Brevet FR2371988A1 — publié le 19780623

La présente invention a pour objet un dispositif destiné à supporter et à guider le produit coulé dans une installation de coulée continue à brames et constitué par deux rangées de rouleaux parallèles montés sur un châssis et délimitant un passage pour le produit coulé, les rouleaux d'une rangée prenant appui sur le châssis, tandis que les rouleaux de l'autre rangée sont poussés vers les premiers par des dispositifs tels que vérins ou ressorts, et les paliers des rouleaux de cette autre rangée prenant appui sur les paliers des rouleaux de la première rangée, soit directement,soit par I'intermédiaire de cales d'espacement. Les rouleaux empêchent le gonflement de la croate solidifiée du produit coulé sous l'effet de la pression intérieure du coeur liquide qui est reprise par les dispositifs de poussée. Cette pression allant croissant de haut en bas de ia machine de coulée, les rouleaux ont des diametres de plus en plus gros pour limiter leur flèche à une valeur admissible-. Dans chaque rangée, les rouleaux sont aussi rapprochés que possible pour réduire le bombement du produit coulé entre deux rouleaux. Le bnt de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux corsets de rouleaux pour permettre, soit de réduire le diamètre des rouleaux, soit d'accrottre leur charge sans augmenter ni leur flèche, ni leur niveau de contrainte. Grâce a l'invention on pourra donc constituer les corsets, soit de rouleaux de plus petits diamètres et plus rapprochés que dans les installations classiques, ce qui permettra de réduire la largeur des travées entre rouleaux et limiter la déformation du produit coulé, soit des rouleaux plus espacés que dans les installa tions connues, ce qui permettra de réduire le nombre de rouleaux et d'augmenter les surfaces du produit coulé susceptibles entre soumises à 11 action du fluide de refroidissement. L'invention consiste à appliquer aux extrémités des rouleaux, au moyen des dispositifs de poussée, des couples toréant dans chaque rouleau un moment fléchissant opposé à celui engèndré par la pression du métal liquide dans le produit coulé. Suivant un premier mode de réalisation, les rouleaux sur lesquels agissent les dispositifs de poussée prennent appui sur les rouleaux de l'autre rangée en des points situés plus près des ex- trémités des rouleaux que les points d'application des forces exercées par les dispositifs de poussée et que les points d'appui sur le châssis des rouleaux de cette autre rangée. Des butées peuvent etre prévues pour limiter les déformations en flexion des rouleaux. Elles peuvent être constituées par des cales placées entre les paliers des rouleaux, au droit des dispositifs de poussée, et dont l'épaisseur est inférieure à celle des cales dtespacement qui constituent les appuis entre rouleaux. Elles peuvent aussi être constituées par des prolongements, vers l'intérieur des cales dtespacement qui ont alors une épaisseur qui décroit progressivement de l'extérieur vers l'intérieur. Suivant un autre mode de réalisation, des organes élastiquement compressibles, tels que des ressorts, sont placés entre les extrémités des rouleaux correspondants des deux rangées et sont comprimés au moyen des dispositifs de poussée qui agissent sur les rouleaux de l'une des rangées en des points plus éloignés des extrémités des rouleaux que lesdits organes élastiques, les points dtappui sur le chassies des rouleaux de 1 t autre rangée étant également situés plus loin des extrémités des rouleaux que lesdits organes élastiques. Suivant un troisième mode de réalisation, les dispositifs de poussée exercent sur les rouleaux de ltune des rangées des efforts obliques par rapport à un plan perpendic ulnaire aux axes des rouleaux et dirigés vers l'intérieur du passage délimité par les deux rangées de rouleaux, et les appuis des rouleaux de l'autre rangée sont disposés de telle sorte que les réactions sur ces appuis soient obliques par rapport au dit plan et dirigées vers l'intérieur dudit passage. Les rouleaux d'une rangée prennent appui sur les rouleaux de l'autre rangée par l'intermédiaire de leurs paliers, entre lesquels sont généralement placées les cales fixant l'écartement des rouleaux. Les surfaces appui des paliers et/ou des cales sont arrondies pour permettre les déformations en flexion des rouleaux sous l'action des dispositifs de poussée ; les surfaces appui des paliers sur le châssis sont également arrondies. Généralement, le point d'application du dispositif de poussée à chaque extrémité d'un rouleau d'une rangée et le point d'appui sur le châssis de la mtme extrémité du rouleau correspondant de l'autre rangée sont situés dans le mame