EP0426576B1 - Installation de manutention de produits siderurgiques - Google Patents

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EP0426576B1
EP0426576B1 EP90403122A EP90403122A EP0426576B1 EP 0426576 B1 EP0426576 B1 EP 0426576B1 EP 90403122 A EP90403122 A EP 90403122A EP 90403122 A EP90403122 A EP 90403122A EP 0426576 B1 EP0426576 B1 EP 0426576B1
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EP
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track
carriage
seizing
product
handling
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Yves Braud
Jean-Claude Audebert
Henry-Albert Thoor
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Fives Stein SA
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Stein Heurtey SA
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    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024—Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C17/00—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports
    • B66C17/04—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports with lifting beams, e.g. slewable beams, carrying load-engaging elements, e.g. magnets, hooks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/06—Charging or discharging machines on travelling carriages
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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    • F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0046—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising one or more movable arms, e.g. forks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0059—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising tracks, e.g. rails and wagon
    • F27D2003/006—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising tracks, e.g. rails and wagon with a return track
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
    • F27D2003/125—Charging cars, lift trolleys
    • F27D2003/126—Charging cars, lift trolleys with long arms, charging forks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2001/00—Composition, conformation or state of the charge
    • F27M2001/15—Composition, conformation or state of the charge characterised by the form of the articles
    • F27M2001/1539—Metallic articles
    • F27M2001/1547—Elongated articles, e.g. beams, rails
    • F27M2001/1552—Billets, slabs

Definitions

  • the present invention relates to an installation for handling steel products with crossed translational movements. It is more particularly intended to provide an installation making it possible to transport, position and introduce into an oven, steel products such as in particular slabs, blooms or billets, either at high temperature (of the order of 800 ° C), or at room temperature.
  • the steel products to be handled are taken up by the gripping and transport means, for example in a storage area. They are then transported by these means on the transfer carriage which, carrying the gripping and transport means, brings them by translation to any desired location, for example in front a reheating oven where they are introduced by said gripping and transport means.
  • the means for gripping, handling and transporting steel products essentially comprise: a main beam on which are mounted fingers pivoting on a common axis and designed so as to grip and lift the product and two lateral carriages connected by said main beam and moving on said track, under the effect of a drive mechanism constituted for example by a rack and pinion system driving the wheels or drive rollers of said carriages and driven by electric or hydraulic geared motors.
  • the transfer carriage consists of a chassis rolling on rails by means of wheels or rollers, controlled by electric or hydraulic geared motor groups, this transfer carriage being provided on its upper surface of a track section, in the extension of the track of the means for gripping and transporting the products, so that the means carrying the products come to rest there as by rolling on said section to then be routed by said transfer carriage along the track of the latter, perpendicular to the track of said gripping and transport means.
  • the installation is designed so that the means 10 come to take a product 14 from a storage area to then transport it, via the carriage 16 to an oven 20 where it is introduced, the storage area being located on the side of the oven.
  • the transfer carriage 16 can be moved in translation by any suitable means, for example by electric or hydraulic gearmotors.
  • the electrical supply can be carried out in the manner shown diagrammatically in FIG. 1, that is to say by a friction system 38, rail 40 as regards the means 10 and by a trolley system 42, as regards the trolley 16.
  • the means 10 can be designed so as to be able to possibly pass over the stored products.
  • the handling and transfer of the products 14 from the storage zone to the oven 20 is carried out as follows.
  • the product or products 14 being always carried by the means 10 themselves positioned on the transfer carriage 16 or being placed on the supports 50, the carriage moves along the track 18 to place the product or products transported in face of the oven 20 (position 16 'of the transfer carriage).
  • the positioning of the products such as 14 carried out in accordance with a loading plan is carried out using the transfer carriage 16 using any usual technique such as in particular laser, pulse counter.
  • the means 10 introduce a product into the oven 20 as soon as the authorization to load is granted. To this end and as shown in FIG. 1, the means 10 move (position 10 ") along the section 12 ′ of the track, perpendicular to the translational movement of the carriage 16 and the fingers 24 lower the product on the tracks of the oven 20.

