Appareil de support et de transfert d'un ouvrage
La présente invention a pour objet un appareil de support et de transfert d'un ouvrage.
Elle se rapporte à un appareil pour la manutention automatique d'un ouvrage qui doit passer dans une série de stations, être transféré successivement d'une station à l'autre en évitant les obstructions entre elles, et qui doit également avancer pas à pas dans chaque station où un temps de traitement prolongé est nécessaire. Plus particulièrement, l'appareil peut être adapté à une installation de dépôt électrolytique dans laquelle les parties à recouvrir doivent subir des traitements successifs dans une série de cuves.
Le but de l'invention est de réaliser un appareil simple et relativement peu coûteux présentant un grand nombre de caractéristiques avantageuses: encombrement réduit, absence de toute superstructure lourde et coûteuse, hauteur minimum, longueur minimum comparativement à la longueur totale du trajet le long duquel l'ouvrage est transporté, ainsi que d'autres avantages qui sont exposés plus bas.
L'appareil de support et de transfert d'un ouvrage faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un chariot adjacent et disposé parallèlement à au moins un rang de stations de traitement de l'ouvrage, s'étendant pratiquement sur la longueur dudit rang et susceptible d'être déplacé en arrière et en avant sur une distance limitée, des organes élévateurs montés sur ledit chariot, susceptibles d'être déplacés verticalement au-dessus du chariot, et comprenant chacun à son extrémité supérieure un bras s'étendant latéralement au-dessus du rang de stations, une pluralité de supports de l'ouvrage, des moyens de soutien dans chaque station pour lesdits supports,
des moyens disposés sur chaque bras et agencés pour être automatiquement reliés à un support de l'ouvrage ou détachés de ce support pendant que celui-ci repose sur lesdits moyens de soutien pendant des phases du mouvement dudit chariot, et un mécanisme destiné à actionner de manière intermittente et alternative le chariot et les organes élévateurs à des instants déterminés et permettant, premièrement, de soulever simultanément tous les organes élévateurs qui sont reliés aux supports de l'ouvrage, en soulevant ces derniers desdits moyens de soutien, secondement, d'avancer ledit chariot pour transférer ainsi lesdits supports soulevés d'une station à l'autre, troisièmement, d'abaisser lesdits organes élévateurs soulevés pour déposer lesdits supports sur lesdits moyens de soutien et quatrièmement,
de ramener le chariot en détachant ainsi les bras desdits supports déposés et en les reliant aux autres supports, respectivement pendant les phases initiale et finale du mouvement de retour.
Bien que l'appareil puisse s'utiliser avantageusement dans diverses installations, il est décrit ici dans le cas de son utilisation avec une installation de dépôt électrolytique.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan de l'appareil.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale par la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 3A est une vue en coupe par la ligne 3A-3A de la fig. 3.
La fig. 3B est une vue en coupe par la ligne 3B-3B de la fig. 3.
La fig. 4 est une vue en coupe par la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue en coupe par la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fig 4.
La fig 8 est une vue prise depuis la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue en élévation montrant un arbre moteur de l'appareil.
La fig. 10 est une vue latérale correspondant à la fig. 9.
La fig. 11 est une vue en élévation montrant un piston moteur actionnant le chariot.
La fig. 12 est un schéma de connexion du dispositif de commande hydraulique.
La fig. 13 est une vue en plan d'un mécanisme de transfert.
La fig. 14 est une vue en élévation latérale correspondant à la fig. 13.
L'appareil représenté comprend une construction qui peut être logée entre des rangs étroitement espacés de cuves T dans lesquelles des opérations successives de traitement sont effectuées. Les cuves sont placées sur une base de support A formée de poutres présentant une section en I ou d'autres formes, comprenant des traverses A1 placées entre les cuves adjacentes et une poutre centrale A2 s'étendant longitudinalement entre les rangs adjacents des cuves. Cette poutre porte un rail B constitué par des barres formant un angle dont le sommet est disposé suivant une ligne centrale. Un chariot C est supporté par ce rail de manière à pouvoir être déplacé dans deux sens opposés sur une certaine distance.