plan perpendiculaire aux axes des rouleaux. La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, a titre d'exemple non limitatif, quelques modes de réalisation de ltinvention et sur lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'un corset de rouleaux de construction classique - la figure 2 est une coupe transversale d'un corset de rouleaux réalisé Q. conforaément à l'invention ; - les figures 3, i et 5 sont des schémas du corset de la figure 2 illustrant le principe de l'invention - les figures 6 et 7 illustrent des variantes de la solution de la figure 2 ; et - les figures 8 et 9 sont des vues analogues à la figure 2 mon trant 2 autres modes de réalisation de l'invention. Dans le corset de construction classique représenté sur la figure i, le produit coulé i, qui dans l'exemple représenté est une brame, est soutenu par deux rangées de rouleaux 2 et 3. Les paliers' 7 des rouleaux 3 reposent sur un ch & sis. Les rouleaux 2 sont poussés vers les rouleaux 3 par des vérins 5 et l'écartement entre les rouleaux 2 et 3 est fixé par des cales 6. La poussée des vérins est exercée dans le plan médian des paliers 7 et des cales 6. Les rouleaux étant libres de pivoter dans leurs paliers1 ils se comportent comme des poutres sur deux appuis simples. Au repos, ils ne sont soumis qu'à l'action de leur propre poids. Pendant une coulée, le coeur liquide 4 du produit coulé exerce sur les rouleaux une pression qui créé un moment fléchissant. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les paliers 15 des rouleaux lO reposent sur le ctssia par l'inter médiaire d'appuis 14 munis de grains cylindriques et les paliers des rouleaux 9 prennent appui sur ceux des rouleaux i0 par l'in- Ktermédiaire de cales d'espacement 13 munies de grains cylindriques. Les cales 13 sont décalées dans la direction des axes des rouleaux et vers leurs extrémités par rapport aux points d'appui des rouleaux 10 sur le chassis et aux points d'application de la poussée des vérins 11 sur les rouleaux 9. Les paliers des rouleaux sont munis chacun de deux roulements situés, respectivement, au droit des vérins ou des appuis des châssis et au droit des cales. Les figures 3, 4 et 5 sont des schémas du mode de réalisation de la figure 2 sur lesquels les déformations des rouleaux ont été exagérées pour être mieux visibles. Sur la figure 3, les rouleaux sont au repos, les vérins étant relachés. La figure 4 montre la position des rouleaux lorsque les vérins sont mis sous pression, en ltabsence de brame; les rouleaux sont alors soumis à un moment fléchissant de signe opposé à celui engendré par la pression du métal liquide et dont l'intensité est égale au produit de la force des vérins par la distance 12 séparant le point d'application de cette force des cales 13. La figure 5 montre les rouleaux pendant une coulée, la force des vérins étant appliquée et la brame exerçant une pression sur les rouleaux. Ceux-ci sont alors soumis à un moment fléchissant global égal à la somme des deux moments de sens opposé et, par conséquent, inférieur à celui des constructions classiques où les rouleaux ne sont soumis qu'à la pression du métal liquide dans le produit coulé. Il est donc possible, soit de diminuer leur inertie, soit d'augmenter leur charge sans modifier leur taux de travail. La figure 6 montre une variante de construction dans laquelle une cale 32 est placée entre les paliers 15 des rouleaux 9 et 10, au droit des vérins li et des appuis 14. Ces cales ont une épaisseur légèrement inférieure a celle des cales d'espacement 13 et servent à limiter les déformations en flexion des rouleaux quand les vérins sont mis sous pression, en l'absence de brame. La solution illustrée par la figure 7 consiste à remplacer les deux cales 13 et 32 par une seule cale 34 dont l'épaisseur décroît progressivement de l'extrémité des rouleaux vers leur milieu. L'épaisseur maximale fixe l'écartement entre les rouleaux, et lté- paisseur minimale la déformation admise pour les rouleaux. Dans le mode de réalisation de la figure 8, les vérins 16 et 17 servent non seulement à appliquer les rouleaux 20 et 21 sur leurs appuis avec une force supérieure a celle due à la pression du métal liquide de la brame 24, mais aussi à comprimer des ressorts 22 placés entre des-paliers 23 montés aux extrémités des rouleaux. Ces ressorts exercent sur les rouleaux des efforts créant un moment fléchissant de signe opposé a celui a à la pression du métal liquide ; ils pourraient Autre remplacés par d'autres organes élastiquement compressibles, tels que des blocs de caoutchouc. Les surfaces d'appui prévues sur le châssis et les cales pour les paliers 18 et 19 des rouleaux sont arrondies. Dans le