Brevet FR2086191A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne d'une façon générale des rouleaux utilisés dans des lignes de convoyeurs et plus particulièrement des rouleaux installés dans une ligne avec leurs axes obliques par rapport à la perpendiculaire de la ligne de convoyeur. 5 Une telle ligne peut être installée à travers un four de recuit dans lequel des barreaux et des barres de forme ronde, carrée et rectangulaire sont traités thermiquement. Traditionnellement, des barreaux recuits de sections transversales rondes, carrées et hexagonales variant de 16 mm à 100 mm en diamètre et de 3*2 mm à 10 100 mm d'épaisseur et de plus de 100 mm de large, pour les sections transversales rectangulaires,- peuvent être traitées en les chauffant à 1.200°G environ et en les convoyant à travers le four. Immédiatement après, les pièces d'ouvrage sont traditionnellement trempées à leur sortie du four de recuit. Habituelle-15 ment, la trempe est effectuée en faisant passer les pièces recuites à travers un anneau rond de trempe à partir duquel la pièce d'ouvrage est vaporisée sur toutes ses faces par le liquide de trempe s'échappant de l'anneau. Le technicien reconnaîtra que les pièces quittant le four de recuit et passant à travers de tels 20 anneaux de trempe stationnaires doivent être relativement droites et alignées avec le centre de l'anneau afin d'être trempées complètement et uniformément, afin de minimiser les distorsions qui pourraient autrement se produire. Certains systèmes de convoyeurs antérieurs ayant des rouleaux alignés utilisent des 25 cannelures en forme de V sur les surfaces de rouleaux pour assurer l'alignement du matériau à convoyer et certains de ces convoyeurs utilisent des rouleaux légèrement obliques, mais uniquement pour le convoyage de barres de sections transversales rondes. Le besoin existe dans cette technique d'une forme de rouleau capable 30 de convoyer des pièces d'ouvrage de sections transversales variées telles que, carrés, ronds, rectangles etc..., sans adaptation particulière pour chacune. Un autre besoin existe d'une forme de rouleau qui conserve la rectitude initiale du barreau pénétrant dans le four et remplissant également une fonction de 35 redressement pour les barreaux non droits qui sont chargés dans le four de recuit. La structure du rouleau conforme à l'invention satisfait les besoins précités. L'objet de la présente invention est un perfectionnement dans la conception d'un rouleau pour un convoyeur comportant 40 un ensemble de tels rouleaux pour l'avancement de pièces d'où- 71 13711 2 2086191 vrage allongées,telles que barreaux d'acier, barres, ou analogues à travers une chambre,telle qu'un four, pour le traitement thermique des pièces d'ouvrage, la structure dudit rouleau comportant des moyens de retenue pour guider la pièce d'ouvrage à travers la 5 chambre, le perfectionnement consistant en une première surface de retenue de révolution,inclinée selon un angle inférieure à 45° par rapport à l'axe du rouleau, une seconde surface de retenue de révolution rencontrant la première surface de retenue selon un angle supérieur à 90° et inclinée selon un angle inférieur à 45° 10 par rapport à l'axe du rouleau. Ladite seconde.surface de révolution présente un creux de sorte que sa section transversale présente un aspect généralement concave, la seconde surface de révolution étant adaptée pour s'étendre vers l'extérieur à partir du point de jonction de la première et de la seconde surfaces de 15 retenue sur une distance prédéterminée, grâce à quoi le centre de gravité longitudinal des pièces d'ouvrage peut être contenu à l'intérieur de l'étendue de la première et de la seconde surfaces de retenue, tandis qu'on le fait avancer sur un ensemble de rouleaux d'un convoyeur. 20 La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une élévation latérale en coupe d'un rouleau cie convoyeur perfectionné conforme à l'invention. 