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"Installation pour briqueter la paroi intérieure d'une enceinte" La présente invention concerne une installation pour briqueter la paroi intdrieure d'une enceinte comprenant une plate-forme de travail déplaçable à l'interieur de l'enceinte le long de son axe vertical et susceptible de tourner autour de celui-ci, des bequilles retractables pour la stabilisation de la plate-forme par rapport ä la paroi de l'enceinte, un robot pour la manutention et la pose des briques, ainsi qu'une cabine de surveillance.
Quoique n'y étant pas limitee, l'invention vise plus particulièrement une installation pour la pose d'un garnissage refractaire sur la paroi intérieure d'un convertisseur métallurgique.
Diverses installations robotisées (voir par exemple LU-A-86 114) ont déjà eté proposées pour effectuer, de façon automatique, un travail qui, jusqu'à present, était effectué généralement de façon manuelle, mais que, vu les conditions de travail, plus personne ne veut effectuer. Il faut, en effet, rappeler que ce travail ne demande pas seulement des efforts physiques considérables, le poids des briques réfractaires etant de l'ordre de 40 kg, mais en plus, les conditions de travail sont tras désagréables ä cause des poussières, de la mauvaise odeur des briques réfractaires et du courant d'air permanent ä travers le convertisseur ouvert qui fait fonction de cheminee d'aspiration.
D'un autre cote, la robotisation du travail implique la solution prealable d'un certain nombre de problèmes nouveaux. Ainsi, par exemple, ä cause du fait que les convertisseurs n'ont pas tous les mêmes diamètres et que le diamètre de chaque convertisseur varie suivant sa hauteur, on fabrique deux ou plusieurs types standard de briques de conicites differenteset, par une alternance judicieuse dans le
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- Lchoix de ces types, on arrive ä réaliser les courbures voulues.
Pour le briquetage manuel, il faut simplement que les deux types de briques soient disponibles sur la plate-forme, car l'ouvrier pourra facilement faire le choix du type de briques qui convient. Par contre, pour la mise en oeuvre de 1a robotisation, il est forcement nécessaire de prévoir des systemes de mesure et de programmation compliqués pour determiner et choisir automatiquement le type de briques qui convient.
Par ailleurs, pour que le briquetage robotise soit réalisable et rentable, il faut que l'opération automatique seit au moins aussi rapide que l'operation manuelle pour pouvoir respecter le temps limite autorise pour la mise hors service d'un convertisseur.
Pour résoudre ces problemes et respecter
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les conditions imposées, on a propose dans la demande de brevet susmentionnée LU-86 114 de monter deux palettes de briques sur la plate-forme de travail et d'y proceder ä la dpalettisation au fur et ä mesure des besoins. Pour simplifier la robotisation et augmenter la cadence de travail, on a, en outre, séparé les fonctions de pose et de depalettisation en prdvoyant sur la plate-forme un automate de de. palettisation qui choisit automatiquement sur la palette concernee le type de briques demande par le Systeme de surveillance du maçonnage, et un robot de manutention qui prend les briques ainsi ddpalettisees et qui execute leur pose.
Toutefois, la dépalettisation sur la plate-forme exige beaucoup de place et la surface de la plate-forme doit etre prevue en consequence.
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D'un autre cÏte, la surface de la plate-forme doit etre limitee de manière A pouvoir briqueter également la partie superieure d'un convertisseur où la section
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diminue progressivement. 11 va sans dire que ce systeme de robotisation est difficilement envisageable pour les convertisseurs de dimensions reduites, si l'on ne veut pas encombrer de façon exagérée la plate-forme.
La depalettisation sur la plate-forme a, d'autre part, l'inconvenient qu'il faut tenir compte du temps mort nécessaire au changement des palettes.
Certes, on connait des systèmes de
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dépalettisation hors du convertisseur avec des monte-charge pour des briques individuelles comme ddcrit dans les documents DE-PS-2 914 651 et DE-PS- 2 605 970, mais ces systèmes sont prévus pour le briquetage manuel. Autrement dit, jusqu'ä present, on ne connalt pas d'installation robotisee avec dépalettisation ä l'exterieur du convertisseur.
Le but de la présente invention est de combler cette lacune et de prévoir une installation du genre décrit dans le préambule, qui est completement robotisée avec dépalettisation ä l'extérieur du convertisseur.
