Brevet FR2061595A1 — publié le 19710625

La présente invention a pour objet de perfectionner le procédé de transport dans une installation du type dit à longerons mobiles et plus particulièrement un procédé pour l'entraînement des longerons mobiles dans un four de chauffage du type à lonae-5 rons mobiles» En général, le dispositif de transport d'une telle installation, telle qu'un four de chauffage du type dit à longerons mobiles, est constitué par des longerons mobiles, une sole constituée par des longerons fixes et un dispositif pour entraîner 10 les dits longerons mobiles. Le transport des matériaux à chauffer etc., dans le four, est réalisé de telle manière que le matériau à chauffer, chargé sur les longerons fixes, est déplacé vers 1' avant pas à pas par la répétition périodique du mouvement rectangulaire des longerons mobiles» 15 - Plus en détail, le matériau à chauffer chargé sur la sole constituée par les poutres ou longerons fixes, est pris en charge et soulevé par la course vers le haut du mouvement des longerons mobiles, déplacé vers l'avant par la course vers l'avant du déplacement des dits longerons et est ensuite déposé en une posi-20 tion correspondant à la fin de la course vers 1 'avant, sur les longerons fixes de la sole où il repose pendant la course vers 1* arrière du mouvement des longerons mobiles, les longerons mobiles effectuant alors une course vers l'arrière pour revenir à la posi tion de départ de manière à compléter le cycle du mouvement. Par 25 la répétition périodique d'un tel cycle de déplacement des longerons mobiles, le matériau à chauffer est déplacé pas à pas vers l'avant dans le four de chauffage. Cependant, lorsque le matériau à chauffer est pris en charge depuis la sole à longerons fixes par les longerons mobiles, 30 pendant la course vers le haut du mouvement des longerons mobiles et également est déposé par les dits longerons mobiles sur les longerons fixes pendant la course vers le bas du mouvement des longerons mobiles, un choc important se produit sur les dits longerons mobiles ce qui provoque un ébranlement latéral important 35 des longerons mobiles. Un tel ébranlement amène le matériau à chauffer tel que des lingots d'acier, à dévier de la trajectoire correcte, ce qui provoque une destruction de la paroi interne du four ou un arrêt du matériau dans le four, avec la conséquence sérieuse en résultant que le matériau ne peut être extrait du 40 four. Une telle tendance est d'autant plus renforcée que la Ion- 69 30060 2 2061595 gueur du four est importante et que le matériau à chauffer est plus lourd. Etant donné que la capacité des laminoirs, etc. devient de plus en plus importante, le poids unitaire des matériaux à chauf-5 fer-, tels que les lingots d'acier, augmente et également les installations telles que les fours de chauffage ont des dimensions accrues avec pour conséquence que les chocs et les' ébranlements ci-dessus mentionnés ainsi provoqués constituent des problèmes sérieux dans une installation du type à longerons mobiles» ÎO Un objet de la présente invention est de fournir un procé dé de transport dans une installation du type à longerons mobiles, particulièrement un four de chauffage d'un tel type, grâce auquel le choc produit sur les longerons mobiles et l'ébranlement provoqué par ce choc, lorsque le matériau à chauffer est soulevé de et 15 déposé sur les longerons fixes,sont réduits à un minimum de manière à empêcher que le matériau dévié de la trajectoire correcte et qui permette également d'accroître la vitesse de transport du matériau. Un autre objet de la présente invention est de fournir un 20 procédé pour entraîner les longerons mobiles dans une installation du type à longerons mobiles, particulièrement un four de chauffage d'un tel type, de manière à éviter le choc produit sur les longerons mobiles et leurs ébranlements ou oscillations provoqués par ce choc au cours du transport du matériau et de manié-25 re à accroître la vitesse de transport du matériau. Afin de réaliser ces objets, le procédé de transport selon lequel le matériau à transporter est déplacé vers l'avant pas à • pas sur les longerons fixes par la répétition périodique d'un mouvement rectangulaire des longerons mobiles comportant des courses 30 vers le haut, vers le bas, vers l'avant et vers l'arrière, est caractérisé en ce que les- longerons mobiles sont soumis à une réduction de vitesse juste avant qu'ils arrivent, en montant ou en descendant, de niveau avec la surface supérieure des