EP1274867A1 - Dispositif de manutention pour des elements d'une rigole de coulee d'un haut fourneau - Google Patents

Dispositif de manutention pour des elements d'une rigole de coulee d'un haut fourneau

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Publication number
EP1274867A1
EP1274867A1 EP01933814A EP01933814A EP1274867A1 EP 1274867 A1 EP1274867 A1 EP 1274867A1 EP 01933814 A EP01933814 A EP 01933814A EP 01933814 A EP01933814 A EP 01933814A EP 1274867 A1 EP1274867 A1 EP 1274867A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
articulation
joint
support arm
guide rod
cylindrical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01933814A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guy Thillen
Severino Venturini
Claude Meisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Paul Wurth SA filed Critical Paul Wurth SA
Publication of EP1274867A1 publication Critical patent/EP1274867A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • F27D3/145Runners therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/14Discharging devices, e.g. for slag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B1/21Arrangements of devices for discharging

Definitions

  • the present invention relates to a handling device for elements of a pouring channel of a blast furnace.
  • the upstream channel cover that is to say the one which covers the channel directly downstream of the tap hole.
  • a handling device comprising a support arranged on the pouring floor next to the pouring channel and a support arm connected by means of a cylindrical articulation to this support, so as to that this support arm can pivot around a substantially vertical axis.
  • this support arm With the help of this arm, the upstream channel cover is raised and it is transported, by a simple pivoting movement of the support arm, in a garage position next to the channel. It should be noted that in many blast furnace halls it is not easy to find a place on the casting floor for such a garage position.
  • a problem underlying the present invention is to provide a handling device of the type described above, which in many cases solves the problem of space with regard to the garage position for the cover. upstream laughs.
  • a handling device for elements of a pouring channel of a blast furnace comprising a support structure arranged next to the casting channel, a main support arm connected to the using a cylindrical articulation O to the support structure, a secondary support arm connected using a cylindrical articulation A to said main support arm and a supporting element connected using a cylindrical articulation B to the arm main carrier.
  • the upstream channel cover to be removed is then suspended from the support element and is raised. Thanks to the three-hinge mechanism of the device according to the invention, it is known to reach numerous garage positions in which the upstream channel cover can be deposited.
  • the device according to the invention makes it possible to move the upstream channel cover raised axially downstream of the channel, to deposit it on the directly adjacent downstream channel cover. In this case, it is no longer necessary to reserve a garage position on the pouring floor.
  • Transporting the upstream channel cover above the downstream channel cover can be carried out very simply by pulling the upstream channel cover suspended from the device in the axis of the pouring channel on the downstream channel cover.
  • a winch can be used, the cable of which is fixed to the downstream end of the upstream channel cover.
  • the replacement of the upstream channel cover above the channel can then be done using a winch whose cable is fixed to the upstream end of the upstream channel cover.
  • a device according to the invention which makes it possible to move an object in the axis of the pouring channel, can also be used for the installation of channel molds in the immediate vicinity of the furnace, that is to say in a space which is generally not accessible to a crane with an overhead crane.
  • the device according to the invention is designed so that the cylindrical articulation B automatically follows a path defined in advance and / or the carrier element automatically has an orientation defined in advance when the main support arm pivots around its cylindrical articulation O.
  • a positioning motor for example a stepping motor
  • a controller determines a set value for the positioning motor, as a function of the position of the two carrying arms which is continuously sensed. If, for example, it is desired to transport the upstream channel cover above the downstream channel cover, this set value will be determined so that the carrier element remains substantially parallel to itself when the carrier arm pivots. main around the cylindrical joint O.
  • guide rod is intended to cover any rigid element connected between two joints.
  • This system of guide rods is designed so as to form with the main support arm, the secondary support arm and the support element, an articulated mechanism which ensures that the support element remains parallel to itself during a pivoting of said main support arm around said cylindrical joint O.
  • a lever comprising a first lever arm and a second lever arm is connected to the intersection of the two lever arms by means of a hinge A 'at main support arm, said articulation A 'being centered on said articulation A.
  • a first guide rod is connected by means of an articulation H to the first lever arm and by means of an articulation I to the structure of support, so that the joints O, A ", H and I are centered on the four corners of a parallelogram.
  • a second guide rod is connected using a joint J to the second lever arm and using a hinge K on the support element, so that the hinges A ', J, B and K are centered on the four corners of a parallelogram.
  • a positioning motor for example a stepping motor
  • a controller determines, as a function of the position of the main support arm which is continuously sensed by a sensor, a set value for this positioning motor and this so that the articulation B follows a determined trajectory. If it is desired, for example, to transport the upstream channel cover above the downstream channel cover, this set value will be determined so that the joint B follows a rectilinear trajectory parallel to the casting channel.
  • a similar result can be obtained by integrating into the device according to the invention a system of guide rods forming, with the support structure, the main support arm and the secondary support arm, an articulated mechanism which transforms a pivoting of the main support arm around of its cylindrical articulation O in a translation of the articulation B along said channel.
  • such a mechanism is designed as follows.
  • a first guide rod is connected using a hinge E to the main support arm.
  • a second guide rod is connected by means of an articulation F to the secondary support arm.
  • a joint G connects the first guide rod to the second guide rod and is arranged so that the joints A, E, F and G are centered on the four corners of a parallelogram.