Pour atteindre cet objectif, l'installation proposée est essentiellement caractérisée par au moins deux monte-charge juxtaposés, comprenant chacun plusieurs sections téléscopiques le long desquelles evoluent des chariots pour monter les briques individuellement d'une station de dépalettisation se trouvant au pied du monte-charge jusqu'au niveau de la plate-forme et par un robot de depalettisation dont l'action est coordonnée ä celle du robot de manutention pour transférer les briques d'une reserve de plusieurs palettes de briques sur les chariots du monte-charge.
Les sections telescopiques de chaque monte-charge sont constituees par des rails verticaux presentant chacun sur toute sa hauteur au moins un
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profile qui est embolte, de façon coulissante, sur un profilé de forme complémentaire du rail formant la section adjacente.
Le chariot de chaque monte-charge comporte une paire de galets supérieurs et une paire de galets inférieurs disposes respectivement de part et d'autre des sections télescopiques du monte-charge et pourvus chacun d'une série de profils circulaires dont le nombre correspond ä celui des sections télescopiques et qui évoluent le long de profils de forme complémentaire sur les côtes latéraux des rails de chaque section.
Chaque chariot est conçu pour recevoir, par accrochage, soit une tablette pouvant supporter
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deux briques placees cöte ä cöte, soit um nacelle pour le transport d'une personne.
Le déplacement de chaque chariot est assure par un cable tracteur accroché au chariot et dont les extremitgs sont respectivement fixdes sur deux tambours de même diamätre entrains par un moteur electrique ou hydraulique.
La surface extérieure de chaque tambour comporte une rainure h61icoldale pour l'enroulement contrôlé du cable selon une seule assise.
L'un des tambours est plus large que l'autre, la différence de largeur correspondant au nombre de spires d'enroulement de la longueur de cäble qui constitue la réserve permettant l'extension maximale du monte-charge au chariot duquel il est associé.
Le tambour le plus large est relié par un embrayage a son moteur d'entrainement et comporte un système contrôlable de freinage de sa rotation.
L'axe de chacun des tambours est associe ä un codeur indiquant respectivement la hauteur du monte-charge pour ce qui concerne le codeur associe au tambour le. plus large et la position du chariot
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pour ce qui concerne le codeur associe l'autre tambour.
D'autres particularites et caracteristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de realisation avantageux presente ci-dessous, ä titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre une vue generale, partiellement en coupe verticale d'une installation de briquetage en position d'operation ä l'intérieur d'un convertisseur métallurgique ; la figure 2 montre une section horizontale travers les monte-charge ; la figure 3 montre un schéma illustrant le mouvement d'un chariot le long d'un monte-charge ; la figure 4 represente une vue laterale schématique du systeme de déplacement d'un chariot ;
la figure 5 montre une vue en coupe verticale ä travers le système d'entraînement d'un cable tracteur ; la figure 6 représente schematiquement une vue latérale d'un chariot auquel est accrochée une nacelle pour le transport d'une personne et la figure 7 montre une vue frontale de deux chariots adjacents en position d'accrochage d'une nacelle.
Sur la figure 1, on aperçoit, en coupe verticale, un convertisseur 10 représenté par sa carcasse métallique 12 et son garnissage refractaire interieur 14 qui doit etre renouvelé ä intervalles réguliers. La reference 16 represente une console 16, supportant l'installation de briquetage et qui est montee sur roues pour être tractable. Sur cette console
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sont prevus plusieurs mâts telescopiques 18 supportant une plate-forme 20 et pouvant deplacer celle-ci par extension ou rétraction le long de l'axe vertical ou du convertisseur 10. La plate-forme 20 est constituée d'un
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support circulaire fixe 22 sur lequel repose, par l'intermediaire d'un roulement 26, une table 24 pourvue d'une ouverture centrale 32 et pouvant tourner autour de l'axe vertical 0 sous l'action d'un moteur non represente.
La plate-forme 20 comporte, en outre, plusieurs béquilles radiales retractables30 pour assurer la stabilisation horizontale de la plate-forme 20 en prenant appui sur le garnissage refractaire 14 du convertisseur 10. Sur la plate-forme 20 se trouve un robot 34 de manutention et de pose des briques réfractaires, ainsi qu'une cabine 36 pouvant abriter une personne pour assurer la surveillance du briquetage.
