LU87299A1 - Rouleau de transport d'un produit metallique a haute temperature - Google Patents

Description

ft

Rouleau de transport d'un produit métallique à haute température.;

La présente invention concerne un rouleau de transport d'un produit métallique à haute température.

Un tel rouleau de transport comporte, de façon connue, un manchon réfractaire monté sur une structure métallique par laquelle il prend appui sur des paliers.

La description qui va suivre fera plus spécialement référence à un rouleau de transport d'une bande d'acier défilant dans un four tel qu'un four de traitement thermique. Il est clair que cette application ne constitue qu'un exemple destiné à illustrer l'invention, et que celle-ci est également utilisable de manière intéressante avec d'autres rouleaux assurant en particulier le transport de produits chauds, laminés ou coulés en continu.

Au point de vue de sa construction, un rouleau du type précité doit être considéré comme une poutre reposant sur deux appuis d'extrémité et supportant une charge radiale. Dans le cas d'un rouleau de transport d'une bande d'acier, cette charge est constituée par le poids propre du rouleau, le poids de la bande et l'effort de traction qui assure la progression de celle-ci; la charge est alors uniformément répartie suivant la longueur du rouleau.

Dans d'autres cas, la charge pourra être plus ou moins concentrée. De toute manière, une charge radiale entraîne toujours l'apparition dans le rouleau, d'une sollicitation de flexion et de cisaillement qui, dans le cas envisagé ici, conduit à une sollicitation de fatigue par flexion rotative.

On sait qu'à cet égard, un matériau réfractaire est comparable au béton et que sa résistance à la traction, notamment en cas de flexion, et au cisaillement doit être considérée comme nulle.

Dans le cas d'une pièce en béton classique soumise au type de sollicitation précité, il est courant de prévoir dans la pièce des armatures de précontrainte en acier qui évitent la ruine rapide de la pièce. Ces armatures appliquent à la pièce une contrainte de compression au moins égàbe, en valeur absolue, à la contrainte de traction maximale susceptible de se produire en service. Dans les conditions normales d'utilisation, la pièce n'est donc jamais sollicitée en traction.

Le recours à des barres de précontraintes en acier n'est cependant pas possible dans le cas des rouleaux de transport envisagés par l'invention, car ceux-ci sont appelés à fonctionner à des températures élevées, en général supérieures à 500 degrés centigrades. A ces températures, la différence de dilatation entre le matériau réfractaire et les barres de précontrainte fait disparaître toute précontrainte appliquée à la température ambiante.

La présente invention a pour objet de proposer un rouleau de transport d'un produit métallique à haute température, soumis à une compression axiale quelle que soit la température à laquelle ce rouleau est utilisé.

Conformément à la présente invention, un rouleau de transport d'un produit métallique à haute température, comportant un manchon réfractaire monté sur une structure métallique, est caractérisé en ce que Ladite structure métallique comprend un arbre métallique creux coaxial audit manchon réfractaire et se prolongeant en direction axiale au-delà des extrémités dudit manchon réfractaire, en ce que ledit arbre creux est pourvu de moyens de refroidissement, en ce que, d'un côté au moins dudit manchon réfractaire, un élément de butée axiale est monté sur ledit arbre creux, en ce que des moyens élastiques sont montés sur ledit arbre creux de façon à prendre appui sur Ledit élément de butée, et en ce qu'un organe de pression est monté sur Ledit arbre creux et peut couLisser par rapport à celui-ci en direction axiale, ledit organe de pression prenant appui d'une part sur lesdits moyens élastiques et d'autre part sur la face d'extrémité dudit manchon réfractaire.

Selon une réalisation particulière de l'invention, lesdits moyens de refroidissement comprennent au moins un passage longitudinal qui n'est pas en communication avec l'atmosphère environnant le rouleau et dans lequel circule un agent de refroidissement liquide ou gazeux.

Selon une caractéristique intéressante de l'invention, ledit arbre creux est muni d'un garnissage thermo-isolant, au moins sur la partie de sa longueur située à l'intérieur dudit manchon réfractaire. Ce garnissage est avantageusement constitué par une couche de fibres réfractaires.

Egalement selon l'invention, lesdits moyens élastiques sont constitués par une pluralité de rondelles du type "Belleville".

Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, ledit organe de pression est constitué par un flasque tronconique, coaxial audit arbre creux et pourvu d'une semelle de glissement également coaxiale audit arbre creux.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, de deux variantes de réalisation du dispositif de l'invention. Cette description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 représente une première variante d'un dispositif de précontrainte d'un rouleau de transport, conforme à la présente invention; et la figure 2 représente une seconde variante d'un dispositif de précontrainte d'un rouleau de transport, conforme également à la présente invention.

Ces deux figures sont des représentations schématiques, partiellement en coupe, dans lesquelles des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes repères numériques. En outre, ces représentations sont volontairement limitées aux éléments qui sont directement nécessaires à la bonne compréhension de l'invention.

Dans la figure 1 est représentée une extrémité d'un rouleau de transport en matériau réfractaire, équipée d'une première variante d'un dispositif de compression axiale. L'autre extrémité du rouleau peut également être équipée d'un dispositif identique.

De façon connue en soi, le rouleau de transport comprend un manchon réfractaire 1 monté sur un support métallique schématisé en 2, 3 ainsi qu'un arbre 4 pourvu de tourillons 5 par lesquels il repose sur des paliers non représentés.