longerons fixes pendant les courses vers le haut et vers le bas du mouvement 35 des longerons mobiles, après quoi le matériau à transporter se trouve soulevé de ou déposé sur les longerons fixes. Ainsi, même lorsqu'une vitesse de déplacement élevée est utilisée pour les courses vers le haùt et vers le bas, le transfert du-matériau à transporter sur les longerons mobiles (à par-40 tir des longerons fixes), et sur les longerons fixes (à partir des 69 30060 3 2061595 longerons mobiles), est effectué très doucement, ce qui réduit le choc produit sur les longerons mobiles et leur ébranlement ou oscillation provoqué par ce choc, étant donné que la dite vitesse est ralentie juste avant le transfert ci-dessus. 5 L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec réfé rence aux dessins ci-annexés dans lesquels: Fig. 1 représente une vue en coupe verticale d'un mode de réalisation du four du type à longerons mobiles d'usage courant; Fig. 2 représente le graphique des vitesses d'un longeron 10 mobile; Fig. 3 est un graphique de l'ébranlement ou oscillation du longeron mobile se déplaçant selon le graphique des vitesses de figure 2; Fig. 4 représente le graphique des vitesses du longeron mo~ 15 bile dans le procédé conforme à la présente invention; Fig» 5 est un graphique de l'ébranlement ou oscillation du longeron mobile se déplaçant conformément au graphique de vitesses de la figure 4; Fig. 6 illustre un mode de réalisation d'un dispositif pour 20 mettre en oeuvre la présente invention; Fig. 7 est un graphique des vitesses du longeron mobile dont le déplacement est assuré par le dispositif de figure 6; Fig. 8 illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre de la présente invention; 25 Fig. 9 représente le graphique des vitesses du longeron mo bile dont le déplacement est assuré par le dispositif de figure 8. On expliquera la présente invention en se référant aux problèmes posés par le four à longerons mobiles conventionnel pour le réchauffage des lingots d'acier. 30 Le four de réchauffage conventionnel du type à longerons mobiles, comporte généralement une sole, constituée par des longerons fixes, et des longerons mobiles. Le principe du transport des lingots d'acier par les longerons mobiles du type conventionnel, consiste en ce que, comme représenté dans les figures 1 et 2, 35 les lingots d'acier 5 chargés dans le four de chauffage 1 sont placés sur les longerons fixes 2 portés par des supports 3; pendant la course vers le haut des longerons mobiles 4, entraînés par un dispositif d'entraînement non représenté, débutant au point A et se poursuivant jusqu'au point B, la surface supérieure 40 des longerons mobiles 4 passe la ligne (H.L.) de la surface supé- 69 30060 2061595 rieure des longerons fixes 2, moment auquel les lingots d'acier sont transférés sur les longerons mobiles 4„ Ensuite, pendant la course vers le bas CD qui suit la course vers l'avant, depuis le point B jusqu'au point C, la surface supérieure des longerons mo-5 biles 4 passe la ligne de la surface supérieure (H.L.) des longe-rons fixes 2, moment auquel les lingots d'acier 5 sont déposés à nouveau sur les longerons fixes 20 Le cycle du mouvement des longerons mobiles 4 est complété par une course vers l'arrière du point D jusqu'au point de départ A. Au cours de ce cycle de mouve-10 ment, un lingot d'acier 5 est déplacé vers l'avant, sur les longerons fixes, d'une distance BC et par la répétition périodique du mouvement cyclique des longerons mobiles 4, le lingot d'acier 5 est déplacé pas à pas vers l'avant dans le four à une vitesse constante (V) comme représenté dans la figure 2, 15 Cependant, lorsque le lingot d'acier 5 est pris en charge ou déposé pendant la course vers le haut et la course vers le bas du mouvement des longerons mobiles 4, un choc important se produit sur les longerons mobiles 4, ce qui amène le support des dits longerons mobiles à osciller fortement dans la direction la-20 térale» La figure 3 illustre un exemple de l'importance des ébranlements ou oscillations des longerons mobiles 4 se déplaçant conformément au graphique des vitesses de la figure 2, selon la direction du déplacement (a), la direction latérale (b) et la di-25 rection verticale (c) respectivement, pour les courses vers le haut (AB), vers l'avant (BC), vers le bas (CD) et vers l'arrière (DA) du déplacement des longerons mobiles 4. Dans ce graphique et dans celui de la figure 5, çs représente l'accélération, le temps en seconde étant porté en abscisse. 