La console 16 supporte également, au moins deux monte-charge juxtaposes 38 et 40 (le monte-charge 40 6tant caché sur la figure 1 par le monte-charge 38) dont l'extrémité superieure est librement accrochee ä la plate-forme 20 et dont la nature télescopique permet de suivre le mouvement vertical de la plate-forme 20. Le long de chaque monte-charge 38, 40 circule un chariot 42, 44 qui, dans l'exemple de la figure 1, porte une tablette 46, 48 de support de briques.
Sur l'un des côtés de la console 16 se trouve un plateau 50 qui est suffisamment large pour pouvoir recevoir jusqu'à quatre palettes de briques placées cöte ä cöte et dont seule l'une des palettes est visible en 52 sur la figure 1. A côté de ce plateau 50 se trouve un robot de depalettisation 54 qui peut être monte sur un rail 56 de la console 16 de manière ä pouvoir être déplacé perpendiculairement au plan de la figure 1 le long du plateau 50 pour acceder ä chacune des quatre palettes.
Le robot de depalettisation peut également etre un robot fixe identique au robot de manutention 34 ce qui permettrait, en cas de besoin, de les substituer l'un ä l'autre.
Selon l'une des particularites de l'installa tion, chaque monte-charge 38, 40 est constitue de plusieurs sections télescopiques representees par les
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sections 38a, 38b, 38c pour le monte-charge 38 de la figure 1. Les details de ces sections télescopiques sont représentés sur la figure 2 qui montre, en agrandi, une coupe transversale ä travers les deux monte-charge juxtaposés dans une position rétractée des differentes sections. Etant donné que les monte-charge 38,40 sont absolument identiques l'un ä l'autre, il suffira de décrire l'un d'entre eux, en l'occurrence le montecharge 38.
Les trois sections 38a, 38b, 38c sont essentiellement constituées des rails de profils complementaires leur permettant de s'emboîter les uns dans les autres tout en pouvant glisser longitudinalement l'un par rapport ä l'autre. A cet effet, le rail 38a presente sur sa face ventrale un patin 56a dont la section presente par exemple la forme d'un hexagone aplati. Ce patin 56a est embolté entre deux profiles 58b, 60b prevus sur la face dorsale du rail adjacent 38b. Les deux profiles 56b, 60b ont chacun une rainure longitudinale dont les sections sont en forme de"V"retourne qui epousent les pointes opposées du patin 56a du rail 38a.
Les rails 38a et 38b peuvent ainsi coulisser l'un par rapport ä l'autre tout en etant maintenus ensemble.
La rainure de l'un des profiles 60b se trouve de préférence dans une coulisse 64b fixée par des boulons 62b au profile 60b. Ces boulons 62b le long du profilé 60b permettent ainsi de régler le jeu entre les rails 38a et 38b.
Le rail intermediaire 38b comporte, sur sa face ventrale, un patin 56b analogue au patin 56a du rail 38a. Ce patin 56b est engagé, ä son tour, entre des profiles 58c, 60c de forme complémentaire prevus sur la face dorsale du rail adjacent 38c rendant ainsi possible un coulissement mutuel entre les deux rails 38b et 38c.
Pour eviter que le rail 38c sorte du rail 38b lors de l'extension du monte-charge et pour
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s'assurer que le rail 38c entraine le rail 38b lorsque son extremiste inferieure s'approche de l'extremiste superieure de ce dernier, ces deux rails sont munis de butées non montrees qui s'accrochent ä partir d'un certain moment et qui font que le rail superieur entraine le rail inferieur.
Dans l'exemple représenté, on a illustré un monte-charge à trois sections télescopiques, mais il est evident que l'assemblage n'est pas limitée à trois sections.
Chacun des chariots 42 et 44 est pourvu d'une pÅaire de galets superieurs 66,68 respectivement
70,72 et d'une paire de ga lets inférieurs non visibles sur la figure 2 mais identiques aux galets supérieurs. Le galet 66 comporte trois rainures peripheriques 66a, 66b, 66c, qui évoluent le long d'aretes 68a, 68b et 68c de forme complémentaire prevues sur les rails 38a, 38b et 38c. Dans l'exemple représenté, les rainures 66a, 66b et 66c ainsi que les arêtes 68a, 68b et 68c ont des sections trian- gulaires complémentaires. I1 est, bien entendu, possible de prevoir d'autres formes complémentaires.