  • a guide rail then imposes on the articulation G, during a pivoting of the main support arm around its cylindrical articulation O, a predefined trajectory which results in the trajectory required for the articulation B. If one wants for example that the joint B follows a straight line parallel to the axis of the pouring channel, then the guide rail must be a straight rail parallel to the axis of the pouring channel.
  • such a mechanism is designed as follows.
  • a first guide rod is connected by means of a joint O 'to the support structure, so that this joint is centered on the axis of rotation of the cylindrical joint O.
  • a second guide rod is connected by means of a joint B 'to the secondary support arm, so that this joint B' is centered on the axis of rotation of the cylindrical joint B.
  • a joint U connects the first guide rod to the second guide rod.
  • a third guide rod is connected by means of a joint A 'to the secondary support arm, so that this joint A' is centered on the axis of rotation of the cylindrical joint A.
  • a fourth rod guide is provided with a joint U 'centered on the joint U.
  • a joint V connects the third guide rod to the fourth guide rod.
  • a fifth guide rod has a hinge V centered on the hinge V.
  • a hinge W connects the fifth guide rod to the support structure.
  • the joints must check the following conditions: a) the distance from the O joint to the A joint is equal to the distance from the O joint to the U joint; b) the joints A, B, U and V are centered on the four corners of a rhombus; and c) the distance from the O joint to the W joint is equal to the distance from the W joint to the V joint.
  • Fig.1 a sectional view showing very schematically in front of a tap hole a pouring channel, an upstream and downstream channel cover and a device according to the invention in two different positions;
  • Fig.2 a plan view very schematically showing a first embodiment of a device according to the invention;
  • Fig.3 a plan view very schematically showing a second embodiment of a device according to the invention.
  • Fig.4 a plan view very schematically showing a third embodiment of a device according to the invention.
  • Fig.5 a plan view very schematically showing a fourth embodiment of a device according to the invention.
  • Fig.6 a plan view very schematically showing a fifth embodiment of a device according to the invention.
  • the same references designate identical or similar elements.
  • Fig. 1 is seen drawn in section, a blast furnace wall at a tap hole 12 and a tap channel 14 associated with this tap hole.
  • Reference 16 identifies an upstream channel cover, that is to say which covers the channel directly downstream of the tap hole.
  • the reference 18 identifies a downstream channel cover, that is to say which covers the channel downstream of the upstream channel cover 16.
  • a device according to the invention is generally identified by the reference 10. It comprises a support structure 20 arranged on the casting floor at side of the runner 14.
  • FIG. 1 also shows a handling arm 22, which is supported by the support structure 20 so that it can be moved in height, as indicated by the arrow 24, and so as to be able to rotate around an axis of rotation "O" substantially vertical.
  • the device 10 makes it possible to transport the upstream channel cover 16 from its operating position, in which it covers the channel 14, in a garage position located above the downstream channel cover 18 (this garage position is indicated in Fig. 1 using dotted lines), and of course also to bring it back from its garage position to its service position.
  • the handling arm 22 more precisely comprises a main support arm 26, which is connected by means of a cylindrical articulation O to the support structure; a secondary support arm 28, which is connected by means of a cylindrical articulation A to the main support arm 26; and a support element 30, which is connected by means of a cylindrical articulation B to said secondary support arm 28.
  • the upstream channel cover 16 is suspended from the support element 30.
  • a positioning motor 32 (for example a stepping motor) is associated with the cylindrical joint B, so that the angle 34 between the secondary support arm 28 and the support element 30 can be precisely adjusted. 36 then determines a set value for the positioning motor 32, as a function of the position of the two carrying arms 26, 28 which is sensed continuously. If it is desired, for example, to transport the upstream channel cover 16 above the downstream channel cover 18, this set value will be determined so that the carrier element 30 remains substantially parallel to itself during pivoting. the main support arm 26 around the cylindrical joint O.
  • a positioning motor 40 (for example a stepping motor) is associated with the cylindrical articulation A, so as to be able to precisely adjust the angle 42 between the secondary support arm 28 and the main support arm 26.
  • a controller 44 determines, depending on the position of the arm main carrier 26, a set value for this positioning motor 40 and this so that the articulation B follows a determined trajectory.
  • the position of the main support arm 26 is sensed continuously, for example by an angular sensor capturing the angle 46. If it is desired, for example, to transport the upstream channel cover 16 above the downstream channel cover 18, this set value will be determined so that the joint B follows a straight path parallel to the pouring channel.
  • the secondary support arm 28 comprises a lever arm 50 which is connected by means of a hinge C to a guide rod 52, which is connected by a hinge D to a lever 54.
  • the latter can be rotated about the axis "O" by a positioning motor 56 controlled by a controller 58 which determines, depending on the position of the main support arm 26, a set value for the positioning motor 56 and this of so that joint B follows a determined trajectory.
  • the positioning motor 56 which determines the angle 42 between the main support arm 26 and the secondary support arm 28, can be mounted in the support structure 10.
  • Fig. 4 shows an embodiment which does not need a positioning motor 32 to ensure parallel movement of the carrier element 30.
  • a lever comprising a first lever arm 70 and a second lever arm 72 is connected to the intersection of the two lever arms 70, 72 by means of an articulation A 'to the main support arm 26, said articulation A 'being centered on said articulation A.
