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"Dispositif de manutention de métaux profilés et plus particulièrement de rails, en me de la trempe" La. présente invention a pour objet un dispo- sitif de manutention de métaux .profilés, et plus parti- culièrement de rails, en vue de la trempe, dispositif utilisant un support mobile d'un type connu qui, après déplacement d'amplitude convenable, amène la partie à tremper- en contact avec le bain de trempe. Un même lingot peut en général fournir plusieurs barres et il y a un grand intérêt à traitar en même temps toutes les barres provenant d'un même lingot.
Cette façon de proeè der permet
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1 / ci'obtenir la régularité dé trempe sur , toutes les barres du mené lingot;
2 / de réaliser une économie de temps importante;
3 / de réduire l'encombrement de l'instal- , latien.
On a déjà proposé des appareils de ce genre et le moyen qui consiste à retourner un rail en vue de la trempe est eonnu en vertu d'un 'brevet antérient qui est dans le domaine publie les particularités du dispositif mécani- que objet de l'invention ont été conques en vue de la manutention rationnelle des produits dans le but de réaliser une trempe régulière et homogène.
L'appareil comporte un arbre sur lequel sont calés des bras étagés ou à gradins destinés à recevoir et à maintenir pendant la trempe les :Profilés à traiter et, parallèlement audit àrbre,un bac de trempe auquel les rails ou profilés sont amenés par un mouvement de rotation des bras. Ceur-ei sont menis de dispositifs pour le maintien de plusieurs barres et, d'autre part, le bac est diirisé en autant de comparti- men.ts, eux-mêmes étages en hauteur, que l' appareil peut traiter de barres à la fois.
Sur le dessin annexé, on a représenté schématiquement, à. titre d'exemple seulement. un mode de réalisation de l'invention dans lequel l'appareil est prévu pour la trempe de trois rails à la fois. Nais il est entendu que 1'*invention n'est nullement Usitée à ce cas particulier et qu'elle vise également un appareil pour, le traitement de tout autre nombre de rails, De même, il est évident que l'appareil qui va être décrit peut servir pour la trempe de une ou deux
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barres seulement.
Les fig. 1, 2 et 3 sont des coupes, faites perpendiculairement à l'arbre 1 de l'appareil, et montrent les phases successives de mise en place, sur les bras des- tinés à les supporter, de trois rails (désignés par I, II et III) devant âtre traités simultanément; ces figures représentent surtout la partie de l'appareil dans laquelle les rails sont chargés sur les tiras.
Les bras 2 étagés ou à gradins sont agencés pour recevoir et maintenir pendant le travail le nombre (trois dans' l'exemple décrit et figuré) de rails devant être traités simultanément, A cet effet, des butées 3, 4 et 5 (fig. 1) sont prévues sur les bras et elles sont combinées avec des crochets mobiles 6, 7 et 8 (fig. 1) commandés, de la manière qui sera exposée plus loin, par des cylindres oscillants pneumatiques ou hydrauliques.
Les fig.4,5 et 6 sont des coupes analogues mais intéressant la partie de 1'appareil où se fait la trempe et où a lieu le déchargement des rails traités; ces figures montrent les phases successives du travail}
La fig. 7 montre, en perspective, l'ensemble # d'un des mécanismes de commande des crochets; on voit sur cette figure le cylindre, ainsi que la combinai- son des bielles, des crochets et des butées réglables;
La fig.8 montre à plus grande échelle le dé- tail d'une butée réglable;
Les fig. 9 et 10 sont des schémas montrant le fonctionnement du mécanisme de commande de la rotation des bras, la fig. 9 montrant la position des organes au mo- ment de la mise en place des rails sur les bras, tandis que la fig, 10 montre la position des mêmes organes au moment de 1'immersion;
la fig. 11, enfin, est une vue en plan à
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petite échelle de 1:1nstallatiQn4 On y voit que le dis- positif, objet de l"'invention, désigné dans son ensemble par T, est placé entre le Gantier AV (lui-même situé en- tre le laminoir et le dispositif) et le chantier- AR d'où
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les rails traités sont évacués. le principe de la eirou- lation des produits sans rebroussement est dons respecté* L'arbre 1 reçoit un mouvement de rotation,, d'amplitude réglable qui lui est mxilé au aoyen du m- teur 9 (fig, lui) par 1'intermédiaire d'tm mécanisme de commancle (voir fig. 9 et 10) transformant, en mouvement circulaire alternatif, le mouvement circulaire continu du moteur.
Ce mécanisme comprend essentiellement un
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système 'bielle-man:Lvelle 10-11 : la manivelle 11 est animée d'un mouvement de rotation continu qui lui est imprimé par le moteur 9 auquel elle est reliée par une transmission convenable quelconque (vis sans fin et
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roue hélicoïdale, par- exemple), formant démultip1ioateur; la bielle 10 relie la manivelle au secteur denté 12. qui engrène sur le pignon ls de commande de 1'arbre 1. Des dispositifs 'rendent automatique la commande de ce mécanisme et permettent immersions et émersions de durée variable et leur temporisation à volon- té.