11 est également possible de prevoir des aretes circulaires sur les galets et des rainures corres- pondantes sur les rails. Des arêtes symetriques aux arêtes 68a, 68b et 68c sont prevues sur le cöte oppose des rails 38a, 3Bb, 38c et sont engagées dans des rainures correspondantes du galet 68. Les galets inferieurs non représentés du chariot 42 ainsi que les quatre galets du chariot 44 sont conçus de la meme manière que les galets 66 et ont les memes fonctions.
L'evolution des galets le long des aretes de chacun des rails 38a, 38b, 38c est illustree sur la figure 3. Lorsque le galet 66 est remonte le long du monte-charge se trouvant en position d'extension, les rainures 66a, 66b et 66c evoluent successivement
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et respectivement le long des aretes 68a, 68b et 68c de chacun des rails 38a, 38b et 38c. De cette maniere, au moins une des rainures de chaque galet est toujours engagee sur l'une des aretes de chacun des rails.
Sur chacune des tablettes 44,48 des deux chariots 42,44 se trouvent, d'après 1a figure 2, deux briques. Ces briques ont été iden-
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tifiees par cL et R symbolisant ainsi le fait qu'il s'agit de briques de typesdifferents, clest- ä-dire de briques ayant des conicité différentes.
La figure 4 montre la partie inférieure de la section inferieure 38a du monte-charge et un châssis 82 monte sur la console 16 et portant le système d'entraînement des chariots du monte-charge.
Cet entralnement des chariots est assure par un câble tracteur 80 evoluant autour d'un galet de renvoi superieur 84 (voir figure 1) et de trois galets de renvoi inférieurs 86,88, 90 fixes entre les flancs lateraux du chässis 82. Les extrémités du cäble tracteur 80 représentées sur la figure 4 et attachees au chariot 42 sont fixees sur des tambours enrouleurs 92,94.
Le système d'entralnement de ces tambours enrouleurs 92,94 est représente en coupe sur la figure 5. Un moteur'principal 96, par exemple un moteur electrique ou hydraulique, actionne par son arbre d'entralnement 98 le tambour 92. Un embrayage 100 incorpore dans l'arbre d'entralnement 98 permet de désolidariser
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le tambour 92 de son moteur d'entrainement 96. Sur l'arbre 98. est fixé un pignon 102 qui actionne ä travers un pignon intermédiaire 104 un pignon 106 fixé sur l'arbre 108 du tambour 94.
Un embrayage 110 permet egalement de desolidariser le tambour 94 de son pignon d'entrainement 106 qui est actionne par le moteur 96. I1 est ä noter que les trois pignons 102,104 et 106 ont le meme diametre de sorte que, sous l'action du moteur 96, les tambours
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92 et 94 tournent ä la meme vitesse lorsque les deux embrayages 100 et 110 sont embrayés. Ceci signifie que le câble qui est déroulé de l'un des tambours 92 ou 94 est enroulé ä la meme vitesse sur l'autre tambour 94 ou 92 étant donné que ceux-ci ont exactement le meme diametre et que les cäbles sont enroules en sens inverse sur les tambours.
Pour éviter une modification du diametre d'enroulement sur les tambours 92 et 94, par exemple
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par le fait que le cäble s'enroule sur lui-même, la surface de chacun des tambours 92,94 est pourvue d'une rainure hélicolda1e 112 respectivement 114 qui oblige le cäble a s'enrouler selon une seule assise.
11 est ä noter que le tambour 94 est plus large que le tambour 92. Ceci permet de supporter la longueur de réserve du câble necessaire ä l'extension du monte-charge. Cette longueur de réserve doit être moins egale ä deux fois la hauteur maximale d'extension du monte-charge.
Lors de l'allongement du monte-charge, l'embrayage 110 est débrayé et le tambour 94 débite automatiquement la reserve de cable sous l'effet
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de la traction sur celui-ci. Pour eviter un deroule- ment trop rapide du cable, un moteur 116 fixé sur le chässis 82 est relie à l'arbre d'entraînement 108 du tambour 114 et exerce une certaine force de freinage sur ce tambour 114. Lorsque le monte-charge est descendu, l'embrayage 110 est également débrayé et la réserve de cäble est enroulee sur le tambour 114 sous l'action de ce moteur 116.