  • a first guide rod 74 is connected by means of an articulation H to the first lever arm 70 and by means of an articulation I to the support structure 20, of so that the joints O, A ', H and I are centered on the four corners of a parallelogram.
  • a second guide rod 76 is connected by means of a joint J to the second lever arm 72 and by means of a joint K to the support element 30, so that the joints A ', J, B and K are centered on the four corners of a parallelogram.
  • the positioning motor 40 associated with the cylindrical articulation A serves to adjust the angle 42 between the arm main carrier 26 and the secondary carrier arm 28 so that the articulation B follows a determined trajectory (cf. description of FIG. 2). It should be noted that the execution of FIG. 4 could also be advantageously combined with the execution of FIG. 3.
  • Fig. 5 shows a first embodiment which does not need a positioning motor 40 to make the articulation B follow a rectilinear trajectory, parallel to the axis of the pouring channel 14.
  • a first guide rod 80 is connected to the 'using a joint O' to the support structure 20, so that this joint O 'is centered on the axis of rotation of the cylindrical joint O.
  • a second guide rod 82 is connected to the using a joint B 'on the secondary support arm 28, so that this joint B' is centered on the axis of rotation of the cylindrical joint B.
  • a joint U connects the first guide rod 80 to the second guide rod 82.
  • a third guide rod 84 is connected by means of an articulation A ′ to the secondary support arm 28, so that this articulation A ′ is centered on the axis of rotation of the articulation cylindrical A.
  • a fourth guide rod 86 is m united with a joint U 'centered on the joint U.
  • a joint V connects the third guide rod 82 to the fourth guide rod 84.
  • a fifth guide rod 88 is provided with a joint V centered on the joint V.
  • a joint W connects the fifth guide rod 88 to a fixed arm 90 of the support structure 20. If the joints satisfy the following conditions: a) the distance from the joint O to the joint A is equal to the distance from joint O to joint U; b) the joints A, B, U and V are centered on the four corners of a rhombus; and c) the distance from the O joint to the W joint is equal to the distance from the W joint to the V joint; then the articulation B follows a rectilinear trajectory perpendicular to the straight line OW, if the carrying arm 26 pivots about the axis "O".
  • the positioning motor 32 associated with the cylindrical joint B serves to precisely adjust the angle between the secondary support arm 28 and the support element 30, for example so that the support element 30 remains parallel to itself during the rectilinear movement of the cylindrical articulation B. It it will be noted that the positioning motor 32 could of course be replaced by the device of FIG. 4.
  • Fig. 6 shows a second embodiment which does not need a positioning motor 40 to make the joint B follow a straight path, parallel to the axis of the pouring channel 14.
  • a first guide rod 100 is connected using a hinge E to the main support arm 26.
  • a second guide rod 102 is connected using a hinge F to the secondary support arm 28.
  • a hinge G connects the first guide rod 100 to the second guide rod 102 and is arranged so that the joints A, E, F and G are centered on the four corners of a parallelogram.
  • a hydraulic cylinder 104 is mounted so as to be able to move the articulation H parallel to the axis of the pouring channel 14.
  • An actuation of the hydraulic cylinder 104 causes a displacement of the articulation B according to a rectilinear trajectory parallel to the axis of the pouring channel 14.
  • the mechanism also fulfills the function of a stroke amplifier of the cylinder 104. It will be noted that no motor is required to drive the main support arm 26 in rotation around its cylindrical articulation O .
  • the cylinder 104 is replaced by a guide rail for the articulation G and the main support arm 26 is fitted with a motor capable of driving it in rotation about the "O" axis.
  • the guide rail is rectilinear and parallel to the axis of the pouring channel 14, then the rotation of the main support arm 26 causes a displacement of the articulation B according to a rectilinear trajectory parallel to the axis of the casting channel 14. It will be appreciated that the solution with guide rail makes it possible to impose on the joint B a more complicated trajectory, for example to avoid an obstacle during the transport of the upstream channel cover 16 in its garage position.
  • the positioning motor 32 associated with the cylindrical articulation B serves to precisely adjust the angle between the secondary support arm 28 and the support element 30, by example so that the carrier element 30 remains parallel to itself during the rectilinear movement of the cylindrical articulation B. It remains to note that the positioning motor 32 could of course be replaced by the device of FIG. 4. It remains to be noted that there is no description of a preferred system for raising and lowering the channel cover 16.
  • Such a system could include means for raising / lowering the joint O in the support 20, that is to say -to say to subject the main support arm to a vertical translation parallel to itself, or else means for raising / lowering the secondary support arm 28 relative to the main support arm 26, or else means for raising / lowering the element carrier 30 relative to the secondary carrier arm 28, or else lifting means fixed on the carrier element 30.
  • Such a system for raising and lowering the channel cover 16 could however also include means for pivoting either the support structure 20 either one of the two carrying arms 26, 28 around a horizontal axis.

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Abstract

On présente un dispositif de manutention pour des éléments d'une rigole de coulée (14) d'un haut fourneau, notamment un couvre rigole amont. Ce dispositif comprend une structure de support (20) agencée à côté de la rigole de coulée (14). Un bras porteur principal (26) est connecté à l'aide d'une articulation cylindrique O à la structure de support (20). Un bras porteur secondaire (28) est connecté à l'aide d'une articulation cylindrique A au bras porteur principal (26) et un élément porteur (30) connecté à l'aide d'une articulation cylindrique B au bras porteur principal (26). Le couvre rigole amont à enlever est suspendu à l'élément porteur (30). Grâce au mécanisme à trois articulations du dispositif, on sait atteindre de nombreuses positions de garages dans lesquelles le couvre rigole amont peut être déposé.