Tous les rails provenant d'un même lingot sont ramenés du laminoir à l'appareil par un banc de rou- leaux 14. Les rails peuvent être successivement mis en
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place sur 1'appareil à l'aide des ripeurs 15 par dépila- cement latéral grâce à la disposition étagée ou à gracias des bras 2. Cette façon d'opérer permet le dégagement rapide du banc de :rouleaux.
Le fonctionnement du dispositif est le sin- vant La. fig. 1 montre la mise en place du pre-
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Nier rail I, Pour oette opération, les ras 2 sont amenés dans leur position la plus basse par rotation de l'arbre 1, tournant dans les paliers 160 Dans son trajet depuis le banc de rouleaux jusqu'à proximité de l'appareil, le rail a été entraîné par les divers ri- peurs 15, alors qu'il reposait sur le chantier avant, tandis que pour passer de ce chantier à la position fixe de verrouillage contre la butée 3 il est porté par l'extrémité des ripeurs; ceux-ci comportent une commande à limiteur d'effort d'un type connu, quelconque..
Dés que le rail I a été amené contre la butée 3, formant organe de dressage des 'barres,, les cy- lindres pneumatiques 17 agissant par l'intermédiaire d'un arbre 18, de leviers 19 et de biellettes 20, relè- vent les crochets 6 contre des butées réglables 21, ce qui a pour effet de réaliser un verrouillage progressif et un maintien du rail :par son patin sur l'appareil tout en lui permettant d'effectuer librement son retrait li- néaire pendant la trempe. Ia fig. 8 montre le détail du dispositif particulier- permettant d'obtenir cet avan- tage.
Le verrouillage du premier rail ayant été ainsi effectuée les ripeurs 16 retournent vers le banc de rouleaux pour prendre le deuxième rail.
Pendant ce temps,, on a fait tourner l'are bre 1 de manière à déplacer légèrement vers le haut les bras 2 et à leur permettre de recevoir le- deuxième rail.
L'appareil passe de la position de la fig. 1 à celle de la fig. 2.
Celle-ci représente les ripeurs 15 opérant la mise en place du deuxième rail II de la nême manière que pour- le premier; le verrouillage s'effectue indépendamment du précédent au moyen d'un dispositif
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analogue coiaprenant le cylindre 22, l'arbre 2ô, les
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leviers 24, ixs b&m5 2&, les biellettes 25 et tes crocheta mobiles- ?
Le deuxième rail ayant été verrouillée les opérations précédentes se répètent pour la mise en place du. troisième :
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Relèvement des bras 2 jusqu-tà la position convenable (représentée sur la fig. 3), retour en arrière des ripeurs 15 pour prendre le troisième rail
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(III) qui glissera dans tout son trajet qu'.u fvnci. des crochets fixes ou 'butées 5 pour le dressage et, enfin, mise en action des crochets mobiles 8 par le ay1:1.n:
lre 26 (indépendant des cylindres 15 et 22 antérieurement mentionnés), l'arbre 27, les leviers 28 et les biellettes 29.
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Une fois le veoeouillage du troisième rail terminé, le dispositif étant dama l'état que montre la
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fié, 3, les rieurs 15 se dégagent en arrière et à ce mènent commence l'opération de trempe, proprement dite (fig. 4).
Pour exécuter cette opération, on fait
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décrire à l* appareil un mouvement de rotation vers l'sr- rière (sens de la flèche T, fig. 1), mouvement d'ampli- tude telle que les 'bourrelets des rails fixés sur les bras a de i'appàreii soient intssrgés dans le bain de trempe. Grâce à la disposition de l'appareil et au fait que la trempe se fait dans des bacs indépendants 30, 31
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et 22 (fig. z convenablement décaa.lés dans le sens de la hauteur les uns par rapport aux antres, tous les rails portés par l'appareil sont immergés en même temps et de la même quantité. Il va sans dire que les bacs sont réglables en. hauteur suivant la hauteur du profil à tremper.
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Sur la fig. 4, on a représenté en traits Sixtes la.position occupée par les bras 2 avec leurs rails I, II, III au moment de la trempe. les bacs 30, 31 et 32 comportent la méms disposition intérieure. Chaque bac a une alimenta- tion en eau .froide par collecteur séparé 33, 1'$eau étant introduite par le fond. à l'aide des tuyauteries 34, pais répartie dans une première chambre 35 sé- parée de la chambre 36 par une tôle à grandesper- forations qui laisse pénétrer' librement l'eau dans ladite chambre 36.
L'eau arrive au contact du rail en t ra- versant une deuxième tôle perforée 37; cette tôle est à perforations très serrées et elle est combinée avec des tôles verticales intérieures pleines 38.
