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MANIPULATEUR DE LINGOTS A HAUTE TEMPERATUREo
La présente invention se rapporte à un manipulateur ou bras-sup- port de longueur fixe ou variable en vue de permettre de saisir des lingots ou autres corps à haute température, de les lever, de les transporter et de les tourner ou retourner, sans qu'une température prohibitive puisse attein- dre les organes moteurs et cela, d'une façon continue dans le minimum de temps et le minimum de main d'oeuvre.
La présente invention est caractérisée par l'emploi simultané et la disposition d'assemblage :
1 ) de pièces métalliques, par exemple en acier, séparées par des puissantes pièces d'isolation thermiques présentant, conjointement, un faible coefficient de conductibilité calorifique, une haute résistance mécanique et une haute résistance à la chaleur, par exemple en stéatite (grès cérame), pour la chaleur transmise par conductibilité. La pièce ainsi constituée forme le bras porteur.
2 ) d'une enveloppe métallique à grand pouvoir émissif, isolée thermiquement des autres pièces pour la chaleur transmise par rayonnement.
L'isolant calorifique étant constitué, par exemple, par de la laine de lai- tier. Cette enveloppe entoure plus ou moins complètement les bras porteurs.
Une enveloppe par bras porteur.
Le manipulateur représenté à la figure 1 est composé d'une pièce de base en acier (1) en 3 parties cylindriques dont une extrémité (base) est pourvue d'un tenon, l'autre extrémité étant filetée. Cette partie filetée s'en- gage dans la pièce (2). Cette pièce (2) est un cylindre en stéatite qui a ses deux bases pourvues chacune d'un trou fileté. Le cylindre de stéatite est lo- gé lui-même dans un cylindre d'acier (11) servant de blindage. Dans le trou opposé à celui où la pièce (1) est fixée, s'engage la pièce d'acier (3) par sa partie filetée, Cette pièce (3) est en trois parties : une partie filetée fixée à la pièce (2), une partie tournée s'épaulant sur le cylindre de stéa- tite, une partie tournée portant un trou dans lequel vient s'engager une tige de fixation (12).
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Cette partie tournée de la pièce (3) forme tourillon et s'engage dans le manchon de la pièce (4) qui porte une coulisse (6) où vient se placer la tige de fixation de la pièce (3).Da coulisse est établie de telle façon que la pièce (4) peut tourner de quelques degrés autour du tourillon de la pièce (3). La pièce (4) dénommée porte-fourches est en acier et possède un évidement carré ou rectangulaire qui reçoit cinq plaques de stéatite, dont quatre sur les faces internes et une sur le fond. Au centre de cet évidement s'engage la queue des fourches (7). Celle-ci est fixée dans cet évidement par un boulon (10) isolé par un cylindre de stéatite. La queue des fourches est donc, complètement, isolée thermiquement du porte-fourches.
Les fourches elles-mêmes fixées par leur queue dans la pièce (4) sont en acier spécial ré- sistant à la haute température, par exemple, en acier au C.Cr.Al. Une envelop- pe métallique (8), en deux pièces, entoure, complètement, l'appareil, dont il est isolé, thermiquement, par un matelas de laine de laitier (13). Seule, une' ouverture pratiquée dans l'enveloppe, permet le desserrage en vue du démontage du boulon de fixation (12).
La figure 2 donne une vue en plan de l'appareil dont la figure 1 représente la coupe suivant AB. La coulisse du manchon du porte-fourches per- met aux fourches saisissant le lingot,, de prendre une position oblique suivant la conicité du lingot et équilibre ainsi, les pressions sur les fourches.
Le dessin représente la moitié de l'appareil, l'autre moitié lui étant identique et symétriquement disposée. Cette disposition est donnée à la figure 3 qui montre un lingot reposant sur la fourche inférieure (D) et la fourche supérieure (E) prête à s'abaisser pour saisir le lingot (C). Les flè- ches dessinées à la figure 3, indiquent dans quel sens tournent les fourches lorsqu'elles serrent le lingot. Les dessins sont établis à l'échelle de 1/10 (un dixième).