30 Comme mentionné ci-dessus, un ébranlement ou oscillation des longerons mobiles 4 amène le lingot d'acier 5 qui constitue le matériau à transporter à se déplacer en s'écartant de la trajectoire rectiligne et présente également d'autres inconvénients. La raison de l'apparition de cette oscillation est que, 35 comme représenté dans la figure 2? les longerons mobiles du type conventionnel se déplacent à une vitesse non modifiée, même lorsque le lingot d'acier 5 est pris en charge ou déchargé pendant les courses vers le haut et vers le bas du déplacement. D'autre part, on cherche à réduire la durée du cycle du mou-40 vement des longerons mobiles 4, c'est-à-dire à accélérer son mou- 69 30060 5 2061595 vement, afin d'extraire le lingot d'acier 5 du four aussi rapidement que possible, une telle accélération produisant un choc accru» Un tel choc et le poids de plus en plus grand du matériau chargé constituent des problèmes importants qui doivent être ré-5 solus lors de la conception de fours de grandes dimensions. Des quatre courses vers le haut, vers le bas, vers l'avant et vers lTarrière, constituant un cycle du mouvement des longerons mobiles, seule la course vers l'avant concerne directement le transport du matériau à chauffer, les trois autres courses cons-lO tituant un temps considéré comme un temps mort. En conséquence, il est souhaitable d'utiliser efficacement la durée de l'opération en accélérant ces trois courses du déplacement et également en répartissant efficacement entre elles le temps ainsi réduit. En ce qui concerne la vitesse de déplacement vers l'avant, si 15 celle-ci est toutefois excessivement accélérée, le choc deviendra plus grand au moment de l'accélération et de la décélération, ce qui doit être évité parce qu'il produit non seulement une contrainte sur les supports des longerons mobiles mais également il amène le lingot d'acier à se déplacer sur les longerons fixes par 20 rapport à la trajectoire rectiligne. Un autre procédé pour réduire la durée du cycle du mouvement des longerons mobiles consiste à accroître la longueur de la course vers l'avant par rapport aux courses vers le haut et vers le bas, de manière à réduire la perte de temps résultant de ces 25 dernières courses par rapport à celle résultant de la première. Toutefois la longueur de la course vers l'avant est limitée techniquement par la structure des longerons mobiles. Par rapport au dispositif à longerons mobiles du type conventionnel ci-dessus, la présente invention réussit à réduire à 30 un minimum l'ébranlement ou oscillation des longerons mobiles se produisant lorsque le lingot d'acier est transféré, en prévoyant une réduction de la vitesse au milieu des courses vers le haut et vers le bas, ce qui,cependant, n'empêche pas d'accroître la vitesse avant et après la réduction de vitesse ci-dessus et pendant les 35 autres courses, ce qui rend possible de conserver au cycle de mouvement sa durée totale ou de la raccourcir par rapport à celle obtenue avec les longerons mobiles du type conventionnel. On expliquera ci-après un mode de réalisation préférentiel de la présente invention avec référence aux figures 6 et 7. 40 La figure 6 représente un mode de réalisation dfun disposi 69 30060 6 2061595 tif pour mettre en oeuvre la présente invention dans le cas où l'on utilise une installation de vérins à huile comite dispositif d'entraînement des longerons mobiles. Dans ce dispositif une pompe à volume variable est utilisée pour contrôler la vitesse. Sa 5 construction mécanique comporte un dispositif 6 pour lé réglage de la vitesse qui met en mémoire les graphiques des vitesses, un dispositif 7 de réglage de la tension pour transformer le graphique des vitesses ainsi réalisé en une tension, un servo-amplifica-teur 8, une servo-vanne 9, une servo-pompe (pompe à volume varia-10 ble) lO et un vérin d'entraînement 11. Pendant le fonctionnement de cet appareil, le dispositif 6 de réglage des vitesses qui a mis en mémoire les graphiques des vitesses pour le démarrage, le fonctionnement moyen, la réduction de vitesse et l'arrêt, fournit un graphique approprié choisi parmi ceux-ci au dispositif 7 de 15 réglage de tension, lequel envoie une tension correspondant au graphique, par l'intermédiaire du servo-amplificateur 8, à la servo-pompe 10 qui alimente le vérin d'entraînement 11, par l'intermédiaire de la servo-vanne 9. La figure 7 illustre uniquement la course vers le haut du 20 mouvement cyclique des longerons mobiles dans le cas où l'on utilise