Description

Dispositif de manutention pour des éléments d'une rigole de coulée d'un haut fourneau
Introduction
La présente invention concerne un dispositif de manutention pour des éléments d'une rigole de coulée d'un haut fourneau.
Etat de la technique
Afin de réduire l'émission de fumée et le rayonnement de chaleur dans le hall de coulée d'un haut fourneau, il est connu de recouvrir la rigole de coulée. On utilise à cette fin des couvres rigole. Il s'agit de caissons métalliques munis d'un revêtement réfractaire qui peuvent avoir une longueur de plusieurs mètres et un poids largement supérieur à dix tonnes.
Or, pour pouvoir percer, respectivement boucher, le trou de coulée, il faut enlever le couvre rigole amont, c'est-à-dire celui qui recouvre la rigole directe- ment en aval du trou de coulée. Il est connu d'utiliser à cette fin un dispositif de manutention comprenant un support agencé sur le plancher de coulée à côté de la rigole de coulée et un bras porteur connecté à l'aide d'une articulation cylindrique à ce support, de façon à ce que ce bras porteur puisse pivoter autour d'un axe sensiblement vertical. A l'aide de ce bras, on soulève le couvre rigole amont et on le transporte, par simple mouvement de pivotement du bras porteur, dans une position de garage à côté de la rigole. Il convient de noter que dans de nombreux halls de hauts fourneaux, il n'est pas facile de trouver une place sur le plancher de coulée pour une telle position de garage.
Problème à la base de l'invention
Un problème à la base de la présente invention est de proposer un dispo- sitif de manutention du type décrit plus haut, qui résout dans de nombreux cas le problème de place en ce qui concerne la position de garage pour le couvre rigole amont.
Description générale de l'invention revendiquée avec ses principaux avantages.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un dispositif de manutention pour des éléments d'une rigole de coulée d'un haut fourneau comprenant une structure de support agencée à côté de la rigole de coulée, un bras porteur principal connecté à l'aide d'une articulation cylindrique O à la structure de support, un bras porteur secondaire connecté à l'aide d'une articulation cylindrique A audit bras porteur principal et un élément porteur connecté à l'aide d'une articulation cylindrique B au bras porteur principal. Le couvre rigole amont à enlever est alors suspendu à l'élément porteur et est soulevé. Grâce au mécanisme à trois articulations du dispositif selon l'invention, on sait atteindre de nombreuses positions de garages dans lesquelles le couvre rigole amont peut être déposé. On sait également imposer au couvre rigole suspendu au dispositif différentes trajectoires et orientations pour arriver à sa position de garage, ce qui permet d'éviter plus facilement des obstacles dans l'espace encombré du plancher de coulée. Il sera plus particulièrement apprécié que le dispositif selon l'invention permet de déplacer le couvre rigole amont soulevé axialement vers l'aval de la rigole, pour le déposer sur le couvre rigole aval directement adjacent. Dans ce cas, il ne faut plus réserver de position de garage sur le plancher de coulée. Le transport du couvre rigole amont au-dessus du couvre rigole aval peut être réalisé de façon très simple en tirant le couvre rigole amont suspendu au dispositif dans l'axe de la rigole de coulée sur le couvre rigole aval. A cette fin on peut par exemple utiliser un treuil dont le câble est fixé à l'extrémité avale du couvre rigole amont. La remise en place du couvre rigole amont au-dessus de la rigole peut alors se faire en utilisant un treuil dont le câble est fixé à l'extrémité amont du couvre rigole amont.
Il sera encore apprécié qu'un dispositif selon l'invention, qui permet de déplacer un objet dans l'axe de la rigole de coulée, peut être utilisé également pour la mise en place de moules à rigoles à proximité immédiate du four, c'est- à-dire dans un espace qui n'est généralement pas accessible à une grue à pont roulant.
Dans des exécutions plus évoluées, le dispositif selon l'invention est conçu de façon à ce que l'articulation cylindrique B suive automatiquement une trajectoire définie à l'avance et/ou l'élément porteur ait automatiquement une orientation définie à l'avance lorsque le bras porteur principale pivote autour de son articulation cylindrique O.
Une exécution dans laquelle l'élément porteur a automatiquement une orientation définie à l'avance lorsque le bras porteur principal pivote autour de son articulation cylindrique O est la suivante. Un moteur de positionnement (par exemple un moteur pas à pas) est associé à l'articulation cylindrique B, de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle entre le bras porteur secondaire et l'élément porteur. Un contrôleur détermine alors une valeur de consigne pour le moteur de positionnement, en fonction de la position des deux bras porteurs qui est captée en continu. Si l'on veut par exemple transporter le couvre rigole amont au-dessus du couvre rigole aval, cette valeur de consigne sera déterminée de façon à ce que l'élément porteur reste sensiblement parallèle à lui- même lors d'un pivotement du bras porteur principal autour de l'articulation cylindrique O.