Le cylindre de stéatite (2) est plein et chacune de ses bases est pourvue d'un trou borgne fileté. Le cylindre de blindage (11) en acier a une épaisseur de paroi de deux millimètres. Il recouvre le cylindre de stéatite, excepté sur ses bases. Le cylindre de stéatite (9) entoure le boulon de serra- ge (10) et passe donc dans le trou foré dans la queue des fourches (7). L'en- veloppe (8) en tôle polie d'un millimètre et demi d'épaisseur comprend deux parties : une partie avant (14) pouvant tourner avec le manchon, et une par- tie arrière (15) fixe.
La laine de laitier (13) remplit l'espace séparant le porte-four- ches de l'enveloppe (14) jusqu'au niveau de la coulisse (6). La laine de lai- tier remplit aussi l'espace séparant l'enveloppe fixe (15) des pièces (1) et (2).
Différentes dispositions et différentes matières peuvent être em- ployées sans pour cela sortir de la,présente invention, par exemple, d'autres matières d'isolation thermique convenables peuvent être utilisées en rempla- cement de la stéatite et de la laine de laitier, comme par exemple, la porce- laine et la laine de verre, ou autres, ainsi que d'autres métaux en remplace- ment, peuvent constituer les parties métalliques. La forme du bras-support ou de ses parties constitutives, peut être différentes, par exemple, carrée ou rectangulaire, ou autres.
L'enchevêtrement des pièces d'isolation thermi- que et des pièces métalliques, peut aussi varier, par exemple, on peut utili- ser des pièces plates de stéatite ou autres matières d'isolation thermique entre lesquelles viennent se placer, d'une part les fourches, d'autre part les pièces de base d'attache au tablier, le circuit de chaleur étant, dans chaque cas, coupé par l'isolant. On peut varier également le nombre et l'em- placement des pièces ou matières d'isolation thermique dans le bras-support.
Les pièces métalliques et les pièces désolation thermique peuvent aussi être placées, concentriquement, l'une par rapport à l'autre, ou encore avoir une autre forme.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : Le manipulateur étant fixé par les tenons de ses bases (1) dans les mortaises du tablier de l'appareil de levage mobile, on amène la fourche inférieure sous le lingot placé sur une table à claire-voie. On abaisse alors la fourche supé- rieure sur le lingot9 on soulève en même temps qu'on serre les fourches. Le
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lingot peut être ainsi transporté. On peut alors le déposer, par exemple, sur l'enclume d'un marteau pilon. A cet effet, on l'amène à la hauteur voulue,--on tourne le tablier de 90 de telle manière que le lingot soit en position verti- cale, sa grande base en bas. On le conduit au dessus de l'enclume et en desser- rant les fourches le lingot est dégagé et reste déposé sur l'enclume.
D'autres manipulations sont possibles et dépendent, évidemment, des possibilités de l'engin de commande.
Le manipulateur décrit ci-dessus rend possible le transport et le retournement de 200 lingots d'acier pesant chacun 750 kilogs, chauffés à 1100 C, en 8 heures, en utilisant la main d'oeuvre d'un seul homme, dans les conditions ordinaires d'emploi en métallurgie.
L'entretien est facile puisque les fourches sont amovibles et peu- vent être remplacées par la manoeuvre de l'écrou (10).
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HIGH TEMPERATURE INGOT MANIPULATOR
The present invention relates to a manipulator or support arm of fixed or variable length with a view to making it possible to grasp ingots or other bodies at high temperature, to lift them, to transport them and to turn or return them, without having to do so. 'a prohibitive temperature can reach the driving organs and this continuously in the minimum of time and the minimum of manpower.
The present invention is characterized by the simultaneous use and the assembly arrangement:
1) metal parts, for example steel, separated by powerful thermal insulating parts having, together, a low coefficient of heat conductivity, high mechanical strength and high heat resistance, for example soapstone (porcelain stoneware ), for heat transmitted by conductivity. The part thus formed forms the supporting arm.
2) a metal casing with high emissivity, thermally insulated from other parts for the heat transmitted by radiation.
The heat insulation being formed, for example, by milk wool. This envelope more or less completely surrounds the supporting arms.
One envelope per supporting arm.
