Brevet FR2360358A1 — publié le 19780303

L'invention se rapporte au laminage des tôles, plus précisément aux rouleaux des transporteurs à rouleaux des laminoir à tôles. L'invention peut entre appliquée de la manière la plus efficace aux transporteurs à rouleaux de sortie des laminoirs produisant de larges bandes à chaud. On tonnait un rouleau de transporteur à rouleaux de laminoir à tôles, constitue par un corps cylindrique creux dans leouel sont fixés des demi-essieux à l'aide de moyeux. Le rouleau tourne sur ces demi-essieux dans des paliers de roulement. Le refroidissement des rouleaux, pendant le mouvement sur ceux-ci de la bande chaude, s'effectue par pulvérisation d'un fluide refroidissant (par exemple, de l'eau) sur la surface extérieure des rouleaux à l'aide de conduites percées de trous. Chaque conduite se trouve entre deux rouleaux mutuellement voisins. Pour augnter la solidité, la résistance à l'usure et la résistance à l'oxydation du rouleau, on utilise , pour sa fabrication, de la fonte réfractaire à graphite sphéroïdal (compact). Pendant le mouvement de la bande chaude sur le transporteur à rouleaux, ceux-ci s'échauffent jusqu'à une température de tordre de 400 à 5000C, qui dépasse notablement la température d'ébullition de l'eau. De ce fait, lors du contact de lreau avec la surface extérieure du rouleau, il se forme une couche intermédiaire de vapeur qui nuit, à son tour, à ltéchange de chaleur entre le rouleau et le fluide refroidissant. Aux grandes vitesses de rotation du rouleau, les forces centrifuges projettent l'eau refroidissante se trouvant sur la surface extérieure du rouleau, en réduisant de cette façon au minimum le temps pendant lequel le rouleau est en contaet avec le fluide refroidissant, ce qui provoquera surchauffe du rouleau. La surchauffe du rouleau altère les propriétés mécaniques, diminue la résistance à l'oxydation et la résistance à l'usure du corps du rouleau et conduit à son usure rapide. En outre, les orifices des conduites sont engorges par les battitures et autres particules solidesfl ce qui aboutit à un refroidissement irrégulier du corps de rouleau, à Sa deformation et enfin à sa destruction. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. On s'est proposé pour cela de mettre au point un rouleau de transporteur à rouleaux de laminoir à tores, dont le système de refroidissement serait conçu de manière à augmenter la fiabilité en fonctionnement et la longévité du rouleau, à réduire la cobsommation de fluide pour son ~refroidissement, à diminuer la déformation des rouleaux et à réduire les contraintes thermiques qui sont engendrées pendant le réchauffement unilatéral des couches superficielles du corps de rouleau l'endroit de son contact avec la bande en mouvement, en comparaison des rouleaux connus semblables. Ce problème est résolu grâce à un rouleau de transporteur à rouleaux de laminoir à talez du type constituépar un corps cylindrique creux fixé au moyen de moyeux à des demiessieux montés sur les appuis de palier du transporteur à rouleaux, ledit rouleau étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que ledit corps cylindrique creux possède, à chacun de ses bouts, un couvercle placé coaxialement et pourvu d'un orifice central dont le diamètre est sensiblement inférieur au diamètre extérieur du moyeu correspondant, ce dernier comportant à sa périphérie des canaux débouchants, ledit couvercle formant avec le demi-essieu correspondant une fente circulaire permettant le passage du fluide refroidissant à travers l'enceinte du corps du rouleau. Les couvercles qui, suivant l'invention, sont disposés coaxialement et pourvus d'orifices centraux, ainsi que les canaux débouchants exécutés à la périphérie des moyeux, donnent la possibilité d'amener dans l'enceinte du corps du rouleau le fluide refroidissant qui, au cours de la rotation, se répartit régulièrement, sous l'action des forces centrifuges, sur la surface intérieure du corps du rouleau; Cela permet d'augmenter la fiabilité en fonctiomnement et la longévité du rouleau grtce à son refroidissement plus efficace. En plus, la consommation de fluide refroidissant est réduite du fait de la possibilité de diminuer l'intensité du refroidissement de la surface extérieure du rouleau.En outre, la répartition régulière du fluide refroidissant suivant la surface