Brevet FR2426226A1 — publié le 19791214

La présente invention se réfère à un four continu pour le réchauffage des pièces de métal cylindriques, d'un type dans lequel la sole du four comporte des rouleaux rotatifs allongés en acier réfractaire, s'étendant dans la direction du transport des pièces à travers le four, chacun d'eux présentant une cannelure hélicoidale dans laquelle une pièce peut s'engager et ainsi être transportée le long de la sole, chacun des rouleaux étant logé et reposant librement sur un carneau formé d'une série de supports à berceau en acier réfractaire. Les systemes à rouleaux rotatifs cannelés hélicoidalement pour le transport des lingots, des billettes, des tubes et pièces de métal cylindriques du meme genre sont avantageux en ce qu'ils permettent de construire des fours relativement compacts, autrement dit ayant une grande largeur et une petite longueur, une section plane pratiquement carrée. De cette maniere,il est possible de réduire considérablement les surfaces des parois extérieures de la chambre du four, et par conséquent la dissipation de la chaleur. Le système de transport à rouleaux cannelés hélicoidalement a éqalement l'avantage de permettre de réchauffer les billettes et autres pièces entre autres par le dessous, grâce aux espaces qui peuvent être aménagés dans la sole entre un carneau et l'autre. De cette manière, il est également possible de réduire considérablement la durée du réchauffage et en conséquence les dimensions intérieures du four, avec une économie très sensible d'énergie thermique. Dans les systèmes connus, les billettes ou autres pièces cylindriques sont supportées directement par les rouleaux cannelés, lesquels sont donc assujettis à des contraintes mécaniques élevées dans des conditions loin d'être idéales, étant donné la température élevée (800-10,000C) dans laquelle ils fonctionnent. Le problème qui est à la base de la présente invention consiste à réaliser un four continu du type mentionné plus haut, dans lequel les rouleaux à cannelure hélicoidale aient seulement pour fonction de régulariser l'avance des pièces, en les entrainant vers l'avant ou bien en freinant l'avance desdites pièces, sans pour autant devoir en supporter le poids. Selon la présente invention, ce problème est résolu au moyen d'un four du type mentionné au début, caractérisé en ce que les supports à berceau de chacun des carneaux ont une paire de dossiers dont les arêtes supérieures sont coplanaires et se trouvent à un niveau supérieur à celui du fond de la cannelure hélicoldale du rouleau, lesdites aretes supCrieures servant dlappui pour le roulement des pièces engagées dans la cannelure hélicoldale. Grâce à cette structure, le poids des pièces soumises au réchauffage ne porte que sur les dossiers des supports à berceau et non sur les rouleaux cannelés, qui par conséquent sont peu sollicités. En dehors des contraintes de torsion, les rouleaux subissent des sollicitations axiales dues aux-forces s'échangeant entre les flancs des cannelures hélicoldales et les pièces engagées dans lesdites cannelures. Ces sollicitations axiales sont toutefois très faibles, grâce au léger frottement de roulement dû au roulement des pièces sur les arêtes supérieures des carneaux. En outre, le roulement des pièces est garanti, de sorte que leur réchauffage se fait uniformément. I1 est possible de conférer aux cannelures hélicoldales un pas supérieur au diamètre des pièces transportées, ce qui garantit que les pièces roulant l'une derrière l'autre n'entreront pas en contact direct et ne risqueront pas de se coller. Même dans le cas des lingots cylindriques alignés transversalement par rapport au sens de l'avance, on ne relève pas de collage ou de pseudo-soudage des faces sciées des lingots, ainsi qu'on peut le craindre, notamment pour les lingots de laiton. Ceci est dû aux inévitables rotations se manifestant entre une pièce et l'autre. D'autres caractéristiques et d'autres avantages de l'invention se dégageront de la lecture de la description détaillée qui suit d'une de ses