The manipulator shown in FIG. 1 is composed of a basic steel part (1) in 3 cylindrical parts, one end (base) of which is provided with a tenon, the other end being threaded. This threaded part engages in the part (2). This part (2) is a soapstone cylinder which has its two bases each provided with a threaded hole. The soapstone cylinder is itself housed in a steel cylinder (11) serving as a shield. In the hole opposite to the one where the part (1) is fixed, engages the steel part (3) by its threaded part, This part (3) is in three parts: a threaded part fixed to the part (2 ), a rotated part supporting itself on the steatite cylinder, a rotated part carrying a hole in which a fixing rod (12) engages.
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This turned part of the part (3) forms a journal and engages in the sleeve of the part (4) which carries a slide (6) where the fixing rod of the part (3) is placed. so that the workpiece (4) can rotate a few degrees around the workpiece journal (3). The part (4) called fork carrier is made of steel and has a square or rectangular recess which receives five plates of soapstone, four of which are on the internal faces and one on the bottom. In the center of this recess engages the tail of the forks (7). This is fixed in this recess by a bolt (10) isolated by a soapstone cylinder. The tail of the forks is therefore completely thermally insulated from the fork carrier.
The forks themselves fixed by their shank in the part (4) are made of special steel resistant to high temperature, for example, of C.Cr.Al. A metal casing (8), in two pieces, completely surrounds the device, from which it is thermally insulated by a slag wool mattress (13). Only an opening made in the casing allows loosening with a view to removing the fixing bolt (12).
FIG. 2 gives a plan view of the apparatus, of which FIG. 1 represents the section along AB. The slide of the sleeve of the fork holder enables the forks gripping the ingot, to take an oblique position according to the taper of the ingot and thus balances the pressures on the forks.
The drawing represents half of the device, the other half being identical to it and symmetrically arranged. This arrangement is given in FIG. 3 which shows an ingot resting on the lower fork (D) and the upper fork (E) ready to lower to grip the ingot (C). The arrows shown in figure 3 indicate which way the forks turn when they clamp the ingot. The drawings are drawn to a scale of 1/10 (one tenth).
The soapstone cylinder (2) is full and each of its bases is provided with a threaded blind hole. The steel armor cylinder (11) has a wall thickness of two millimeters. It covers the cylinder with soapstone, except on its bases. The soapstone cylinder (9) surrounds the clamping bolt (10) and therefore passes through the hole drilled in the tail of the forks (7). The shell (8) of polished sheet metal one and a half millimeters thick comprises two parts: a front part (14) which can rotate with the sleeve, and a rear part (15) which is fixed.
The slag wool (13) fills the space separating the fork carrier from the casing (14) up to the level of the slide (6). The milk wool also fills the space between the fixed casing (15) of the parts (1) and (2).
Different arrangements and different materials can be employed without departing from the present invention, for example other suitable thermal insulating materials can be used in place of soapstone and slag wool, such as for example, porcelain and glass wool, or the like, as well as other substitute metals, may constitute the metal parts. The shape of the support arm or of its constituent parts may be different, for example, square or rectangular, or others.
The entanglement of the thermal insulation pieces and the metal pieces can also vary, for example, flat pieces of soapstone or other thermal insulation materials can be used between which are placed, on the one hand the forks, on the other hand the basic parts for attachment to the apron, the heat circuit being, in each case, cut by the insulation. It is also possible to vary the number and the position of the thermal insulation parts or materials in the support arm.
Metal parts and heat-insulating parts can also be placed, concentrically, with respect to each other, or even have another shape.
The operation of the device is as follows: The manipulator being fixed by the tenons of its bases (1) in the mortises of the apron of the mobile lifting device, the lower fork is brought under the ingot placed on a clear table. -track. The upper fork is then lowered onto the ingot9 and raised at the same time as the forks are tightened. The
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ingot can thus be transported. It can then be placed, for example, on the anvil of a power hammer. To this end, it is brought to the desired height, - the apron is turned by 90 so that the ingot is in a vertical position, its large base at the bottom. It is driven above the anvil and by loosening the forks the ingot is released and remains deposited on the anvil.
Other manipulations are possible and depend, obviously, on the possibilities of the control unit.
The manipulator described above makes it possible to transport and turn 200 steel ingots each weighing 750 kilograms, heated to 1100 C, in 8 hours, using one man labor, under ordinary conditions. jobs in metallurgy.
Maintenance is easy since the forks are removable and can be replaced by operating the nut (10).