Un résultat analogue peut être obtenu en intégrant dans le dispositif selon l'invention un système de tiges de guidage. (Il sera noté que dans la présente demande l'expression « tige de guidage » est censée couvrir tout élément rigide connecté entre deux articulations). Ce système de tiges de guidage est conçu de façon à former avec le bras porteur principal, le bras porteur secondaire et l'élément porteur, un mécanisme articulé qui assure que l'élément porteur reste parallèle à lui-même lors d'un pivotement dudit bras porteur principal autour de ladite articulation cylindrique O.
Un tel mécanisme peut par exemple être exécuté de la façon suivante. Un levier comprenant un premier bras de levier et un deuxième bras de levier est connecté à l'intersection des deux bras de levier à l'aide d'une articulation A' au bras porteur principal, ladite articulation A' étant centrée sur ladite articulation A. Une première tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation H au premier bras de levier et à l'aide d'une articulation I à la structure de support, de façon à ce que les articulations O, A", H et I soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. Une seconde tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation J au deuxième bras de levier et à l'aide d'une articulation K à l'élément porteur, de façon à ce que les articulations A', J, B et K soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme.
Une exécution dans laquelle l'articulation cylindrique B suit automatique- ment une trajectoire définie à l'avance lorsque le bras porteur principale pivote autour de son articulation cylindrique O est la suivante. Un moteur de positionnement (par exemple un moteur pas à pas) est associé à l'articulation cylindrique A, de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle entre le bras porteur secondaire et le bras porteur principal. Un contrôleur détermine alors, en fonction de la position du bras porteur principal qui est captée en continu par un capteur, une valeur de consigne pour ce moteur de positionnement et ceci de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire déterminée. Si l'on veut par exemple transporter le couvre rigole amont au-dessus du couvre rigole aval, cette valeur de consigne sera déterminée de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire rectiligne parallèle à la rigole de coulée.
Un résultat analogue peut être obtenu en intégrant dans le dispositif selon l'invention un système de tiges de guidage formant avec la structure de support, le bras porteur principal et le bras porteur secondaire, un mécanisme articulé qui transforme un pivotement du bras porteur principal autour de son articula- tion cylindrique O en une translation de l'articulation B le long de ladite rigole.
Dans un premier mode de réalisation, un tel mécanisme est conçu de la façon suivante. Une première tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation E au bras porteur principal. Une seconde tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation F au bras porteur secondaire. Une articula- tion G connecte la première tige de guidage à la seconde tige de guidage et est agencée de façon à ce que les articulations A, E, F et G soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. Un rail de guidage impose alors à l'articulation G, lors d'un pivotement du bras porteur principal autour de son articulation cylindrique O, une trajectoire prédéfinie qui résulte dans la trajectoire requise pour l'articulation B. Si l'on veut par exemple que l'articulation B suive une droite parallèle à l'axe de la rigole de coulée, alors le rail de guidage doit être un rail rectiligne parallèle à l'axe de la rigole de coulée. Il sera noté que dans ce cas on pourra également remplacer le rail de guidage par un moteur linéaire (tel que par exemple un cylindre hydraulique) qui est monté de façon à pouvoir déplacer l'articulation G parallèlement à l'axe de la rigole de coulée. Dans ce cas, il ne faut pas de moteur pour entraîner le bras porteur principal en rotation autour de son articulation cylindrique O.
Dans un deuxième mode de réalisation, un tel mécanisme est conçu de la façon suivante. Une première tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation O' à la structure de support, de façon à ce que cette articulation soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique O. Une deuxième tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation B' au bras porteur secondaire, de façon à ce que cette articulation B' soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique B. Une articulation U connecte la première tige de guidage à la deuxième tige de guidage. Une troisième tige de guidage est connectée à l'aide d'une articulation A' au bras porteur secondaire, de façon à ce que cette articulation A' soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique A. Une quatrième tige de guidage est munie d'une articulation U' centrée sur l'articulation U. Une articulation V connecte la troisième tige de guidage à la quatrième tige de guidage. Une cinquième tige de guidage est munie d'une articulation V centrée sur l'articulation V. Une articulation W connecte la cinquième tige de guidage à la structure de support. Dans ce mécanisme les articulations doivent vérifier les conditions suivantes: a) la distance de l'articulation O à l'articulation A est égale à la distance de l'articulation O à l'articulation U ; b) les articulations A, B, U et V sont centrées sur les quatre coins d'un losange ; et c) la distance de l'articulation O à l'articulation W est égale à la distance de l'articulation W à l'articulation V.
Description à l'aide des Figures
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent:
Fig.1 : une vue en coupe montrant de façon très schématique devant un trou de coulée une rigole de coulée, un couvre rigole amont et aval et un dispositif selon l'invention dans deux positions différentes ; Fig.2: une vue en plan montrant de façon très schématique une première exécution d'un dispositif selon l'invention ;
Fig.3: une vue en plan montrant de façon très schématique une deuxième exécution d'un dispositif selon l'invention ;
Fig.4: une vue en plan montrant de façon très schématique une troisième exécution d'un dispositif selon l'invention ;
Fig.5: une vue en plan montrant de façon très schématique une quatrième exécution d'un dispositif selon l'invention ;
Fig.6: une vue en plan montrant de façon très schématique une cinquième exécution d'un dispositif selon l'invention. Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
Sur la Fig. 1 on voit dessiné en coupe, une paroi de haut fourneau au niveau d'un trou de coulée 12 et une rigole de coulée 14 associée à ce trou de coulée. La référence 16 identifie un couvre rigole amont, c'est-à-dire qui recouvre la rigole directement en aval du trou de coulée. La référence 18 identifie un couvre rigole aval, c'est-à-dire qui recouvre la rigole en aval du couvre rigole amont 16.