Le chariot C comprend des barres longitudinales supérieure et inférieure C1 et C2 présentant une section en
U et des barres verticales C3 reliant les barres
Cl et C2 à intervalles réguliers, de part et d'autre de ces barres. Ces barres C1, c2 et C3 fixées les unes aux autres, de préférence par soudure, forment un cadre rectangulaire ouvert qui s'étend pratiquement sur toute la longueur des rangs de cuves et qui peut être allongé si des cuves supplémentaires sont introduites dans la série.
Des organes élévateurs D et D1 sont montés sur le chariot à intervalles appropriés et sur les côtés opposés du cadre, chacun d'eux étant susceptible d'être déplacé verticalement sur une hauteur suffisante pour descendre l'ouvrage dans une cuve et pour le soulever audessus de la partie supérieure de celle-ci quand cet ouvrage est transféré à une cuve adjacente.
Chaque organe élévateur comprend une barre à crémaillère D2 qui est disposée entre des barres verticales C adjacentes au cadre, et guidée par ces barres qui sont boulonnées sur les barres longitudinales supérieure et inférieure
C1 et C2. Chaque crémaillère engrène avec une roue dentée E montée sur un arbre longitudinal E1 supporté par des paliers E2 sur des traverses E3 du cadre. Si deux organes élévateurs
D, D1 sont placés dans le même plan transversal, la crémaillère de chacun d'eux engrène avec la même roue dentée E, de sorte que lorsqu'une des crémaillères est soulevée par la rotation de la roue dentée, l'autre est simulta nément abaissée, et inversément.
Chaque organe élévateur présente un bras D3 s'étendant latéralement à son extrémité supérieure et qui s'étend au moins jusqu'au centre de la cuve sur laquelle il est placé, et qui est destiné à assurer l'avancement pas à pas de supports F de l'ouvrage accouplés de manière amovible à l'extrémité libre dudit bras. Chaque support F comprend une barre F1 s'étendant transversalement sur la cuve et agencée de manière à reposer sur des rails de soutien longitudinaux
G et Gl. Ces rails sont montés sur chaque cuve
T de la série et s'étendent longitudinalement sur la cuve, les rails d'une cuve étant alignés avec ceux des autres cuves du même rang.
Les moyens de couplage entre les bras D3 et le support F sont tels qu'ils sont automatiquement engagés ou dégagés quand l'élévateur est dans sa position inférieure. Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens de couplage comprennent une barre D4 de faible longueur fixée au-dessous du bras D3 à l'extrémité libre de celui-ci, et fixée par sa partie inférieure à un plateau D5, ces éléments pouvant être reliés les uns aux autres par soudure. Le support F porte, sur la face supérieure de la barre F1, une paire de consoles F2 en forme de Z qui sont espacées de manière à enserrer le plateau D5, des brides F3 dirigées vers l'intérieur chevauchant ce plateau.
La barre F1 porte aussi sur sa face inférieure une paire de consoles espacées F4 qui peuvent être fixées à la barre F1 par les mêmes boulons qui retiennent les consoles F2. Une cheville F5 disposée entre les extrémités inférieures des consoles F4 est destinée à coopérer avec un crochet pour suspendre l'ouvrage à cette cheville.
Dans la construction décrite jusqu'ici, il est évident que les organes élévateurs situés d'un côté du chariot sont abaissés quand les élévateurs situés de l'autre côté sont soulevés, et que, lorsque les organes élévateurs sont actionnés, ils se déplacent simultanément dans des directions opposées. On peut supposer aussi (comme cela sera décrit plus loin), que le chariot, quand il est actionné, est déplacé d'une distance égale à la distance minimum existant entre les centres des cuves adjacentes, et que les organes élévateurs sont espacés sur le chariot d'une distance égale et sont actionnés seulement quand le chariot est fixe et situé aux extrémités opposées de son mouvement de va-et-vient.
Supposons que le cycle débute avec - le fonctionnement des organes élévateurs et que l'on suive le mouvement de l'un des bras abaissés D3. Le plateau D5 correspondant est placé entre les consoles F2 de l'un des supports F de l'ouvrage. Quand le bras est déplacé vers le haut, le plateau D5 coopère avec les brides F3 et soulève le support F avec l'ouvrage qu'il porte, au-dessus du sommet de la cuve. Le chariot est alors avancé pour transporter l'ouvrage suspendu de la cuve dans laquelle il était immergé jusque dans la position dans laquelle il domine la cuve adjacente suivante.