Conformément à l'invention, l'arbre 4 est creux et il est parcouru par de l'air de refroidissement. Dans la représentation de la figure 1,cet arbre est constitué de plusieurs parties, à savoir un bout d'arbre 4 présentant un passage axial 6, et un arbre creux 7, situé à L'intérieur du manchon réfractaire 1; le bout d'arbre 4 s'engage dans l'arbre creux 7 auquel il est solidement fixé et le canal axial 6 débouche à l'intérieur de l'arbre creux 7.

Sur le bout d'arbre 4 est monté un élément de butée constitué ici par un écrou de réglage 8 et une rondelle 9; contre celle-ci sont disposées des rondelles Belleville 10 en nombre approprié. Entre les rondelles Belleville 10 et la face d'extrémité du manchon réfractaire 1, il est prévu un organe de pression qui assure la compression axiale dudit manchon réfractaire. Cet organe de pression se compose d'un flasque tronconique 11 solidement fixé à une semelle cylindrique 12 montée sur le bout d'arbre 4, ledit assemblage étant renforcé par des raidisseurs 13. La grande base du flasque 11 s'appuie sur la face d'extrémité du manchon réfractaire 1, éventuellement avec interposition d'une plaque d'appui non représentée, tandis que la semelle cylindrique 12 est en contact avec la rondelle Belleville 10 la plus intérieure. Une partie du bout d'arbre 4 ainsi que L'arbre creux 7 sont pourvus d'un garnissage de protection (14, 15) en fibres réfractaires.

L'effort de compression axiale du manchon réfractaire 1 est appliqué au moyen de l'écrou 8 et retransmis par la rondelle 9, les rondelles Belleville 10, la semelle cylindrique 12 et le flasque tronconique 11.

L'air de refroidissement qui circule dans le passage axial 6 et à l'intérieur de l'arbre creux 7 provient d'une source extérieure au four dans lequel est monté le rouleau de transport. Il assure le refroidissement de l'arbre 4, 7 du rouleau ainsi que des rondelles Belleville 10. La dilatation thermique de ces éléments est ainsi fortement limitée et la compression axiale du manchon réfractaire 1 est maintenue malgré les températures élevées auquel celui-ci peut être exposé.

La variante qui est illustrée dans la figure 2 ne diffère pas fondamentalement de celle de la figure 1. Le manchon réfractaire 1 prend appui sur un arbre creux 7 par l'intermédiaire d'un support métallique 2 connu en soi et non décrit en détail ici.

Le diamètre de cet arbre creux 7 est ici nettement supérieur à celui du bout d'arbre 4, de façon à conférer audit arbre creux 7 un moment d'inertie plus élevé et par conséquent une rigidité plus grande à la flexion. L'arbre creux 7 est solidement assemblé au bout d'arbre 4 au moyen d'une ou de plusieurs pièces de liaison 16 de forme tronconique. A l'intérieur de l'arbre creux 7 il est prévu un tambour déflecteur 17, qui force l'air de refroidissement à circuler le long de la paroi intérieure de l'arbre creux 7.

L'ensemble d'application et de réglage de la compression axiale est analogue à celui de la figure 1. La pièce de liaison 16 et l'arbre creux 7 sont pourvus d'un garnissage de protection 14, 15 en fibres réfractaires qui contribue à empêcher l'échauffement et la dilatation de l'arbre creux 7 et du bout d'arbre 4.

IL va de soi que l'invention n'est pas Limitée aux modes de réaLisa-tiôn qui viennent d'être décrits et iLlustrés. Diverses modifications peuvent y être apportées, notamment aux dispositifs d'appLication et de transmission de L'effort de compression axiale, sans sortir du cadre défini par Les revendications qui suivent.

t t

Claims (6)

1. Rouleau de transport d'un produit métallique à haute température, comportant un manchon réfractaire (1) monté sur une structurre métallique, caractérisé en ce que ladite structure métallique comprend un arbre métallique creux (4, 7) coaxial audit manchon réfractaire et se prolongeant en direction axiale au-delà des extrémités dudit manchon réfractaire (1), en ce que ledit arbre creux (4) est pourvu de moyens de refroidissement, en ce que, d'un côté au moins dudit manchon réfractaire ‘(1), un élément de butée axiale (8, 9) est monté sur ledit arbre creux (4), en ce que des moyens élastiques (10) sont montés sur ledit arbre ceux de façon à prendre appui sur ledit élément de butée et en ce qu'un organe de pression (11) est monté sur Ledit arbre creux (4) et peut coulisser par rapport à celui-ci en direction axiale, ledit organe de pression (11) prenant appui d'une part sur lesdits moyens élastiques (10) et d'autre part sur la face d'extrémité dudit manchon réfractaire CD.

2. Rouleau de transport suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent au moins un passage longitudinal (6) qui n'est pas en communication avec l'atmosphère ( environnant le rouleau et dans lequel circule un agent de refroidissement liquide ou gazeux.

3. Rouleau de transport suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit arbre creux (4, 7) est muni d'un garnissage thermo-isolant (14, 15), au moins par la partie de sa longueur qui est située à l'intérieur dudit manchon réfractaire (1).

4. Rouleau de transport suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont constitués par une pluralité de rondelles du type "Belleville".

5. Rouleau de transport suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit organe de pression est constitué par un flasque tronconique (11), coaxial audit arbre creux (4) et pourvu d'une semelle de glissement (12) également coaxiale audit arbre creux (4).

6. Rouleau de transport suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément de butée comprend un écrou de réglage (8) vissé sur l'arbre creux (4).