Un dispositif selon l'invention est repéré globalement par la référence 10. Il comprend une structure de support 20 agencée sur le plancher de coulée à côté de la rigole de coulée 14. Sur la Fig. 1 on voit également un bras de manutention 22, qui est supporté par la structure de support 20 de façon à pouvoir être déplacé en hauteur, tel qu'indiqué par la flèche 24, et de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation « O » sensiblement vertical. Selon un aspect important de la présente invention, le dispositif 10 permet de transporter le couvre rigole amont 16 de sa position de service, dans laquelle elle recouvre la rigole 14, dans une position de garage située au-dessus du couvre rigole aval 18 (cette position de garage est indiquée dans la Fig. 1 à l'aide de traits pointillés), et bien entendu aussi de la ramener de sa position de garage dans sa position de service.
Sur la Fig. 2, on voit que le bras de manutention 22 comprend plus précisément un bras porteur principal 26, qui est connecté à l'aide d'une articulation cylindrique O à la structure de support ; un bras porteur secondaire 28, qui est connecté à l'aide d'une articulation cylindrique A au bras porteur principal 26 ; et un élément porteur 30, qui est connecté à l'aide d'une articulation cylindrique B audit bras porteur secondaire 28. Le couvre rigole amont 16 est suspendu à l'élément porteur 30.
Un moteur de positionnement 32 (par exemple un moteur pas à pas) est associé à l'articulation cylindrique B, de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle 34 entre le bras porteur secondaire 28 et l'élément porteur 30. Un contrôleur 36 détermine alors une valeur de consigne pour le moteur de positionnement 32, en fonction de la position des deux bras porteurs 26, 28 qui est captée en continu. Si l'on veut par exemple transporter le couvre rigole amont 16 au-dessus du couvre rigole aval 18, cette valeur de consigne sera déterminée de façon à ce que l'élément porteur 30 reste sensiblement parallèle à lui-même lors d'un pivotement du bras porteur principal 26 autour de l'articulation cylindrique O.
Un moteur de positionnement 40 (par exemple un moteur pas à pas) est associé à l'articulation cylindrique A, de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle 42 entre le bras porteur secondaire 28 et le bras porteur principal 26. Un contrôleur 44 détermine alors, en fonction de la position du bras porteur principal 26, une valeur de consigne pour ce moteur de positionnement 40 et ceci de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire déterminée. La position du bras porteur principal 26 est captée en continu, par exemple par un capteur angulaire captant l'angle 46. Si l'on veut par exemple transporter le couvre rigole amont 16 au-dessus du couvre rigole aval 18, cette valeur de consigne sera déterminée de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire rectiligne parallèle à la rigole de coulée.
Dans l'exécution de la Fig. 3, on voit que le bras porteur secondaire 28 comprend un bras de levier 50 qui est connecté à l'aide d'une articulation C à une tige de guidage 52, laquelle est connectée par une articulation D à un levier 54. Ce dernier peut être entraîné en rotation autour de l'axe « O » par un moteur de positionnement 56 commandé par un contrôleur 58 qui détermine, en fonction de la position du bras porteur principal 26, une valeur de consigne pour le moteur de positionnement 56 et ceci de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire déterminée. Il sera apprécié que dans cette exécution, le moteur de positionnement 56, qui détermine l'angle 42 entre le bras porteur principal 26 et le bras porteur secondaire 28, peut être monté dans la structure de support 10.
La Fig. 4 montre une exécution qui n'a pas besoin de moteur de position- nement 32 pour assurer un déplacement parallèle de l'élément porteur 30. Dans ce dispositif de la Fig. 4, un levier comprenant un premier bras de levier 70 et un deuxième bras de levier 72 est connecté à l'intersection des deux bras de levier 70, 72 à l'aide d'une articulation A' au bras porteur principal 26, ladite articulation A' étant centrée sur ladite articulation A. Une première tige de guidage 74 est connectée à l'aide d'une articulation H au premier bras de levier 70 et à l'aide d'une articulation I à la structure de support 20, de façon à ce que les articulations O, A', H et I soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. Une seconde tige de guidage 76 est connectée à l'aide d'une articulation J au deuxième bras de levier 72 et à l'aide d'une articulation K à l'élément porteur 30, de façon à ce que les articulations A', J, B et K soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. Le moteur de positionnement 40 associé à l'articulation cylindrique A sert à ajuster l'angle 42 entre le bras porteur principal 26 et la bras porteur secondaire 28 de façon à ce que l'articulation B suive une trajectoire déterminée (cf. description de la Fig. 2). Il reste à noter que l'exécution de la Fig. 4 pourrait aussi être avantageusement combinée avec l'exécution de la Fig. 3. La Fig. 5 montre une première exécution qui n'a pas besoin de moteur de positionnement 40 pour faire suivre à l'articulation B une trajectoire rectiligne, parallèle à l'axe de la rigole de coulée 14. Une