Le mouvement du chariot cesse alors et l'organe élévateur est actionné pour abaisser le bras et immerger l'ouvrage dans le liquide de la cuve, le support F étant alors appuyé sur les rails horizontaux de soutien G et G1. Dans cette position, le plateau D5 est libéré de sa charge, de sorte que pendant le début du mouvement de retour du chariot il se dégage du support F et que durant la fin de ce mouvement il est couplé à un autre support F qui a été posé sur les rails par un autre bras D3, ce qui complète le cycle.
Pendant le même cycle, le bras de l'organe élévateur correspondant au premier organe élévateur envisagé, qui est dans sa position soulevée au-dessus de l'autre rang de cuves, est d'abord abaissé pour déposer sur les rails G et Gl un support F précédemment accouplé avec lui, après quoi ce bras est déplacé avec le chariot, est dégagé du support déposé et engagé avec un autre support F à la fin du mouvement du chariot. Ce dernier support est ensuite soulevé, transporté vers une autre cuve, tandis qu'il est en position soulevée, et abaissé pour reposer sur les rails, l'ouvrage étant immergé dans la cuve.
Comme décrit précédemment, chaque organe élévateur comprend une barre à crémaillère D2 placée entre les barres de guidage C4 qui sont fixées au cadre du chariot C. Pour maintenir les crémaillères entre ces barres de guidage pendant le déplacement vertical, il est prévu une paire de galets Ds montés à la partie inférieure de la crémaillère, qui appuient contre la face extérieure des guides C4, et un galet D7 monté à l'extrémité supérieure des guides C4, qui s'appuie contre la face extérieure de la crémaillère. Ces galets de support suffisent pour éviter tout effort dû à la charge suspendue à l'extrémité libre du bras D3.
La roue dentée E qui engrène avec les deux crémaillères de la paire d'organes élévateurs et qui est actionnée par l'arbre El sert à mouvoir les organes élévateurs dans des directions opposées quand l'arbre est mis en rotation par des moyens qui seront décrits plus loin.
Pendant les mouvements verticaux des organes élévateurs, les charges portées par les bras D qui s'étendent en directions opposées s'équilibrent pratiquement l'une l'autre et sont portées par le rail B. Ce dernier, qui a une section transversale en V renversé comme on l'a vu, coopère avec des galets C5 fixés à in intervalles réguliers à la barre de cadre inférieure
C2 du chariot C. Les galets présentent des rainures en forme de V pour coiffer le rail et empêcher un déplacement latéral du chariot.
Il est cependant nécessaire de guider la partie supérieure du chariot, au moyen de galets C6 montés sur les barres de cadre C3 des côtés opposés du chariot et coopérant avec des rails de guidage Tl. Ces rails sont montés à l'extrémité supérieure de supports T2 adjacents aux parois des cuves de chaque rang. Ainsi, la masse des cuves forme un ancrage pour les rails de guidage Tl et empêche toute inclinaison du chariot d'un côté ou de l'autre.
Les rails G et Gl précédemment mentionnés s'étendent longitudinalement sur chaque cuve et sont supportés par des barres G2 s'étendant vers l'intérieur à partir des parois latérales des cuves. Ces barres sont fixées à des cornières T3 renforçant les extrémités supérieures des cuves. Les rails G et G' sont fixés aux extrémités internes des barres et, si ces rails sont utilisés pour conduire un courant électrique, ils sont isolés des barres G2. Cependant, dans le cas des cuves ne demandant aucun traitement électrique, les rails peuvent être fixés sans isolation. Les supports F de l'ouvrage reposent sur les rails et les extrémités opposées des barres F' de ces supports sont repliées vers le bas, en F6, pour empêcher tout déplacement latéral des supports.
Dans les cuves où l'ouvrage est plaqué électrolytiquement ou est sujet à un autre traitement électrique, les rails
G et G1 sont sous tension et peuvent constituer des connexions à un pôle ou à l'autre d'une source de courant. Les barres Fl des supports conduisent le courant à la cheville F5 et, par l'intermédiaire du crochet s'engageant avec celle-ci, à l'ouvrage lui-même. I1 est cependant nécessaire d'éviter un court-circuit par les couplages aux bras D3, et dans ce but les consoles F2 peuvent être isolées à leur point d'attache sur la barre Fl. Les connexions à la source de courant ne sont pas entièrement représentées.