mode de réalisation de la figure 9, les vérins 27 et 28 sont inclinés de façon que les poussées qu'ils exercent sur les paliers 29 et 30 des rouleaux 25 soient convergentes. De même, les appuis sur le châssis 31 des paliers des rouleaux 26 sont agencés de façon que leurs réactions soient inclinées par rapport à un plan perpendiculaire aux axes des rouleaux et convergentes. Dans l'exemple représenté, ces appuis sont schématisés par des bielles inclinées et articulées sur le châssis et sur les paliers des rouleaux 20, mais pourraient être réalisés différemment. Les points d'application des poussées des vérins et des réactions des appuis sur les paliers des rouleaux 25 et 26, respectivement, étant situés à l'écart des axes des rouleaux, les composantes de ces forces parallèles à l'axe des rouleaux créent un moment fléchissant de signe opposé à celui dfl à la pression du métal liquide. Dans les réalisations des figures 8 et 9, on pourrait aussi prévoir des butées limitant les déformations en flexion des rouleaux. Dans les dessins joints, on nca représenté que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Il est bien entendu qu'il faut prévoir en particulier, des moyens pour empêcher le déplacement des rouleaux parallèlement à leur axe et à l'axe du corset comme dans un corset de construction classique. L'invention est applicable à la coulée continue des métaux et notamment de l'acier. REVENDICATIONS 1 - Corset de rouleaux de support du produit coulé pour une ins tallation de coulée continue des métaux constitué par deux rangées de rouleaux parallèles délimitant un passage pour le produit coulé, les rouleaux de la première rangée prenant appui sur un châssis et les rouleaux de la seconde rangée étant poussés vers les rouleaux de la première rangée par des dispositifs tels que vérins ou ressorts, les paliers des rou leaux de la seconde rangée prenant appui sur les paliers des rouleaux de la première rangée soit directement, soit par l'intermédiaire de cales d'espacement, caractérisé en ce que les dispositifs de poussée et les appuis sont agencés de ma nière à exercer sur les rouleaux des couples créant dans chaque rouleau un moment fléchissant opposé à celui engendré par la pression du métal liquide dans le produit coulé. 2 - Corset de rouleaux de support selon la revendication 1, carac térisé en ce que les paliers des rouleaux de la seconde ran gée prennent appui sur les paliers des rouleaux de la première rangée en des points situés plus près des extrémités des rou leaux que les points d'application des forces exercées par les dispositifs de poussée et que les points d'appui sur le châssis des rouleaux de la première rangée. 3 - Corset de rouleaux de support selon la revendication 1, carac térisé par des organes élastiquement compressibles placés en tre les extrémités des rouleaux correspondants des deux ran gées et comprimés au moyen des dispositifs de poussée qui agissent sur les rouleaux de la seconde rangée en des points plus éloignés des extrémités des rouleaux que lesdits organes élastiques, les points d'appui sur le châssis des rouleaux de la première rangée étant plus éloignés des extrémités des rou leaux que lesdits organes élastiques. 4 - Corset de rouleaux de support selon la revendication 1, carac térisé en ce que les dispositifs de poussée exercent sur les rouleaux de la seconde rangée des efforts obliques par rap port à un plan perpendiculaire aux axes des rouleaux et di rigés vers 11intérieur du passage délimité par les doux ran gées de rouleaux, et les appuis des rouleaux de la première rangée sont disposés de telle sorte que les réactions sur ces appuis soient obliques par rapport au dit plan et diri gées vers l'intérieur dudit passage. 5 - Corset de rouleaux de support selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que des butées sont prevues pour limiter les déformations en flexion des rouleaux. 6 - Corset de rouleaux de support selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que lesdites butées sont constituées par des cales placées entre les paliers des rouleaux correspon dents, plus loin de l'extrémité des rouleaux que les cales d'espacement, et dont 1' épaisseur est inférieure à celle des cales d'espacement. 7 - Corset de rouleaux de support selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que les butées sont constituées par des prolongements, vers l'intérieur, des cales d'espacement qui ont une section décroissante do a'extrémiçé des rouleaux vers leur milieu. 8 - Corset de rouleaux de support selon l'une quelconque des re vendications 1 à 7, caractérisé en ce que les surfaces d'ap puis des paliers sur les cales et/ou sur le châssis sont ar rondies.