GRILLE DE REFROIDISSEMENT, NOTAMMENT POUR BARRES METALLIQUES CHAUDESo
Dans l'industrie du laminage des métaux, il est usuel 'd'entraîner longitudinalement sur une table de sortie les barres quittant le laminoir et de les déplacer ensuite transversalement et lentement sur une grille qui peut être du type à barreaux en crémaillères intervenant alternativement pour faire avancer les barres par intermittence., Dans certains cas, il est également indiqué de déplacer les barres plates sur la grille de refroidissement sous la forme d'un empilage afin que le refroidissement ait lieu lentement et uniformément. Une grille de refroidissement du type à barreaux en crémaillères et à mouvements alternatifs, destinés au recuit en piles, est représentée dans le
<EMI ID=1.1>
les appareils connus de ce genre présentent plusieurs inconvénients dont l'un des plus graves consiste en ce qu'aucun moyen approprié n'est prévu pour former les piles. Les dispositifs d'empilage utilisés jusqu'ici ne permettent pas de manipuler des barres de types et de dimensions différentes, ce qui est cependant nécessaire, notamment dans les laminoirs modernes. D'autre part, sur les grilles de refroidissement et de recuit en pile connues jusqu'ici, les barres ont tendance à adhérer les unes aux autres, de sorte qu'elles se déforment pendant le refroidissement. La présente invention remédie à ces difficultés et à de nombreuses autres qui se présentent avec les appareils antérieurement connus.
Un objet important de la présente invention est donc de créer une grille de refroidissement du type à recuit en pile, qui peut être utilisée avec des barres de dimensions très diverses.
Un autre objet de cette invention est de créer une grille de refroidissement du type à barreaux en crémaillères à mouvements alternatifs qui déplacent les barres transversalement en pile avec un minimum d'adhérence entre les barres en contact.
Un autre objet de la présente invention est de créer un mécanisme à bras d'empilage permettant de mettre les barres en piles d'une manière appropriée et sans risque de dérangement.
Un autre objet de l'invention est de créer un bras d'empilage exécutant un mouvement nouveau pour la mise en place exacte des barres successives sur la pile.
Un autre objet de cette invention est de créer un mécanisme à bras d'empilage d'une construction simple et qui ne risque pas d'être mis hors d'action sous l'effet de la chaleur, des battitures, etc...
En partant de ces objets et d'autres, l'invention réside dans la combinaison d'organes telle qu'elle sera décrite ci-après en regard du dessin annexé, qui représente un mode de mise en oeuvre de l'invention et sur lequel les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments.
La fige 1 est une vue en coupe verticale transversale d'une grille
<EMI ID=2.1>
de la fig. 1, et montre plus particulièrement l'agencement du mécanisme à bras d'empilage.
La fig. 3 est une vue en plan du mécanisme que montre la fig. 2.
Par le terme "transversal" utilisé dans cette description pour
la grille de refroidissement, on entend la direction transversale par rapport à la plus grande dimension des barres, tandis que le terme "longitudinal" désigne la direction de la plus grande dimension des barres. Par "antérieure" on entend la direction du déplacement transversal des barres, tandis que "postérieure" signifie la direction opposée au déplacement transversal des barres.
En se reportant d'abord à la fig. 1, où on voit le mieux les particularités générales de l'invention, une grille de refroidissement indiquée en
10, est montée à la suite d'une table de sortie à chaud Il. Naturellement, les organes que représente cette figure sont prévus en plusieurs points le long de la grille de refroidissement. De plus, quoique la grille de refroidissement "simple" ne sont prévue que sur un côté de la table, il est bien entendu qu'on pourrait aussi bien utiliser une grille double. La table de sortie est équipée des rouleaux usuels 12 qui sont entraînés par un moteur 13. Un dispositif éjecteur 14 est combiné avec les rouleaux, et monté sur un arbre 15 qui l'action-
<EMI ID=3.1>
socle 17 du laminoir et s'étend transversalement en partant de la rangée des
<EMI ID=4.1>
maillère fixe, et que sensiblement la moitié de la trajectoire circulaire ait lieu au-dessus et l'autre moitié au-dessous du plan de la crémaillère fixe. Dans les bords supérieurs des crémaillères sont taillées des encoches. Toutes les encoches de la crémaillère mobile 18 ont des flancs inclinés formant entre eux des angles droits et symétriques par rapport à un plan vertical passant par le sommet. L'angle des encoches de la crémaillère fixe, est un peu différent. La première encoche 20 de la crémaillère fixe, c'est-à-dire l'encoche voisine du rouleau 12 présente un flanc postérieur incliné à 25[deg.] par rapport à l'hori-
<EMI ID=5.1>
zontale, ce qui donne un angle de 95[deg.]. La deuxième encoche 21 présente un flanc postérieur incliné à 28[deg.] par rapport à l'horizontale, tandis que le flanc antérieur est incliné à 51[deg.] par rapport à l'horizontale, ce qui donne un angle de
<EMI ID=6.1>
diqué plus loin. Le décentrement des excentriques 19, 19 est tel que chaque encoche de la crémaillère mobile 16 montante arrivant en regard approximatif d'une encoche correspondante de la crémaillère fixe 16 continue de monter et d'avancer pour descendre ensuite jusqu'en regard de l'encoche suivante de la crémaillère fixe. Une table de réception et de glissement 23 ou un dispositif d'évacuation similaire est monté sur le côté de la grille, aux extrémités des crémaillères opposées aux rouleaux 12.