formes de relisation préférée, se référant aux dessins schématiques annexé, parmi lesquels la figure 1 est une coupe-horizontale du four, la figure 2 une coupe transversale fragmentaire, exécutée à une -plus grande échelle, selon l'axe II-II de la figure I, la figure 3 est une coupe fragmentaire de l'un des supports à berceau et du rouleau cannelé correspondant de la figure 2, à une échelle encore plus grande, et la figure 4 est une coupe longitudinale à grande échelle selon l'axe IV-IV de la figure 1. Les dessins représentent un four comprenant une sole 10, deux parois latérales longitudinales 12, 14, une voûte 16, et deux parois d'extrté 18, 20, qui délimitent ensemble une chambre de réchauffage. La chambre est équipée de brûleurs latéraux 22 situés au dessus de la sole 10, et de brûleurs latéraux 24 situés au dessous de ladite sole. Les brûleurs sont aptes à maintenir la température nécessaire pour le traitement thermique des pièces. Celles-ci sont des pièces de métal cylindriques, par exemple des lingots, indiqués par la lettre P dans les figures 2 et 4. La sole 10 comprend un réseau de blocs réfractaires supportant plusieurs séries parallèles de supports à berceau 28, chacun desquels étant constitué d'une auge robuste en acier réfractaire. Dans le réseau des blocs de la sole 10 et entre les séries de supports à berceau 28 sont ménaqés des passages verticaux 30 permettant l'ascension des gaz chauds provenant des brûleurs inférieurs 24. Les séries de supports à berceau 28 constituent les carneaux 32 qui s'étendent parallèlement dans la direction longitudinale du four entre les deux parois d'extrémité 18 et 20. Dans chacun de ces carneaux s'étend un rouleau allongé 34 en acier réfractaire. Chaque rouleau 34 présente une large cannelure hélicoidale 36 dans laquelle une pièce P s'engage et est transportée, ainsi que l'illustrent les figures 2 et 4. Le pas de la cannelure est supérieur au diamètre maximum prévu ksour les pièces P, afin que ces pièces ne se touchent pas alors qu'elles avancent l'une derrière l'autre. Les rouleaux 34 sont logés et reposent librement dans les carneaux 32. Ainsi qu'on peut l'observer sur la figure 3, les deux dossiers 35 du carneau 32 présentent des bords supérieurs 38 coplanaires entre eux et également coplanaires aux bords de tous les autres carneaux. Le niveau des bords 38 est supérieur d'une hauteur h (par exemple de l'ordre de 1 cm) au niveau du fond de la cannelure hélicoïdale 36 du rouleau, dont la partie "pleine" cependant s'élève au dessus des bords 38 afin de pouvoir accrocher les pièces P avec les flancs même de la cannelure. Tous les rouleaux cannelés 34 présentent des queues cylindriques 40 qui s'étendent au travers d'ouvertures ou de trous dans la paroi d'extrémité 18. A l'extérieur de la paroi 18, les queues sont reliées,par l'intermédiaire de joints de Cardan indiqués schématiquement en 42, à une transmission à chaîne commune 44, elle-meme raccordée à un groupe motovariateur (non représenté). La distance transversale entre les rouleaux 34 est telle qu'une pièce P à réchauffer se trouve entraiiée par au moins deux de ces rouleaux. Dans la paroi latérale 12 du four au voisinaqe immédiat de la paroi d'extrémité 18, est ménagée une petite ouverture d'entrée 46, fermée par une porte (non représenée) Les pièces à réchauffer sont introduites par poussée à travers cette ouverture 46. Dans l'alignement de l'ouverture 46, dans la direction transversale du four, sont interposées des barres cylindriques 48 qui s'étendent toutes à travers la paroi d'extrémité 18 etsont reliées par l'intermédiaire de joints de Cardan indiqués schématiquement en 50, à une seconde trallsmission à chaîne, désignée par la référence 52, elle aussi raccordée à un groupe motovariateur (non représenté). Chacune des barres 48 présente une gorge annulaire 54 alignée ainsi que les autres gorges 54 et l'ouverture d'entrée 46 dans la direction transversale du four. Les parties des barres 48 qui présentent les gorges 54 reposent sur des supports à berceau 56 analogues aux supports 