première tige de guidage 80 est connectée à l'aide d'une articulation O' à la structure de support 20, de façon à ce que cette articulation O' soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique O. Une deuxième tige de guidage 82 est connectée à l'aide d'une articulation B' au bras porteur secondaire 28, de façon à ce que cette articulation B' soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique B. Une articulation U connecte la première tige de guidage 80 à la deuxième tige de guidage 82. Une troisième tige de guidage 84 est connectée à l'aide d'une articulation A' au bras porteur secondaire 28, de façon à ce que cette articulation A' soit centrée sur l'axe de rotation de l'articulation cylindrique A. Une quatrième tige de guidage 86 est munie d'une articulation U' centrée sur l'articulation U. Une articulation V connecte la troisième tige de guidage 82 à la quatrième tige de guidage 84. Une cinquième tige de guidage 88 est munie d'une articulation V centrée sur l'articulation V. Une articulation W connecte la cinquième tige de guidage 88 à un bras fixe 90 de la structure de support 20. Si les articulations vérifient les conditions suivantes: a) la distance de l'articulation O à l'articulation A est égale à la distance de l'articulation O à l'articulation U ; b) les articulations A, B, U et V sont centrées sur les quatre coins d'un losange ; et c) la distance de l'articulation O à l'articulation W est égale à la distance de l'articulation W à l'articulation V ; alors l'articulation B suit une trajectoire rectiligne perpendiculaire à la droite OW, si le bras porteur 26 pivote autour de l'axe « O ». Comme décrit plus haut, le moteur de positionnement 32 associé à l'articulation cylindrique B sert à ajuster de façon précise l'angle entre le bras porteur secondaire 28 et l'élément porteur 30, par exemple de façon à ce que l'élément porteur 30 reste parallèle à lui-même lors du déplacement rectiligne de l'articulation cylindrique B. Il sera noté que le moteur de positionnement 32 pourrait bien entendu être remplacé par le dispositif de la Fig. 4.
La Fig. 6 montre une deuxième exécution qui n'a pas besoin de moteur de positionnement 40 pour faire suivre à l'articulation B une trajectoire rectiligne, parallèle à l'axe de la rigole de coulée 14. Dans cette exécution, une première tige de guidage 100 est connectée à l'aide d'une articulation E au bras porteur principal 26. Une seconde tige de guidage 102 est connectée à l'aide d'une articulation F au bras porteur secondaire 28. Une articulation G connecte la première tige de guidage 100 à la seconde tige de guidage 102 et est agencée de façon à ce que les articulations A, E, F et G soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. Un cylindre hydraulique 104 est monté de façon à pouvoir déplacer l'articulation H parallèlement à l'axe de la rigole de coulée 14. Un actionnement du cylindre hydraulique 104 provoque un déplacement de l'articulation B selon une trajectoire rectiligne parallèle à l'axe de la rigole de coulée 14. Le mécanisme remplit en outre la fonction d'un amplificateur de course du cylindre 104. Il sera noté qu'il ne faut pas de moteur pour entraîner le bras porteur principal 26 en rotation autour de son articulation cylindrique O.
Dans une variante d'exécution non représentée du dispositif de la Fig. 6, on remplace le cylindre 104 par un rail de guidage pour l'articulation G et on équipe le bras porteur principal 26 d'un moteur apte à l'entraîner en rotation autour de l'axe « O ». Si le rail de guidage est rectiligne et parallèle à l'axe de la rigole de coulée 14, alors la rotation du bras porteur principal 26 provoque un déplacement de l'articulation B selon une trajectoire rectiligne parallèle à l'axe de la rigole de coulée 14. Il sera apprécié que la solution avec rail de guidage permet d'imposer à l'articulation B une trajectoire plus compliquée, par exemple pour éviter un obstacle lors du transport du couvre rigole amont 16 dans sa position de garage. De même que dans le dispositif de la Fig. 5, le moteur de positionnement 32 associé à l'articulation cylindrique B sert à ajuster de façon précise l'angle entre le bras porteur secondaire 28 et l'élément porteur 30, par exemple de façon à ce que l'élément porteur 30 reste parallèle à lui-même lors du déplacement rectiligne de l'articulation cylindrique B. Reste à noter que le moteur de positionnement 32 pourrait bien entendu être remplacé par le dispositif de la Fig. 4. Reste à signaler qu'il n'est pas décrit de système préféré pour soulever et abaisser le couvre rigole 16. Un tel système pourrait comprendre des moyens pour soulever/abaisser l'articulation O dans le support 20, c'est-à-dire pour faire subir au bras porteur principal une translation verticale parallèlement à lui- même, ou bien des moyens pour soulever/abaisser le bras porteur secondaire 28 par rapport au bras porteur principal 26, ou bien des moyens pour soulever/abaisser l'élément porteur 30 par rapport au bras porteur secondaire 28, ou bien des moyens de levage fixés sur l'élément porteur 30. Un tel système pour soulever et abaisser le couvre rigole 16 pourrait cependant aussi comprendre des moyens pour faire pivoter soit la structure de support 20 soit l'un des deux bras porteurs 26, 28 autour d'un axe horizontal.