<EMI ID=7.1>
pilage, montre le bras d'empilage 24 dans sa position de coopération avec les autres éléments de la grille de refroidissement et de la table de sortie à chaud, ces éléments étant représentés en traits mixtes pour plus de clarté.
Le bras d'empilage 24 comporte une grande branche 25 et une petite branche 26 qui forment entre elles un angle à peu près droit. L'extrémité libre de la branche 26 porte une tête élargie 27 qui est sensiblement parallèle à la branche 25.
La tête 27 est munie d'un élément 51 destiné à venir en contact avec les barres et présentant une tranche supérieure rectiligne. Cet élément est articulé
à la tête par une extrémité, tandis que son extrémité opposée peut être déplacée par un doigt 52. L'angle sous lequel la tranche supérieure de l'élément 51 est inclinée par rapport à la tête est ainsi réglable dans certaines limites. Une bielle de commande 28 est articulée au bras de l'intersection des deux branches par un tourillon 29, et descend de cette articulation. La longueur de la bielle 28 peut être réglée à l'aide d'un manchon fileté 30..L'autre extrémité de cette bielle 28 est articulée par un tourillon 31 à un levier 32 sensiblement horizontal dont l'extrémité opposée est rendue solidaire d'un arbre 33 s'étendant d'un bout à l'autre de la grille de refroidissement et monté à rotation dans des paliers fixes non représentés.
Sur cet arbre est également fixé un levier 34 dont l'extrémité opposée est articulée à une bielle de poussée 35 par
<EMI ID=8.1>
L'extrémité libre de la branche 25 du bras d'empilage 24 est articulée par un tourillon 37 à l'extrémité supérieure d'un levier sensiblement vertical 36. L'autre extrémité du levier 36 est clavetée sur un arbre 38 s'étendant d'un bout à l'autre de la grille de refroidissement et monté à rotation dans des paliers portés par une partie fixe de la grille. Un levier allongé 39 est claveté sur une extrémité de l'arbre 38 et descend de celui-ci. L'autre extrémité du levier 39 est prolongée par une tige 40 de section circulaire qui
<EMI ID=9.1>
filetée et porte un écrou 42 destiné à la maintenir dans la chape 41. Celle-ci est sensiblement rectangulaire et munie de tourillons latéraux 43 parallèles à l'exe de l'arbre 38 et espacés de la tige 40 du levier 39. Les tourillons 43 sont engagés à pivotement dans les branches 44 d'un étrier 45. Celui-ci est prolongé par une tige 46 vissée dans un manchon 47. Un étrier 48 est vissé dans
<EMI ID=10.1>
osciller autour d'un axe vertical. Le support 49 se présente sous la forme d'un collier serré sur un arbre 50 qui s'étend d'un bout à l'autre de la grille de refroidissement, et qui est monté dans des glissières fixes. Cet arbre est actionné par un dispositif non représenté, destiné à le déplacer longitudinalement. Le but de ce mouvement sera décrit plus loin.
La bielle de-poussée 35 est actionnée par un mécanisme qui l'élève verticalement à une vitesse réduite et constante, qui l'immobilise ensuite pendant une certaine durée, et qui l'abaisse finalement vers la position inférieure de départ. Ce mouvement est naturellement transmis au bras d'empilage. Le mécanisme en question est représenté schématiquement sur la fig. 1, et il est relié cinématiquement à la bielle de poussée par un levier coudé 52. Le mécanisme 51 peut être d'un type quelconque connu en soi capable de produire le mouvement nécessaire, et son agencement spécial ne fait pas partie de la présente invention.