25 La figure 2 est une vue partielle, à une échelle agrandie, de la figure 1. La figure 3 est une élévation de face d'une variante de l'invention. La figure 3a est une élévation latérale du mode de réa-30 lisation de la figure 3» En se référant aux dessins et à la figure 1, en particulier, la référence 2 désigne un corps de rouleau destiné à être monté à ses deux extrémités dans une ligne de convoyeur (non représentée). Dans une installation usuelle de Convoyeur, un 35 ensemble de rouleaux est monté sur toute l'étenaue du convoyeur. Le mode de réalisation préféré du rouleau décrit ici est contenu dans une ligne de convoyeur s'étendant à travers un four de recuit. Les rouleaux sont montés sur leurs axes écartés d'environ 60 cm et sur toute la longueur du four, aussi bien que aans les 40 zones d'entrée et de sortie. Le rouleau 2 peut être muni d'un 71 13711 3 2086191 organe moteur (non représenté) pour faire avancer progressivement une pièce d'ouvrage le long de la ligne de convoyeur. La structure du rouleau perfectionné selon l'invention représentée sur les dessins comprend une première surface de 5 retenue 6 de révolution, inclinée selon un angle A inférieur à 45° par rapport à l'axe du rouleau 8. Dans le mode de réalisation représenté ici, la surface de retenue 6 est disposée sur un manchon 10 qui est ajusté sur le corps de rouleau 2 et y est fixé par des moyens traditionnels tels que des clavettes 12. La secon-10 de surface de retenue 14 est également disposée sur le corps de rouleau 2 et est également une surface de révolution centrée par rapport à l'axe du rouleau 8. La seconde surface de retenue 14 peut également être disposée sur un manchon 16,comme illustré dans le mode de réalisation décrit,et fixé de façon habituelle 15 au corps de rouleau 2. Selon l'invention, la surface de retenue 14 présente une pente variable par rapport à l'axe du rouleau 8. Dans le mode de réalisation représenté, la surface 14 est divisée en deux surfaces 17 et 18. La pente initiale de la surface 14 s'étend sur une surface 17 présentant une pente initiale d'angle 20 B. La surface 14 présente une seconde pente d'angle C et qui s'étend sur la surface 18. La pente de la surface 18 mesurée par l'angle C est plus grande que la pente de la surface 17 mesurée par l'angle B, toutefois les deux sont inclinées par rapport à 1'axe du rouleau 8 selon des angles inférieurs à 45°. Dans le 25 mode de réalisation représenté,la surface 14 est une surface de révolution d'une ligne composée s'étendant depuis le point de jonction 20 des surfaces 6 et 14 jusqu'au point 22, sur une distance prédéterminée depuis le point de jonction 20 et en outre jusqu'au point 24, sur une distance prédéterminée à partir du 30 point de jonction 20. Dans le mode de réalisation représenté,destiné à convoyer des barreaux d'acier et des barres d'alliage série 300 de l' A.X.S.I. à travers un four de recuit chauffé à une température d'environ 1200°C, l'angle A est environ 38°, l'angle 3 envi-35 ron 40° etl'angle C environ 43°. La surface 6 s'étend sur une longueur de 64 mm à partir du point de jonction 20. La surface 17, allant du point de jonction 20 au point 22, s'étend sur une distance de 64 mm et la surface 18 va du point 22 au point 24, s'étendant sur une distance de 68 mm. Les surfaces 6, 17, 18 sont 40 adaptées pour des barreaux de diamètre de 16 à plus de 100 mm et 71 13711 h 2086191 des barres de sections rectangulaires d'épaisseur de 3,2 mm à plus de 100 mm et de plus de 100 mm de largeur. Dans le mode de réalisation préféré de la structure d'un rouleau représenté sur les figures, une surface supplémen-5 taire de retenue 26 peut être comprise comme étant une surface de révolution à partir d'un arc s'étendant du point 24 jusqu'à la verticale par rapport à l'axe du rouleau 8. Ainsi qu'on peut le voir en coupe sur les figures 1 et 3a, on s'aperçoit que la structure du rouleau selon l'inven-10 tion apparaît, d'une manière générale, comme un V édifié sur le corps de rouleau 2. Dans les modes de réalisation préférés, chaque cannelure en V consiste essentiellement en deux surfaces (6 et 14), inclinées l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe du rouleau 8 sur lequel elles sont portées. La forme en V 15 est adaptée pour les rouleaux qui sont montés obliquement