Description

  • La présente invention est relative à une installation de manutention de produits sidérurgiques à mouvements de translation croisés. Elle se propose plus particulièrement d'apporter une installation permettant de transporter, de positionner et d'introduire dans un four, des produits sidérurgiques tels que notamment des brames, des blooms ou des billettes soit à température élevée (de l'ordre de 800° C), soit à température ambiante.
  • On connaît par ailleurs un brevet US N° 4 505 630 qui décrit une installation de palettisation de produits à mouvements de translation croisés qui comprend :
    • des moyens permettant d'assurer la préhension, la manutention et le transport des produits, ces moyens étant animés d'un mouvement de translation le long d'une voie de roulement et ;
    • un chariot de transfert sur lequel viennent se positionner lesdits moyens portant un produit, ces moyens étant constitués par un châssis portant deux doigts, permet de soulever un produit de format unique, ledit chariot de transfert pouvant se déplacer le long d'une voie de roulement selon un mouvement de translation perpendiculaire au mouvement de translation desdits moyens afin d'amener ledit produit en tout emplacement voulu.
  • Compte tenu de cet état antérieur de la technique, la présente invention s'est fixé pour objectif une installation de manutention de produits sidérurgiques divers, tels que notamment brames, blooms, billettes et similaires, à mouvements de translation croisés, comprenant :
    • un premier chariot de transfert pouvant se déplacer le long d'une voie de roulement afin d'amener le produit en tout emplacement voulu,
    • un deuxième chariot, positionné sur le premier chariot, mobile en translation le long d'une voie de roulement selon une direction perpendiculaire par rapport audit premier chariot,
    • des moyens portés par le deuxième chariot, permettant d'assurer le soulèvement de produits sidérurgiques,
    caractérisé en ce que
    les moyens de préhension, de transport, et de manutention comporte une poutre principale sur laquelle sont montés plus de deux doigts de préhension, pivotant sur un axe commun et conçus de façon à saisir et soulever le produit, la poutre étant solidaire par ses extrémités de deux chariots latéraux qui se déplacent sur ladite voie de roulement.
  • Comme on le comprend, les produits sidérurgiques à manipuler sont prélevés par les moyens de préhension et de transport, par exemple dans une zone de stockage. Ils sont ensuite transportés par ces moyens sur le chariot de transfert qui, portant les moyens de préhension et de transport, les amène par translation à tout emplacement voulu, par exemple devant un four de réchauffage où ils sont introduits par lesdits moyens de préhension et de transport.
  • Selon un exemple de réalisation de l'invention, les moyens de préhension, de manutention et de transport des produits sidérurgiques comportent essentiellement : une poutre principale sur laquelle sont montés des doigts pivotant sur un axe commun et conçus de façon à saisir et soulever le produit et deux chariots latéraux reliés par ladite poutre principale et se déplaçant sur ladite voie de roulement, sous l'effet d'un mécanisme d'entraînement constitué par exemple par un système pignon-crémaillère entraînant les roues ou galets moteurs desdits chariots et mû par des groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques.
  • Selon un mode de réalisation de cette invention, le chariot de transfert est constitué d'un châssis roulant sur des rails par l'intermédiaire de roues ou de galets, commandés par des groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques, ce chariot de transfert étant pourvu sur sa surface supérieure d'une section de voie de roulement, dans le prolongement de la voie de roulement des moyens de préhension et de transport des produits, de manière que les moyens portant les produits viennent s'y poser comme par roulement sur ladite section pour être ensuite acheminés par ledit chariot de transfert le long de la voie de roulement de ce dernier, perpendiculaire à la voie de roulement desdits moyens de préhension et de transport.
  • D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins :
    • la figure 1 est une vue schématique en plan d'une installation selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en élévation frontale du chariot de transfert portant les moyens de préhension, de manutention et de transport des produits sidérurgiques et ;
    • la figure 3 est une vue en élévation latérale de la figure 2.
  • En se référant aux dessins et notamment à la figure 1, on voit que l'installation selon un mode de réalisation de l'invention comporte deux éléments :
    • des moyens de préhension, de manutention et de transport, désignés dans leur ensemble par la référence 10, qui peuvent se déplacer d'un mouvement de translation le long d'une voie de roulement 12, saisir et ensuite transporter des produits 14, par exemple des brames, blooms ou billettes ;
    • d'un chariot de transfert, désigné dans son ensemble par la référence 16, qui est conçu de façon à recevoir les moyens de préhension, de manutention et de transport 10, avec les produits sidérurgiques 14 qu'ils supportent et qui peut se déplacer le long d'une voie de roulement 18 perpendiculaire à la voie de roulement 12 des moyens 10.
  • Comme on le voit sur la figure 1, dans cet exemple de mise en oeuvre non limitatif, l'installation est conçue de façon que les moyens 10 viennent prélever un produit 14 dans une zone de stockage pour le transporter ensuite, par l'intermédiaire du chariot 16 jusqu'à un four 20 où il est introduit, la zone de stockage étant située sur le côté du four.
  • Dans ce mode de réalisation (figures 2 et 3), les moyens 10 de préhension, manutention et transport comprennent :