Pendant le fonctionnement de l'appareil, la barre quitte le laminoir et est entraînée longitudinalement par les rouleaux 12 qui sont,.eux-mêmes entrai nés en rotation par le moteur 13. Lorsque la barre s'est suffisamment déplacée sur les rouleaux pour être complètement placée en regard de la grille de refroidissement, le mécanisme éjecteur 14 est actionné par l'arbre 15. L'éjection peut être effectuée par un opérateur, ou par un mécanisme automatique d'une manière plus usuelle. Le mécanisme éjecteur déplace la barre transversalement pour la faire glisser dans la première encoche 20 de la crémaillère fixe 16. La barre repose dans cette encoche avec sa face plane en contact avec le flanc posté-rieur de l'encoche. Le bras d'empilage 26 s'élève sous la barre et la tranche supérieure de l'élément de contact 51 s'applique contre cette barre.
Le bras soulève ensuite la barre et la fait avancer vers une position dans laquelle l'inclinaison de la tranche de l'élément de contact, par rapport à l'horizontale, est telle que la barre glisse vers l'avant, quitte le bras d'empilage et se dépose sur le flanc postérieure de la deuxième encoche 21 de la crémaillère fixe. La barre suivante, qui est également déposée dans la première encoche, est ensuite amenée par le bras d'empilage vers une position dans laquelle elle peut glisser dans la deuxième encoche. Toutefois, étant donné la présence de la première barre, la deuxième doit nécessairement se déposer sur la face supérieure de cette première barre.
Chaque barre ainsi abaissée et avancée en pénétrant dans l'encoche se dépose par une grande face sur la barre en-dessous, tandis que le bord antérieur vient s'appliquer contre le flanc antérieur de l'encoche. Finalement on obtient de cette manière une pile de barres décalées les unes par rapport aux autres d'un angle de 101[deg.]. La première encoche de la crémaillère mobile 18 passe ensuite sous la deuxième encoche de la crémaillère fixe et s'élève. Elle arrive ainsi en contact avec la pile de barres qu'elle soulève et fait avancer pour la faire sortir de la deuxième encoche qui la
<EMI ID=11.1>
présente un angle d'ouverture de 90[deg.], tandis que la deuxième encoche de la crémaillère fixe a déposé les barres de la pile suivant un angle de 101[deg.] se traduit par un glissement des barres les unes sur les autres lorsqu'elles s'adaptent à la nouvelle encoche. Ce glissement brise la pile si les barres adhèrent les unes aux autres par suite des battitures en fusion ou pour une autre raison. Il arrache également les battitures qui peuvent adhérer aux barres. La crémaillère mobile dépose ensuite la pile de barres dans la troisième encoche de la crémaillère fixe dès que la première encoche de la crémaillère mobile vient en regard de cette troisième encoche.
Au fur et à mesure que le mécanisme de la grille de refroidissement fait avancer transversalement la pile de barres, cette pile repose alternativement dans une encoche de la crémaillère mobile présentant un angle d'ouverture de 90[deg.], et dans une encoche de la crémaillère fixe
<EMI ID=12.1>
sont constamment déplacées les unes par rapport aux autres chaque fois qu'elles glissent d'une barre sur l'autre, ce qui donne le résultat avantageux précité.
Le mécanisme 51 actionne une extrémité des leviers coudés 52 et fait ainsi monter et descendre la bielle de poussée 35. Cette bielle de poussée s'élève à une vitesse sensiblement constante, s'immobilise au sommet de
sa course, et retourne ensuite à la position inférieure de départ. Elle agit par l'intermédiaire du levier 34, de l'arbre 33, du levier 32 et de la bielle
28 pour déplacer le bras d'empilage 26. Le mouvement du bras d'empilage est donc exactement similaire à celui de la bielle de poussée 35, sauf que l'amplitude du mouvement peut différer à un moment quelconque en fonction des dimensions relatives des leviers 32 et 34. Le réglage du mécanisme 51 est choisi tel que la barre glisse dans l'encoche lorsque le bras d'empilage occupe la position appropriée. Ce réglage peut légèrement différer suivant les dimensions des barres, par exemple suivant les variations de la largeur, les forces résultant du frottement et ayant tendance à retenir les barres sur le bras d'empilage étant alors différentes.