intérieure du corps du rouleau permet de réduire les contraintes thermiques qui apparaissent pendant le réchauffement unilatéral des couches superficielles du corps du rouleau à l'endroit de son contact avec la bande en mouvement. n est utile de ménager une rainure hélicoidale sur la surface extérieure du corps cylindrique creux du rouleau. Ceci a pour effet de compenser la dilatation thermique provoquée dans les couches superficielles du corps du rouleau par le contact de ce dernier avec la bande chaude pendant son refroidissement par le fluide refroidissant. I1 est souhaitable de relier par les fentes circulaires formées par les couvercles et les demi-essieux l'enceinte du corps de rouleau, à l'aide de conduites, respectivement avec la source de fluide refroidissant, du côté de l'une de ses faces, et avec un moyen d'évacuation du fluide, de l'autre e6té. Il en résulte une répartition plus régulière du fluide refroidissant suivant la surface intérieure de l'enceinte du corps du rouleau. I1 est avantageux que chaque conduite reliant l'enceinte dudit corps à la source de fluide refroidissant soit disposée de sorte que son extrémité soit dirigée dans le sens de la rotation du rouleau, et que I'extrémité de la conduite reliant l'enceinte dudit corps au moyen d'évacuation du fluide refroidissant, soit exécutée avec une coupe conique et soit dirigée en sens contraire de la rotation du rouleau, dans la zone située entre la surface extérieure du moyeu et l'orifice central du couvercle. I1 en résulte une diminution de la dispersion (le giclement) du fluide refroidissant arrivant dans l'enceinte du corps du rouleau. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple de réalisation concret mais non limitatif, illustré par les dessins annexés qui représentent : - la figure 1, un transporteur à rouleaux équipé de rouleaux conformes à l'invenbion (avec arrachement partiel) - la figure 2, une vue en coupe du rouleau conforme à l'invention (avec arrachement partiel) ; - la figure 3, une vue latérale du rouleau conforme à l'invention (avec arrachement partiel) ; - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 2 ; - la figure 5, une vue en coupe suivant V-V de la figure 2 ; - la figure 6, une vue en coupe de l'extrémité de la conduite d'évacuation du fluide refroidissant. Le rouleau 1 (figure 1) du transporteur à rouleaux de laminoir à tales se présente sous forme d'un corps cylindrique creux 2 (figure 2) fixé par des moyeux 3 sur des demi- essieux (demi-axes) 4. Les demi-essieux 4 sont montés sur des appuis de palier 5 du transporteur à rouleaux et tournent dans des paliers de roulement 6. Le corps cylindrique creux 2 du rouleau 1 possède, à chacune de ses faces en bout, un couvercle 7 placé coaxialement et comportant un orifice central 8. Le diamètre de l'orifice 8 est sensiblement inférieur au diamètre extérieur du moyeu 3. Ceci est nécessaire pour que le fluide refroidissant 9 soit retenu dans l'enceinte du corps 2 du rouleau 1 au cours de la rotation du rouleau Pour la répartition uniforme du fluide refroidissant 9 on a pratiqué suivant la périphérie de ehaque moyeu 3 des canaux débouchants 10 dans l'enceinte du corps 2 de rouleau 1. Chaque couvercle 7 et le demi-essieux 4 correspondent formant entre eux, à chaque extrémité du corps 2 du rouleau 1, une fente circulaire à travers laquelle passe le fluide refroidissant circulant à travers l'enceinte du corps 2 de rouleau 1. Dans l'une de ces fentes est placée une conduite 11 amenant le fluide refroidissant 9, alors que dans l'autre fente est logée une conduite 12 évacuant le fluide refroidissant 9. La conduite il (figures 4, 5 et 6) amenant le fluide refroidissant 9 est disposée de sorte. que son extrémité soit dirigée dans le sens de rotation du rouleau 1. La conduite 12 d'évacuation du fluide refroidissant 9 de l'enceinte du corps 2 du rouleau 1, est montée de sorte que son extrémité 13, présentant une coupe de forme conique, soit orientée en sens contraire de la rotation du rouleau 1, dans la zone située entre la surface extérieure du moyeu 3 (figure 2) et l'orifice central 8 du couvercle 7. I1 en résulte une diminution de la dispersion (giclement} du fluide refroidissant 9 arrivant dans l'enceinte du corps 2 du rouleau 1 et s'écoulant de celle-ci. Pour compenser la dilatation thermique des couches superficielles