    • une poutre principale 22 supportant une pluralité de doigts tels que 24 pivotant autour d'un axe commun 26 et assurant la préhension et la manutention des produits 14, par soulèvement de ces derniers. La rotation des doigts 24 autour de l'axe 26 peut être obtenue à l'aide de vérins pneumatiques ou hydrauliques alimentés par exemple par une centrale embarquée sur le dispositif 10. Les vérins agissent sur des leviers tels que 28 reliés à chaque doigt 24. On peut bien entendu prévoir tout autre moyen pour la commande des doigts de préhension, notamment des vérins à vis et moyens similaires.
    • deux chariots latéraux 30, 30' munis de roues ou de galets tels que 32, 32' se déplaçant sur la voie de roulement 12 (figure 1), constituée de préférence par des rails. L'entraînement des chariots 30, 30' peint être obtenu à l'aide d'un système pignon-crémaillère (non représenté sur le dessin), les rails et la crémaillère étant posés sur le sol pour la section située dans la zone de stockage et embarqués (partie 12') sur le chariot de transfert 16, pour la section transfert. Le mouvement de translation des chariots latéraux 30, 30', par l'intermédiaire du système pignon-crémaillère peut être assuré par groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques ou par tout autre moyen de type classique.
    • Le chariot de transfert 16 est constitué essentiellement d'un châssis 34, muni de roues ou de galets tels que 36, pouvant se déplacer sur des rails 18. Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, le chariot 16 comporte la section de rails 12' destinée à recevoir les moyens 10 lors du transfert vers le four 20. Dans le cas de manutention de produit chaud, il est possible d'avoir des supports 50 embarqués sur le chariot de transfert. En plus de soutenir le ou les produits pendant le transfert du chariot, ces supports peuvent permettre d'effectuer des opérations d'alignement ou d'autres mesures telles que pesée, mesure de largeur.
  • Le chariot de transfert 16 peut être déplacé en translation par tout moyen approprié par exemple par des groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques.
  • Dans le cas où la commande des mouvements de translation est réalisée électriquement, l'alimentation électrique peut être réalisée de la façon représentée schématiquement sur la figure 1, c'est-à-dire par un système frotteur 38, rail 40 en ce qui concerne les moyens 10 et par un système de trolley 42, en ce qui concerne le chariot 16.
  • Bien entendu, les moyens 10 peuvent être conçus de façon à pouvoir passer éventuellement au-dessus des produits stockés.
  • La manutention et le transfert des produits 14 de la zone de stockage au four 20 s'effectuent de la façon suivante.
  • Les produits 14 ont été préalablement déposés dans la zone de stockage par exemple à l'aide d'un pont, qui les a placés en des endroits bien déterminés en leur assurant le meilleur alignement possible. Cependant, cet alignement n'est pas parfait et les moyens 10 décrits ci-dessus vont assurer successivement les fonctions suivantes :
    • repousser légèrement le ou les produits (plan de chargement à plusieurs files) à transporter pour l'aligner correctement ;
    • soulever le ou les produits à l'aide des doigts 24 (position 10 figure 1) ;
    • transporter le produit ainsi saisi jusqu'à la zone où se situe le chariot de transfert 16 en passant éventuellement au-dessus des autres produits stockés et ;
    • venir se positionner (position 10' figure 1) sur ce chariot de transfert 16, les roues ou galets 32, 32' des moyens 10 passant de la partie 12 de la voie de roulement à la section 12' portée par le chariot de transfert 16.
  • Le ou les produits 14 étant toujours portés par les moyens 10 eux-mêmes positionnés sur le chariot de transfert 16 ou étant posés sur les supports 50, le chariot se déplace le long de la voie de roulement 18 pour placer le ou les produits transportés en face du four 20 (position 16' du chariot de transfert).
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le positionnement des produits tels que 14 effectué conformément à un plan de chargement (opération de "centrage") est réalisé à l'aide du chariot de transfert 16 en utilisant toute technique habituelle telle que notamment laser, compteur d'impulsions.
  • Lorsque l'opération de positionnement est terminée, les moyens 10 effectuent l'introduction d'un produit dans le four 20 dès que l'autorisation d'enfournement est accordée. A cet effet et comme on l'a représenté sur la figure 1, les moyens 10 se déplacent (position 10") le long de la section 12' de la voie de roulement, perpendiculairement au mouvement de translation du chariot 16 et les doigts 24 abaissent le produit sur les chenets du four 20.
  • Parmi les avantages et effets techniques apportés par l'installation objet de l'invention décrite ci-dessus, vis-à-vis des installations classiques, on peut citer notamment :
    • la possibilité d'aller chercher directement les produits sur une zone de stockage et de les amener en tout emplacement voulu, par exemple de les introduire dans un four ;
    • la possibilité d'aligner les produits sur la zone de stockage ;
    • la possibilité de positionner les produits conformément à un plan de chargement pré-établi sans utiliser de tables à rouleaux ;
    • la possibilité d'enfourner des produits sans frottement important ;
    • une simplification et une réduction des investissements dans la zone concernée (notamment grâce à la suppression des tables à rouleaux) ;
    • une grande souplesse d'utilisation ;
    • la possibilité de travailler avec plusieurs files de produits (manutention de plusieurs produits),
    • la possibilité de déposer les produits sur des supports pendant le transfert et ;
    • la possibilité de se servir de ces supports pour effectuer un alignement ou d'autres mesures.
    • Enfin, comme pour les installations analogues, de type classique, l'installation selon l'invention permet de mesurer la largeur des produits grâce à des jeux de cellules adaptés.