l'appareil ci-dessus. Comme représenté dans la figure, les longerons mobiles eux-mêmes se déplacent vers le haut suivant la course AB. Leur vitesse croit, depuis le point de départ A, progressivement jusqu'à la vitesse maximale au point a vitesse qui 25 est maintenue jusqu'au point m (qui a été fixé de façon convenable) juste avant que la surface supérieure des longerons mobiles se trouve de niveau avec la surface supérieure (H.L.) des longerons fixes et, lorsque la surface supérieure des longerons mobiles atteint le point m, le contact limite LS^ placé au point m 30 est commuté pour donner instruction au dispositif 6 de réglage de fournir un signal aux longerons mobiles pour réduire la vitesse à celle prescrite. Le contact limite LS^ peut être monté sur la tige du vérin ou en tout autre endroit du vérin d'entraînement 11. 35 - Au point M auquel la vitesse est ralentie par une réduction de vitesse effectuée pendant une durée voulue, les longerons mobiles prennent en charge le lingot d'acier depuis le longeron fixe et reprennent leur vitesse originale au point m^ en fonction du graphique établi par le dispositif 6 de réglage des vitesses. 40 Après déplacement vers le haut à la vitesse maximale d'origine 69 30060 7 2061595 jusqu'au point b, juste avant la fin de la course prescrite, le contact limite LS2 agit Dour réduire la vitesse et, au point extrême B de la course, le contact limite LS^ agit pour arrêter la course vers le haut qui doit être suivie ensuite par la course 5 vers l'avant. Un tel contrôle de la vitesse peut être réalisé facilement par la coopération des contacts limites LS^, LS2 et LS^ ci-dessus mentionnés avec le dispositif 6 de réglage des vitesses,, L'explication du processus opératoire du mouvement vers le bas sera omise étant donné qu'elle est la même que celle de la course ÎO vers le haut. La figure 4 représente le graphique des courses et des vitesses d'un cycle du mouvement des longerons mobiles. Ainsi on comprendra facilement que le transfert des lingots d'acier entre les longerons mobiles et les longerons fixes s'effectue très doucement, ce qui réduit au minimum l'ébranlement ou 15 oscillation des longerons mobiles. La figure 5 représente les graphiques des ébranlements ou oscillations qui ont.été mesurés dans le cas des longerons mobiles conformes à la présente invention, ce qui prouve que l'oscillation devient beaucoup moins importante que dans le cas des longerons mobiles conventionnels, 20 comme représenté dans la figure 3, aussi bien dans la direction du déplacement (a), dans la direction latérale (b) que dans la direction verticale (c) pendant à la fois les courses vers le haut (AB), vers l'avant (BC), vers le bas (CD) et vers l'arrière (DA). 25 Comme représenté dans la figure 3, le mouvement des longe rons mobiles du type conventionnel présente dans tous les types connus de longerons mobiles une durée maximale pour la course vers le haut (AB) et la course vers le bas (CD) (c'est-à-dire est le plus lent) afin de réduire le choc comme mentionné ci-dessus, 30 et il présente une durée plus courte pour la course vers 1'avant (BC) et la course vers l'arrière (DA) (c'est-à-dire qu'il est le plus rapide) pour compenser les mouvements lents ci-dessus. Ceci rend parfois nécessaire de prévoir deux types de vérins pour les mouvements rapides et lents. 35 Par contre, comme représenté dans la figure 5 e-t conformé ment à la présente invention, le mouvement pendant la course vers le haut (A3), la course vers l'avant (3C), la course vers le bas (CD) et la course vers l'arrière (DA) s'effectue en un temps sensiblement constant et ainsi peut être assuré par un seul vérin, 40 ce qui uniformise le déplacement des longerons mobiles et facilite 69 30060 2061595 leur mouvement vers le haut. Le mode de réalisation constructif pour obtenir la réduction de vitesse à mi-course conformément à la présente invention, n'est pas limité à celui ci-dessus décrit mais toute autre construction 5 telle que l'appareil à déplacement alternatif muni d'éléments supports en forme de came 12, représenté dans la figure 89 se déplaçant en fonction du graphique des vitesses représenté dans la figure 9, oeut être utilisée, le dit support en came 12 assurant un certain graphique des vitesses dans les parties am et m'o, lO comme représenté dans la figure 9, et la partie mm8 ayant un profil assurant le graphique de la réduction de vitesse à" mi-course. Le dispositif à mouvement alternatif 13 amène les roues 14 à se déplacer sur les supports à came 12, ce qui assure la réduction de vitesse à mi-course recherchée, pendant les courses vers le 15 haut et vers le bas. 15 désigne le dispositif à mouvement alternatif assurant leç courses vers l'avant et vers l'arrière» L'explication du contrôle de chaque course du mouvement des longerons mobiles est omise étant donné qu'elle est substantiellement la même que celle faite avec référence aux figures 6 et 7. 