Cependant, des conducteurs Q et Ql, supportés par les barres G2, mais isolés de ces dernières, peuvent être soit des conducteurs positifs auxquels les anodes sont suspendues et plongent dans l'électrolyte de la cuve, quand l'ouvrage forme la cathode, soit des conducteurs négatifs auxquels des cathodes sont suspendues, si l'ouvrage constitue l'anode.
Le traitement qui doit être effectué dans quelques cuves de la série peut nécessiter plus de temps que n'en donne le cycle précédemment décrit. Une durée supplémentaire de traitement peut être assurée en augmentant la longueur de ces cuves et en disposant les organes élévateurs relativement à elles de manière qu'un organe élévateur introduise l'ouvrage dans la cuve et qu'un autre organe élévateur, à l'extrémité opposée de la cuve, retire cet ouvrage. Entre ces deux élévateurs, l'ouvrage peut être avancé sur les rails G et Gl par le mécanisme suivant:
I1 est prévu des bras H fixés à la barre de cadre supérieure Cl du chariot et s'étendant sur les longues cuves entre les organes élévateurs disposés aux extrémités opposées de celles-ci.
Les bras H sont reliés les uns aux autres par des poutres longitudinales Hl qui sont placées dans un plan horizontal correspondant à celui de la barre D4 dans la position inférieure des bras D3. Des cliquets de verrouillage H2 sont montés sur la poutre H' et agencés de manière à engager les consoles F2 des supports F restant sur les rails G et G', pour avancer lesdits supports dans une direction le long de ces rails. Comme la fig. 8 le montre, les cliquets H2 pivotent en H3 sur une traverse H4 fixée à la face inférieure de la poutre Hl et sont connectés élastiquement l'un à l'autre, à l'une de leurs extrémités par un ressort H.
Les extrémités des cliquets opposées au ressort H5 présentent des parties de came H6 et des épaulements H7 adjacents auxdites cames. La disposition est telle que lorsque la poutre H' est déplacée dans le sens inverse du sens de déplacement de l'ouvrage dû aux organes élévateurs, les cames Ha viennent en contact avec les consoles espacées F2 de sorte que les cliquets H2 tournent sur leurs pivots. Ils peuvent alors passer entre lesdites consoles, et leurs épaulements H7 s'engagent avec les extrémités arrière des consoles. Lors du mouvement du chariot et de la poutre H' en sens inverse, le support F est avancé sur les rails. A chaque mouvement alternatif du chariot, le support F est donc avancé d'un pas sur les rails.
La quantité dont le chariot est avancé à chaque pas dépend de la position des cliquets de verrouillage sur la poutre Hl, cette position assurant une course à vide plus ou moins grande avant l'engagement des épaulements H7 avec les consoles F2. De cette manière, le temps pendant lequel l'ouvrage reste dans la cuve peut être réglé selon les besoins.
Le mécanisme actionnant les diverses pièces selon le cycle décrit plus haut peut être mis en mouvement par tout moteur approprié.
De préférence, il est actionné hydrauliquement et commandé électriquement. Il n'est pas nécessaire de décrire en détail ce moteur ni le mécanisme de commande, qui sont similaires à ceux utilisés dans de nombreux appareils connus. D'une manière générale, une pompe hydraulique I est entraînée par un moteur électrique I' pour faire circuler un fluide dans un circuit présentant un conduit de départ 12 et un conduit de retour P, ce dernier étant en communication avec une cuve d'alimentation l4. Le circuit hydraulique comprend des soupapes P et 16 commandées électriquement et actionnant respectivement un piston-moteur J destiné à actionner le chariot C et un moteur réversible K pour faire tourner par intermit- tence l'arbre El,
alternativement dans des directions opposées. Chacune de ces soupapes peut occuper soit une position neutre dans laquelle le fluide du circuit s'écoule librement à travers elle, soit l'une ou l'autre de deux positions actives dans lesquelles le fluide est envoyé au moteur correspondant pour l'actionner, respectivement, dans un sens ou dans le sens opposé. Les moyens de commande électriques ne sont pas entièrement représentés, mais ils comprennent des solénoïdes L, L1 L2 et L3 et des interrupteurs-limites M, M', M2 et M:;. L'interrupteur-limite M est actionné quand s'achève le mouvement vers le bas de l'un des élévateurs (D' à la droite de la fig.