Claims (6)

  1. Installation de manutention de produits sidérurgiques, tels que notamment brames, blooms, billettes et similaires, à mouvements de translation croisés, comprenant :
    - un premier chariot de transfert (16) pouvant se déplacer le long d'une voie de roulement (18) afin d'amener le produit en tout emplacement voulu,
    - un deuxième chariot, positionné sur le premier chariot, mobile en translation le long d'une voie de roulement (12, 12') selon une direction perpendiculaire par rapport audit premier chariot,
    - des moyens (10) portés par le deuxième chariot, permettant d'assurer le soulèvement de produits sidérurgiques (14),
    caractérisé en ce que
    les moyens (10) de préhension, de transport, et de manutention comporte une poutre principale (22) sur laquelle sont montés plus de deux doigts de préhension (24), pivotant sur un axe commun (26) et conçus de façon à saisir et soulever le produit (14), la poutre (22) étant solidaire par ses extrémités de deux chariots latéraux (30, 30') qui se déplacent sur ladite voie de roulement (12, 12').
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens (10) de préhension, manutention et de transport se déplacent le long de ladite voie de roulement (12, 12') sous l'action d'un mécanisme d'entraînement constitué par un système pignon-crémaillère entraînant des roues ou des galets (32, 32') desdit chariots latéraux (30, 30'), et qui peut être mû par des groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques.
  3. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le chariot de transfert (16) est constitué d'un châssis (34) roulant sur ladite voie de roulement (18) par l'intermédiaire de roues ou de galets (36), entraînés par les groupes moto-réducteurs électriques ou hydrauliques, ledit chariot comportant sur sa surface supérieure, une section de voie de roulement (12'), dans le prolongement de la voie de roulement (12) des moyens (10), de manière que ces derniers, portant le produit (14), viennent s'y positionner en roulant sur ladite section (12') pour être ensuite acheminés par ledit chariot de transfert (16), le long de sa voie de roulement (18), perpendiculairement à la voie de roulement (12) desdits moyens (10).
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rotation des doigts préhenseurs (24) autour de leur axe commun (26) est obtenu à l'aide de vérins éventuellement alimentés par une centrale embarquée sur les moyens de préhension et de transport (10) et agissant sur des leviers (28) reliés à chaque doigt.
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'alimentation électrique des moyens de préhension et de transport (10) et du chariot de transfert (16) s'effectue respectivement à l'aide d'un système frotteur (38) - rail (40) et d'un système de trolley (42).
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des supports (50) embarqués sur ledit chariot de transfert (16) pour soutenir le produit pendant le transfert du chariot et, éventuellement pour réaliser diverses mesures telles que notamment alignement, pesée, détermination de la longueur des produits.
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