par rapport à la perpendiculaire à l'axe longitudinal du four ou à la ligne de passage du matériau convoyé d'environ plus de 8°. Le corps de rouleau 2. est disposé obliquement pour obliger la pièce d'ouvrage —: W à chevaucher le V les surfaces de retenue 6 et 20 14, de préférence contre le coté 14 tendant à chevaucher la surface d'avancement 14, qui, selon l'invention, présente une pente croissante pour contenir la pièce d'ouvrage W à l'intérieur de la zone du Y. Gomme précédemment décrit, la surface 14, en section 25 transversale, est composée de deux surfaces de retenue de révolution, la première (6) de pente inclinée d'un angle d'environ 38° par rapport à l'axe du rouleau 8 et là seconde (14) étant généralement inclinée selon un angle supérieur à sa pente initiale à la surface 17. La longueur totale de la surface 14 est suffisante 30 pour contenir l'écart maximal attendu par rapport à la rectitude longitudinale de la barre à traiter. Dans le mode de réalisation préféré, l'extrémité de la surface inclinée 18 se termine par une troisième surface de retenue 26 présentant une courbure concave vers le haut pour augmenter encore la pente de la surface totale 35 14 afin d'accroître le montant maximal de l'écart par rapport à la rectitude d'une pièce d'ouvrage W qui peut être convoyée par le rouleau 2. Bien que dans le mode de réalisation préféré, la section globale 14 apparaisse, en section transversale, comme deux surfaces planes 17 et l8 de pentes différentes et une troisième surface 26 comme une courbe concave associée, la section transver- 40 71 13711 2086191 sale de la surface 14 peut être consituée par une courbe de grand rayon ou une courbe composée remplissant les conditions de pente précitées. Après chargement d'une pièce d'ouvrage non droite W dans le four sur les rouleaux obliques 2, retenue par les surfaces 6 et 14, la barre progresse à travers le four en reposant généralement sur la surface 14 lorsqu'elle est convoyée par des . rouleaux successifs 2. Comme précédemment expliqué; la position oblique des rouleaux et la non rectitude de la barre W la font grimper selon la pente 14, en progressant de la surface 17 à la surface 18 et occasionnellement à la surface 26. La pente des surfaces 17, 18 et 26 est telle que le centre de gravité de la barre qui progresse est contenu à l'intérieur du bord supérieur de la surface 14 de sorte que la barre dégringole de préférence de la surface 14 vers le point de jonction 20 des surfaces 14 et 6 ou bute et repose sur la surface 6 plutôt que sur la surface 14. Lorsque la pièce d'ouvrage W chevauche la surface 14 et que sa force de friction devient insuffisante pour maintenir la barre sur la pente, elle dégringole la surface 14 en arrivant sur la surface 6 avec un choc qui contribue à redresser la barre W. L'aspect légèrement concave de la surface 14, défini par les pentes croissantes des surfaces 17, 18 et 26 ^contribue à cette tendance d'une pièce d'ouvrage à grimper d'abord la surface 14 et à dégringoler ensuite jusqu'au point de jonction 20 avec un choc. Ceci est effectué en faisant chevaucher la pièce d'ouvrage sur la surface 14 comme illustré à la figure 2 aux points PI, P2, en vertu du creux dans la surface 14.-On reconnaîtra que la force de friction entre une pièce d'ouvrage W et la surface 14 est continuellement réduite, lorsque la pièce d'ouvrage W chevauche vers l'extérieur sur la surface 14 vers une position approchant celle indiquée par les pointillés à la figure 2. Il a été trouvé que, pour un rouleau chauffé, une surface en alliage du type Super-therm, qui est utilisé dans le mode de réalisation préféré,-- une pente de 38 à 40° est suffisante pour éviter généralement que la barre ne grimpe vers l'extérieur sur la pente du V si la barre est droite. Plus le degré de courbure, ou la non rectitude d'une barre sont grands, plus sa tendance à grimper sur sa surface de supporte 14 est grande. On remarquera qu'un matériau de plus grandes dimensions, (par exemple celui ayant une largeur de plus de 64 mm dans le mode de réalisation représenté)couvrira à la 71 13711 6 2086191 fois