L'arrêt du bras d'empilage au sommet de la course entraîne une réduction des forces de friction ayant tendance à empêcher la barre de glisser. Lorsque le bras d'empilage est brusquement arrêté, l'inertie
de la barre a tendance à le soulever, et ceci réduit la pression entre la barre et le bras, ce qui entraîne également une réduction des forces de friction, de sorte que la barre peut glisser du bras d'empilage. Le déplacement du bras d'empilage à une vitesse constante assure que la barre ne glisse pas pendant le mouvement d'élévation du bras, ce qui pourrait être le cas si la vitesse était réduite en un point intermédiaire de la course. Cette réduction pourrait résulter d'un déplacement harmonique du bras d'empilage. Le glissement prématuré de la barre est très important lorsque celle-ci, qui doit être déposée dans la deuxième encoche de la crémaillère fixe, se trouve à proximité du sommet de la pile à former. Dans ce cas, en effet, le bord antérieur de la barre peut heurter le bord postérieur des barres déjà déposée dans l'encoche.
Dans ce cas, la barre bascule et vient se placer sur l'avant de la pile dans une position perpendiculaire aux autres barres. D'autre part, si le mouvement est tel qu'il en résulte une augmentation de la vitesse vers le sommet de la course, la barre est projetée vers le haut au-delà de ce sommet de la course sur le bras d'empilage, de sorte qu'elle ne touche plus le bras d'empilage ni la pile des barres déjà déposées dans l'encoche. La barre n'est donc plus commandée et sa position ne peut pas être contrôlée pendant qu'elle retombe. La condition la plus favorable est réalisée lorsque la barre glisse du bras d'empilage sur le dessus de la pile et reste pendant tout le temps en contact avec l'un ou l'autre.
On voit immédiatement que, si on choisit la course du bras d'empilage par rapport à la pile pour des barres larges, et si on utilise ensuite des barres étroites, la course s'arrêt à une certaine distance des bords postérieurs des barres de la pile. La position la plus favorable est donc réalisée si la course du bras d'empilage est telle que son bord antérieur vienne juste effleurer le bord postérieur des barres de la pile. Afin que la course d'oscillation du bras d'empilage soit réglable pour l'obtention de cette position la plus favorable, quelle que soit la largeur des barres à manipuler, un dispositif est prévu pour ,faire avancer l'axe de pivotement du bras d'empilage pour les barres étroites et pour le faire reculer pour les barres plus larges.
Le bras d'empilage est articulé en 37, et un déplacement de ce point d'articulation permet donc d'obtenir le résultat désiré. L'opérateur déplace l'arbre 50 longitudinalement de façon que le collier 49 soit amené à la position indiquée en traits mixtes sur la fig. 3 ou à une autre position dépendant de la position que doit occuper l'articulation du bras d'empilage. L'étrier 48, le manchon de réglage 47, la bielle 46 et l'étrier 45 sont ainsi amenés à la position représentée en traits mixtes, qui forme un certain angle avec un plan transversal parallèle aux crémaillères. L'étrier 45 entraîne la chape 41, puisque ces deux éléments sont reliés entre eux par les tourillons 43.
Etant donné que la distance entre le collier 49 et la chape 41 doit rester la même pour un réglage donné du manchon
47, la chape 41 est déplacée transversalement par rapport à la grille de refroidissement, mais reste dans la position longitudinale initiale par rapport à cette grille de refroidissement à cause de sa liaison avec le levier 39. Ce levier 39 est claveté sur l'arbre 38 et ne peut donc pas se déplacer longitudinalement par rapport à la grille de refroidissement. Il peut cependant pivoter avec cet arbre 38, de sorte qu'il est amené vers une nouvelle position transversale par rapport à la grille avec la chape 41. Ces mouvements sont
<EMI ID=13.1>
que le levier 39 peut pivoter dans la chape, de sorte qu'il en résulte une sorte d'articulation universelle. La nouvelle position du levier 39 se traduit également par une nouvelle position angulaire de l'arbre 38 et du levier
36, qui occupe dans ce cas une position telle que l'articulation 37 soit avancée par rapport à la position précédente. Le bras d'empilage pivote donc autour d'un axe plus rapproche du flanc antérieur de la deuxième encoche 21 de la crémaillère fixe, et permet ainsi de manipuler des barres plus étroites que dans la position précédente.