du corps 2 du rouleau 1, on a taillé sur la surface extérieure dudit corps une ou plusieurs rainures helieoidales 20 (figure 3) de différentes orientation. le rouleau du transporteur à rouleaux de laminoir à tôles fonctionne de la manière décrite ci-après. La bande chaude 14, après avoir passé entre les cylindres 15 de la cage finisseuse de laminoir (non représentée), arrive sur.les rouleaux 1 du transporteur de sortie. La bande chaude 14 est-transportee par les rouleaux i du transporteur de sortie vers une bobineuse 16, où cette bande est enroulee en un rouleau 17. Chaque rouleau 1 est mis en rotation dans ses paliers de roulement 5 par un moteur électrique 18. Le refroidissement des rouleaux i s1 accomplit par arrosage extérieur. A cet effet, le long de chaque rouleau sont installées des conduites 19 à travers les orifices desquelles 'effectue ltarrosage extérieur des rouleaux 1. Lors de la rotation du rouleau i dans les paliers 6, le fluide refroidissant 9 en provenance de la source de fluide arrive dans l'enceinte du corps 2 du rouleau 1 et, sous l'action des forces centrifuges, se répartit régulièrement suivant la surface intérieure du corps cylindrique creux 2 du rouleau 1. Graee au prelèvement forcé de fluide refroidissant à l'aide de la conduite 12 dont l'extrémité 13 est exécutée avec une coupe conique, le fluide refroidissant se dirige le long du corps creux 2, depuis la conduite d'amenée il vers la conduite d'évacuation 12. Le passage du fluide refroidissant à travers les moyeux 3 s'effectue à travers les canaux débouchants 10 ménagés dans ceux-ci. L'épaisseur de la couche de fluide refroidissant est choisie entre 10 et 20 mm en fonction de la distance entre l'extrémité de la conduite d'évacuation 12 et le diamètre extérieur du moyeu 3. La couche de fluide refroidissant est d'autant plus épaisse que la distance indiquée est plus grande. A l'arrêt du rouleau, l'excès de fluide refroidissant est expulsé à travers les fentes annulaires précitées. Une partie du fluide reste dans le bas du corps 2 du rouleau. Bien entendu, l'invention m'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a éte donné qui titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constitant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. a ~I~Q~E~X 1 - Rouleau de transporteur à rouleaux de laminoir à tôles, du type constitué par un corps cylindrique creux fixé par l'intermédiaire de moyeux sur des demi-essieux montés sur les appuis de palier dudit transporteur à rouleaux, caractérisé en ce que le corps cylindrique creux possède, à chacune de ses faces en bout, un couvercle disposé coaxialement audit corps et comportant un orifice central dont le diamètre est sensiblement inférieur au diamètre extérieur desdits moyeux, chacun de ces derniers comportant suivant sa périphérique des canaux débouchants, ledit couvercle formant avec le demi-essieu correspondant une fente circulaire pour le passage du fluide refroidissant à travers l'enceinte du corps du rouleau. 2 - Rouleau conforme à la revendication 1, caractérisé en ce luron a ménagé au moins une rainure hélicoîdale sur la surface extérieure du corps cylindrique dudit rouleau. 3 - Rouleau conforme à ltune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, à travers l'une desdites Sentes circulaires, formée par le couvercle et le demi-essieu à l'une des faces en bout du corps dudit rouleau, l'enceinte de celuici est mise en communication par une conduite avec une source de fluide refroidissant, tandis qu'à travers l'autre fente circulaire, formée par l'autre couvercle et l'autre demi-essieu à l'autre face en bout dudit corps, ladite enceinte est mise en communication par une autre conduite avec un moyen d'évacuation dudit fluide. 4 - Rouleau conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la conduite reliant l'enceinte du corps du rouleau avec la source de fluide refroidissant est disposée de sorte que son extrémité soit dirigée dans le sens de rotation dudit rouleau, tandis que l'extrémité de la conduite reliant ladite enceinte avec ledit moyen d'évacuation du fluide refroidissant présente une coupe de forme conique et est disposée dans la zone située entre la surface extérieure du moyeu correspondant et l'orifice central du couvercle correspondant, en étant orientée en sens contraire de la rotation du rouleau.