les surfaces 17 et 18 s'il est droit. Il est important de conserver la différence de pente entre les surfaces 17 et 18 petite pour fournir un rapport suffisant pour la pièce d'ouvrage W qui serait une barre relativement mince. Une telle différence minimum de pente entre les deux surfaces limite la tendance à la déformation d'une barre mince. Une variante de l'invention est représentée aux figures 5 et )a . Si l'on se heurte à des limitations d'espace restreignant l'installation d'un rouleau comportant un manchon 16 avec les surfaces de retenues composées précédemment décrites, le manchon peut avoir une forme elliptique, comme représenté en 16'. Ceci peut être également avantageux dans le cas où dès restrictions de poids sur les corps de rouleau 2 sont importantes» Il peut être en outre appréciable que les manchons ellipsoïdaux multiples puissent être orientés sur des axes différents pour fournir un équilibrage du poids autour du corps de rouleau 2 possédant un ensemble de telles surfaces de retenu. 71 13711 7 2086191 REVENDICATIONS 1. Rouleau de convoyeur dans un convoyeur comportant une pluralité de rouleaux pour convoyer une pièce d'ouvrage allongée tels que des barreaux d'acier, barres ou analogues à travers une chambre tel qu'un four pour traiter thermiquement les 5 dites pièces d'ouvrage, chacun desdits rouleaux ayant des moyens de retenue pour guider ladite pièce d'ouvrage à travers ladite chambre,caractérisé aioe qu'a oomprend une première surface de retenue de révolution, inclinée selon un angle inférieur à 45° par rapport à l'axe du rouleau, une seconde surface de retenue de révo-10 lution rencontrant ladite première surface selon un angle supérieur à 90° et incliné selon un angle inférieur à 45° par rapport à l'axe du rouleau, ladite seconde surface de révolution présentant un creux dont la section transversale a un aspect généralement ooncave et ladite seconde surface de révolution 15 est adaptée pour s'étendre vers l'extérieur à partir du point de jonction de la première et de la seconde surfaces sur une distance prédéterminée de sorte, que le centre de gravité longitudinal de ladite pièce d'ouvrage soit contenue à l'intérieur de l'étendue de la première et de la seconde surface de retenue 20 lorsqu'il progresse le long dudit convoyeur. 2. Rouleau selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit creux de ladite seconde surface de révolution est défini par la révolution d'une ligne composée de deux lignes droites reliées, ladite première ligne droite rencontrant ladite premiè- 25 re surface de révolution et étant inclinée d'un angle inférieur à 45° par rapport à l'axe du rouleau, ladite seconde/èroife ayant une pente plus grande que ladite première ligne droite et étant inclinée d'un angle inférieur à 45° par rapport audit axe . 3* Rouleau selon la revendication 2, caractérisé ai ce que 3° ladite seconde surface de retenue comprend une lèvre définie par la révolution de ladite ligne prolongée de telle sorte que ladite seconde ligne droite se termine en une ligne s'incurvant vers la verticale par rapport audit axe du rouleau, la pente de ladite surface de retenue étant définie par la corde à partir 35 de ladite lèvre au point de jonction de ladite seconde surface et de ladite première surfaoe. / le 4. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que/ 71 13711 8 2086191 creux dans ladite seconde surfaoe de révolution est définie par la révolution d'une ligne courbe qui rencontre ladite première surface de révolution et se prolonge de telle sorte que la corde à ladite courbe depuis le point de Jonction avec ladite premiè 5 re surfaoe jusqu'à la terminaison de ladite courbe for«e un angle supérieur à 90° avec ladite première surface et est inclinée par rapport audit axe du rouleau selon un angle inférieur à 45°. Rouleau selon la revendication 4, cai»aotérlsé en ce cpe 10 ladite ligne courbe est une ligne composée. 6. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il oomprend un manchon de retenue portant ladite seconde surfaoe de révolution, ledit manchon ayant une configuration généralement elliptique.