20 Pour obtenir la réduction de vitesse à mi-course conformé ment à la présente invention on peut utiliser divers moyens tels que s (i) un contrôle direct de la vitesse de rotation du moteur si celui-ci entraîne directement les longerons mobiles; 25 (ii) un contrôle du débit dans le circuit de pression d' huile par une vanne alternative et une vanne d'étranglement dans le cas om l'on utilise une pompe à volume constant; (iii) un contrôle du débit par modification du nombre des pompes en service dans le cas où l'on utilise une pluralité de 30 pompes telles que celle mentionnée sous (ii) ci-dessus. Les moyens utilisés pour assurer la réduction de vitesse à 'mi-course, conformément à la présente invention, ne sont pas limités à ceux ci-dessus mentionnés. De même la mise en oeuvre pratique de la présente invention 35 est expliquée ci-dessus avec référence à un mode de réalisation concernant des lingots d'acier et un four de réchauffage, mais elle n'est pas limitée à ce mode de réalisation. Le procédé de la présente invention est applicable à toute installation du type à longerons mobiles, pour réduire à un minimum l'ébranlement des 40 dits longerons mobiles et éviter tout mouvement irrégulier du 69 30060 9 2061595 matériau à transporter tel que celui amenant le lingot d'acier à s'écarter de la trajectoire rectiligne sur les longerons fixes. En conséquence, le procédé de la présente invention est largement efficace à l'heure actuelle, au moment où les installations telles 5 que les fours de réchauffage tendent à avoir des dimensions croissantes . Oe plus, en dépit de la réduction de vitesse à mi-course, le cycle du mouvement des longerons mobiles pour déplacer et extraire les matériaux à transporter tels que des lingots, néces-10 site la même durée ou une durée plus courte que celle nécessaire avec les longerons mobiles conventionnels, avec une vitesse de prise en charge et de déchargement du matériau à transporter restant la même que celle avec les dits longerons mobiles conventionnels . lO 69 30060 2061595 REVENDICATIONS 1.- Un procédé de transport avec une installation du type à longerons mobiles pour déplacer pas à pas le matériau à transporter vers l'avant sur les longerons fixes par la répétition pé~ 5 riodique d'un mouvement rectangulaire des longerons mobiles comportant un cycle avec des courses vers le haut, vers l'avant, vers le bas et vers l'arrière caractérisé en ce que l'on réduit la vitesse des courses vers le haut et vers le bas des longerons mobiles juste avant que la surface supérieure des longerons mobi- 10 les soit de niveau avec la surface supérieure des longerons fixes, 2.- Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réduction de vitesse à mi-course est effectuée en utilisant une installation de vérins à pression d'huile comme dispositif d'entraînement des longerons mobiles et en assurant l'alimenta- 15 tion des dits vérins à l'aide d'une pompe à débit variable, 3.- Un procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le contrôle de la vitesse des longerons mobiles par la pompe à débit variable est effectué sous le contrôle d'un dispositif comportant un dispositif d'établissement des graphiques des vi- 20 tesses, un dispositif de réglage de tension, un servo-amplifica- teur, une servo-vanne, une servo-pompe et un vérin d'entraînement. 4„- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction de vitesse à mi-course est obtenue par un appareil à déplacement alternatif coopérant avec un support en forme 25 de came dont la forme correspond au graphique des vitesses recherché , 5.- Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réduction de vitesse à mi-course est effectuée par le contrôle de la vitesse d'un moteur connecté directement sur les lon- 30 gérons mobiles comme dispositif d'entraînement de ceux-ci. 6.- Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réduction de vitesse à mi-course est effectuée par le contrôle du circuit à pression d'huile, à l'aide d'une vanne alternative et d'une vanne d'étranglement combinées avec une pompe à 35 volume constant.