Claims

Revendications
1. Dispositif de manutention pour des éléments d'une rigole de coulée (14) d'un haut fourneau comprenant : une structure de support (20) agencée à côté de la rigole de coulée (14) ; et un bras porteur principal (26) connecté à l'aide d'une articulation cylindrique O à ladite structure de support (20); caractérisée par un bras porteur secondaire (28) connecté à l'aide d'une articulation cylindrique A audit bras porteur principal (26) ; et un élément porteur (30) connecté à l'aide d'une articulation cylindrique B audit bras porteur secondaire (28), ledit élément de rigole (16) à manipuler étant suspendu audit élément porteur (30).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par : un moteur de positionnement (32) associé à ladite articulation cylindrique B de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle (34) entre ledit bras por- teur secondaire (28) et ledit élément porteur (30) ; et un contrôleur (36) déterminant une valeur de consigne pour ledit moteur de positionnement (32) en fonction de la position la position des deux bras porteurs (26, 28).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite valeur de consigne est déterminée de façon à ce que ledit élément porteur (30) reste parallèle à lui-même lors d'un pivotement dudit bras porteur principal (26) autour de ladite articulation cylindrique O.
4. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par un système de tiges de guidage formant avec ledit bras porteur principal (26), ledit bras porteur se- condaire (28) et ledit élément porteur (30), un mécanisme articulé qui assure que ledit élément porteur (30) reste parallèle à lui-même lors d'un pivotement dudit bras porteur principal (26) autour de ladite articulation cylindrique O.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par : un levier comprenant un premier bras de levier (70) et un deuxième bras de levier (72), ledit levier étant connecté à l'intersection des deux bras de levier (70, 72) à l'aide d'une articulation A' audit bras porteur principal (26), ladite articulation A' étant centrée sur ladite articulation A ; une première tige de guidage (74) connectée à l'aide d'une articulation H audit premier bras de levier (70) et à l'aide d'une articulation I à ladite structure de support (20), de façon à ce que les articulations O, A', H et I soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme ; et une seconde tige de guidage (76) connectée à l'aide d'une articulation J audit deuxième bras de levier (72) et à l'aide d'une articulation K audit élément porteur (30), de façon à ce que les articulations A', J, B et K soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par : un moteur de positionnement (40) associé à ladite articulation cylindrique A de façon à pouvoir ajuster de façon précise l'angle (42) entre ledit bras porteur principal et ledit bras porteur secondaire (28) ; et un contrôleur déterminant une valeur de consigne pour ledit moteur de positionnement en fonction de la position dudit bras porteur principal, de façon à ce que ladite articulation B suive une trajectoire déterminée.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite valeur de consigne est déterminée de façon à ce que ladite articulation B suive une trajectoire rectiligne parallèle à la rigole de coulée (14).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par une tige de guidage connectée à l'aide d'une articulation C audit bras porteur secondaire (28) et à l'aide d'une articulation D à ladite structure de support (20), de façon à ce qu'un pivotement dudit bras porteur principal (26) autour de ladite articulation O impose audit bras porteur secondaire (28) une trajectoire bien définie. θ. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par un système de tiges de guidage formant avec ledit bras porteur principal (26), ledit bras porteur secondaire (28) et ledit élément porteur (30), un mécanisme articulé qui transforme un pivotement du bras porteur principal (26) autour de ladite articula- tion cylindrique O en une translation de ladite articulation B le long de ladite rigole de coulée (14).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par une première tige de guidage (100) connectée à l'aide d'une articulation E audit bras porteur principal (26) ; une seconde tige de guidage (102) connectée à l'aide d'une articulation F audit bras porteur secondaire (28) ; une articulation G connectant ladite première tige de guidage (100) à ladite seconde tige de guidage (102) et agencée de façon à ce que les articulations A, E, F et G soient centrées sur les quatre coins d'un parallélogramme. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par un rail de guidage pour imposer à ladite articulation G, lors d'un pivotement du bras porteur principal (26) autour de son articulation cylindrique O, une trajectoire qui résulte dans une trajectoire déterminée de ladite articulation B.
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par un moteur linéaire (104) qui est monté de façon à pouvoir déplacer l'articulation H parallèlement à l'axe de la rigole de coulée (14).
13. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par : une première tige de guidage (80) connectée à l'aide d'une articulation O' à ladite structure de support (20), de façon à ce que cette articulation O' soit centrée sur l'axe de rotation de ladite articulation cylindrique O ; une deuxième tige de guidage (82) connectée à l'aide d'une articulation B' audit bras porteur secondaire (28), de façon à ce que cette articulation B' soit centrée sur l'axe de rotation de ladite articulation cylindrique B ; une articulation U connectant ladite première tige de guidage (80) à ladite deuxième tige de guidage (82) ; une troisième tige de guidage (84) connectée à l'aide d'une articulation A' audit bras porteur secondaire (28), de façon à ce que cette articulation A' soit centrée sur l'axe de rotation de ladite articulation cylindrique A ; une quatrième tige de guidage (86) munie d'une articulation U' centrée sur ladite articulation U ; une articulation V connectant ladite troisième tige de guidage (84) à ladite quatrième tige de guidage (86) ; une cinquième tige de guidage (88) munie d'une articulation V centrée sur ladite articulation V ; une articulation W connectant ladite cinquième tige de guidage (88) à ladite structure de support (20) ; dans lequel ces articulation vérifient les conditions suivantes : a) la distance de l'articulation O à l'articulation A est égale à la distance de l'articulation O à l'articulation U ; b) les articulations A, B, U et V sont centrées sur les quatre coins d'un losange ; c) la distance de l'articulation O à l'articulation W est égale à la distance de l'articulation W à l'articulation V.
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