Il serait également possible d'éviter un deroulement trop rapide du câble lors de l'allongement du monte-charge au moyen d'un simple système de freinage du tambour 114. L'enroulement de la réserve de cäble sur le tambour 114 lors de la descente du monte-charge pourrait alors être effectue l'aide du moteur 96 en débrayant l'embrayage 100 et en embrayant l'embrayage 110.
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Au lieu du pignon de liaison intermédiaire 104, il est egalement possible d'actionner les deux tambours au moyen de moteurs independants l'un de l'autre mais tournant en synchronisme.
Les references 118 et 120 représentent des codeurs qui permettent de determiner les positions angulaires des tambours 92 et 94 et de fournir ainsi des renseignements concernant la position du chariot pour ce qui concerne le codeur 118 et la hauteur du monte-charge pour ce qui concerne le codeur 120.
Comme de ja indique plus haut, pendant le briquetage au moyen de l'installation décrite cidessus, les tablettes 46,48 de chacun des chariots 42,44 portent toujours au moins une brique de chacun des deux types oC et/3. Arrive au niveau de la plate-forme 20, le robot 34 prend l'un des deux briques dont il a besoin et l'autre brique redescend avec le chariot. Pendant ce temps lä, le robot de depalletisa- tion 54 remplace sur le chariot qui se trouve au bas du monte-charge la brique que le robot de manutention 34 y a prélevé precedemment.
L'installation permet, par consequent, au robot de manutention 34 de changer de type de brique sans aucune perte de temps dtant donne que le chariot qui se trouve au niveau de la
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plate-forme 20 lui presente toujours une brique de chacun des deux types 4 et n , alors que jusqu'à present, en cas de changement de type de brique, il etait necessaire de renvoyer la brique du type qui ne convient plus et d'attendre l'arrivée de la brique de l'autre type.
Si les deux robots 34 et 54 sont pourvus de grappins pouvant saisir deux briques superposées en meme temps, il est possible de placer sur chaque tablette 46,48 deux briques superposees de chaque type au lieu d'une seule. Ceci permet, bien entendu, d'augmenter la cadence de briquetage, mais il faut prevoir le monte-charge de manière que celui-ci puisse
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transporter le double du poids.
La dépalettisation hors du convertisseur 10 laisse suffisamment de place sur la plate-forme 20 pour pouvoir y installer une cabine 36 très confortable, de preference climatisee. Un autre avantage est que les briques cassées peuvent être enlevees ä la source et n'ont plus besoin d'être descendues de la plate-forme 20.
Quoiqu'il soit possible de faire fonctionner l'installation correctement avec seulement une reserve de deux palettes respectivement de types oz, et/ dans la station de depalettisation, il est
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preferable d'y prévoir 1a place nécessaire ä deux paires de palettes de types oC et (3. Ceci permet au robot de dépa1ettisation 54, lorsqu'une palette d'un certain type est vide, de passer sans perte de temps, sur l'autre palette du même type et de remplacer, pendant ce temps, la palette vide.
Pour monter une personne sur la plate-forme
20, les deux chariots 42 et 44 sont descendus pour se trouver cöte ä cöte en bas des monte-charge 38, 40.
Comme on peut le voir sur les figures 6 et 7, les deux chariots 42,44 sont pourvus chacun de barres d'accrochages superieures 122,124 et inférieures
126,128 reliant des joues laterales 130 deschariots
42,44. Pour le transport d'une nacelle 136 teile que montrée sur la figure 6, on rend les deux chariots solidaires l'un de l'autre en passant une barre 132 à travers les joues 130 supérieures ou inférieures des chariots 42,44, ce qui permet de répartir le poids de la personne se trouvant dans la nacelle 136 sur les deux chariots 42,44. Comme on peut le voir sur la figure 6, la nacelle 136 comporte des crochets
134 qui permettent un accrochage rapide aux quatre barres d'accrochage 122,124, 126,128 des chariots
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42 et 44.
Pour accroltre la securite de la personne se trouvant sur la nacelle 136, celle-ci comporte sur
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les cötes perpendiculaires au plan de la figure 6 des chaines de protection comme indiqué en 138 sur la figure 7.
11 reste ä signaler que l'accrochage des tablettes 46,48 aux chariots 42,44 se fait de manier analogue ä celui de la nacelle 136 ä la différence près que chaque tablette 46,48 est accrochee ä un chariot 42,44 et que ceux-ci ne sont pas reliés ensemble par la barre 132.