12), désexcitant le solénoïde L qui ramène la soupape 16 en position neutre, et excitant - si- multanément le solénoïde L1 qui met la soupape 15 dans la position voulue pour pousser le piston-moteur J vers la droite (fig. 12), ce qui déplace le chariot C dans la direction correspondante. L'interrupteur-limite M1 est actionné à la fin de ce mouvement du chariot C pour désexciter le solénoïde L1 et exciter simultanément le solénoïde L2, ce dernier actionnant la soupape 16 de manière à actionner le moteur K dans la direction d'élévation des organes élévateurs Dl et d'abaissement des organes élévateurs D.
L'interrupteur-limite M2 est actionné à la fin du mouvement vers le bas d'un élévateur D pour désexciter le solénoïde L2 et exciter le solénoïde L3 qui amène la soupape 15 dans la position voulue pour pousser le moteur J vers la gauche, ramenant le chariot et complétant le cycle. Des doigts N et N' montés sur les organes élévateurs D et Dl actionnent les interrupteurs-limites M et M2, et un doigt fixe N2 actionne les interrupteurslimites Ml et M3, ces derniers étant montés sur le chariot ou sur une autre partie du mécanisme soumise au mouvement alternatif de celui-ci.
Le dispositif peut comprendre aussi des moyens de commande appropriés pour ra lentir le mouvement des deux moteurs J et K avant l'achèvement du mouvement dans une direction, afin d'éviter des chocs d'inertie, ces moyens étant indiqués en O, Ol, 02 et O:' (fig. 12).
Dans l'installation complète, les deux rangs de cuves peuvent former une seule série, l'ouvrage étant avancé de manière intermittente d'une cuve à l'autre dans un rang, puis transféré ensuite sur l'autre rang et avancé de manière intermittente dans la direction opposée.
D'une autre manière, chacun des deux rangs de cuves peut aussi constituer une série indépendante.
Les fig. 13 et 14 représentent, respectivement en plan et en élévation, un mécanisme de transfert de l'ouvrage d'un rang à l'autre, ce mécanisme étant construit de la manière suivante:
Les rails G et G' de la dernière cuve du premier rang sont reliés par des rails en arc de cercle G et G3 aux rails G1 et G, respectivement de la première cuve du rang de retour. Un bâti P porte également un rail de guidage P' en arc de cercle disposé à égale distance entre les rails G3 et G et dans un plan horizontal au-dessus de ces derniers.
Un chariot p2 en forme d'arc de cercle est susceptible de glisser sur le rail pl. Le chariot p2 est moins long que le rail pl et il porte des paires de cliquets de verrouillage (non représentés) espacées les unes des autres, de construction semblable à celle des paires de cliquets H2 décrite plus haut. Le chariot p2 est relié par un pivot à une tringle P3, qui est reliée à son tour à un bras P s'étendant latéralement depuis l'extrémité arrière du chariot C sur le rang de cuves de retour.
Ainsi, lors du mouvement en avant du chariot C dans la direction de la flèche (fig. 13), la tringle P3 déplace le chariot p2 sur le rail pl d'une position adjacente à la première cuve dans le rang de retour à une position adjacente à la dernière cuve du premier rang. Pendant ce mouvement du chariot C, un bras Hs de ce chariot disposé latéralement sur le premier rang de cuves avance l'un des supports F de l'ouvrage dans une position où il peut être engagé par une paire de cliquets de verrouillage sur le chariot p2. Pendant le mouvement de retour du chariot C,
le chariot arqué p2 avance ce support F d'une certaine distance sur les rails arqués G3 et Gui". Une troisième alternance fait avancer encore le support F sur les rails G et
G' de la première cuve du rang de retour, jusque dans une position où il peut être avancé par le mécanisme précédemment décrit le long de ce rang. Ainsi, les deux rangs de cuves forment une seule série, l'ouvrage étant automatiquement transféré de la dernière cuve du premier rang à la première cuve du rang de retour.