Sotte combinaison a pour effet de canaliser l'eau froide vers le champignon des rails et d'empêcher chaude l'eau/de se mélanger a l'eau froide par des mouve- nents de convection, On réalise ainsi une économie très importante d'eau. L'eau chaude se déverse ins- tantanément dans les rigoles 39 pour être évacuée par les tuyauteries 40 dans un collecteur généra.1.
En outre, chaque bac est muni d'une vidange rapide et automatique dui assure toute la gamme de réglage de hauteur deau permettant des durées de trempe réglables à volonté pour chaque rail.
Pendant l'opération de trempe, les ri- peurs 41 sont évacués vers l'arrière de manière à dégager le bac da trempe;, aussitôt la trempe effec- , tuée, on relève les bras 2 pour les amener à la. position représentée en traits pleins sur la fig. 4 et les ripeurs 41 viennent se placer sous le
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rail I, les becs z desdits ri])81IrS pouvant -basculer
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pour passer- sous le rail..Au. ma-en des cylindres et des mécanismes commandés par ces cylindres et ayant servi au verrouillage, on provoque l'ouverture des crc- chets 6, ce qui a pour effet de libérer le rail I qui
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tombe sur les nbpeurs 41; c6U2*-ei évacuent le rail sar le chantier AR.
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On amena ensuite les Taras de l'awa;ral1 à la position représentée sur la fig. 5t on libère le Tail VIL de la dma manière, puis on 1'* évacue sur le chantier4
L'appareil descend à nouveau de la quantité nécessaire (voir fig. 6) pour :permettre de libérer le rail III de la même manière que les précédents.
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L'appareil ainsi rendu libre revient occuper la position du débat (fig. 1) et une nouvelle série d'opérations peut recommencer.
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Avec le dispositif objet de l'inventionp la trempe n'apporte aucun dérangement dans Il évacuation normale des produits à la sortie du laminoir, le déga- gement rapide du banc de rouleaux et l'évacuation des produits toujours dans la même sens constituent des avantages intéressants.
Pour obtenir une bonne trempes, il ne suffit pas de plonger une seule fois les parties à tremper dans
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l'eau; il es"t/D.ecessa1r& de procéder à plusieurs J.mII1er. siens et émersions successives et pendant des temps déter- minés.
Le mécanisme de commande spécial (fig. 9 et 10) comprenant un système bielle-manivelle, permets, vers les ;points morts, qui sont les positions de fixation et de trempe des rails, # d'obtenir une très grande
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précision dans les points d'arrêt de l'aj))arel1 et par conséquent dans la profondeur di immersion.
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les schémas des fig. 9 et 10 montrent, en effet, qu'aux points considérés la position des bras n'est pratiquement pas influencée par un petit écart angulaire du point d'arrêt du mécanisme.
Ia commande de ce mécanisme par bielle et manivelle procure, en outre" une grande sécurité en évitant les accidents de fin de course. L'ab- sence de butée, contre laquelle l'appareil viendrait se briser en cas de heurt, inspire à l'opérateur la confiance voulue pour effectuer avec la maîtrise indispensable les multiples manoeuvres d'immersion et d'émersion successives qui sont nécessaires au cours d'une marne trempe.
L'appareil décrit,est conçu et les di- vers ensembles mécaniques sont disposés de manière à centraliser- les organes des commandes devant être ac- tiennes par un équipement électro-mécanique réalisant la suite d'opérations dont l'ordre et les dupées sont fixées d'avance.
Ia forme étagée ou à gradins donnée aux -bras dans le dispositif objet de l'invention cons- titue un perfectionnement important par rapport aux: systèmes dejà comma. L'intérêt que présente tette forme de bras ressort des remarques suivantes pour assurer une évacuation rapide du banc de rouleaux, @@ nécessaire à un fonctionnement continu et régulier du laminoir, il faut riper les barres dès qu'elles ont été tronçonnées à leur sortie du laminoir et, à cet effet, il faut prévoir une butée de fin de ourse;
d'autre part,, il faut, avant la trempe, redresser la barre qui a pu commencer à se cambrer ce qui, notamment dans le cas des rails, empêcherait les
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crochets mobiles de coiffer le patin. Ie dressage de la barre est assuré automatiquement. confornément à. l'invention, par les plans inclinés des batées fixes con- tre lesquels les barres se dressent sous la poussée des ri' peurs.
Il résulte de ce qui vient d'être expose que des butées fixes doivent être prévues sur les bras. lais ceux-ci devant recevoir- plusieurs barres: à traiter, il est clair que ces butées constitueraient des obstacles à la mise en place des diverses barres si elles étaient situées dans un semé plan* La disposition en gradins des butées fixes remédie à tous inconvénients; elle concilie la nécessité de prévoir sur les bras les butées fixes précitées avec la possibilité de traiter simultanément plusieurs barres au moyen du dispositif objet de l'invention.