28. Toutes les barres 48 sont mues en rotation dans le même sens, afin de transporter dans le sens de la flèche Fl (figure 1) les pièces introduites -à la-file à travers l'ouverture d'entrée 46 et entraînées par les gorges 54. Le chargement des pièces selon la flèche-F1 s'effectue alors que les barres 48 sont en mouvement et les rouleaux 34 sont immobilis Le chargement se poursuit jusqu'à ce que soit introduite dans le four une file de pièces occupant toute la largeur utile de la chambre de réchauffage Ensuite, les rouleaux 34 sont mis en rotation et font avancer les pièces selon les flèches- F2 (figure 1). Durant cette avance les pièces P roulent sur les bords supérieurs 38 des dossiers 35 des carneaux 32, sans que leur poids repose sur les rouleaux 34. Si le plan commun des bords 38- est horizontal, les rouleaux 34 ne font autre chose que pousser les pièces P au moyen des flancs de leurs cannelures hélicoidales 36 qui suivent Les pièces elles-mêmes. Toutefois, de préférence, le plan des bords 38 présente une légère déclivité, de quelques degrés, dans lesens d'avance F2 r sur toute lleteendue des carneaux 32. Dans ce cas, les rouleaux 34 n'ont d'autre fonction que de régler l'avance des pièces P qui roulent par gravité, en les retenant au moyen des flancs des cannelures-36 précédant lesdites pièces. Au travers de la paroi d'extrémité 20 s'étend une seconde série de barres cylindriques rotatives 58, totalement similaires aux barres 48 et mues en rotation dans le même sens, à l'aide d'une transmission à chaîne 60, par un autre groupe motovariateur (non représenté). Les extrémités des barres 58 saillant dans la chambre du four et s'interposant entre les extrémités des rouleaux 34, présentent des gorges annulaires 62 alignées transversalement et reposant sur des supports à berceau 64 absolument indentiques aux supports à berceau 56. Les pièces traitées thermiquement qui parviennent à l'extrémité des rouleaux 34 sont entraînées par les gorges 62 des barres 58 qui, grâce à leur rotation les transportent dans le sens de la flèche F3, et les expulsent du four à travers une petite ouverture latérale de sortie 66 pratiquée dans la paroi latérale 14 au voisinage de la paroi d'extrémité 20. L'ouverture 66 est absolument identique à l'ouverture 46 et pourvue elle aussi d'une porte (non représentée). Naturellement, la rotation des rouleaux cannelés 34 est suspendue toutes les fois qu'à travers l'ouverture d'entrée 46 est chargée une file de pièces. La rotation périodique des rouleaux 34 et en çonséqu8nce les avances périodiques des pièces seront évidemment mises en relation avec les temps de permanence des pièces d'une file transversale dans la chambre du four. En dehors des avantages qui viennent d'être indiqués, la disposition décrite et illustrée, avec deux petites ouvertures latérales d'entrée et de sortie, est avantageuse du fait que les ouvertures 46 et 66 peuvent être de dimensions très réduites, c'est-à-dire à peine supérieures à la section maximum des billettes ou autres pièces à réchauffer. Ce qui permet entre autres d'effectuer des réchauffages en atmosphère réductrice, si le réchauffage est indirect, et même d'obtenir des conditions assez satisfaisantes et fort peu d'oxydation en cas de réchauffage à flamme contrôlée. De préférence, selon une technique connue, les supports à berceeu 28, 56 et 64 ainsi que les rouleaux 34 et les barres 56 et 64 sont en acier réfractaire d'une composition telle qu'elle permette d'assurer sur les surfaces respectives de contact la présence d'une teneur suffisante d'oxydes de chrome. Ces oxydes (essentiellement Cr203), dans les conditions de fonctionnement du four, confèrent auxdites surfaces des propriétés autolubrifiantes. REVENDICATIONS 1. Four continu pour le réchauffage des pièces de métal cylindriques, d'un type où la sole du four comprend des rouleaux rotatifs allongés en acier réfractaire, s'étendant dans la direction de transport des pièces à travers le four, chacun desdits rouleaux présentant une cannelure hélicoïdale dans laquelle une pièce s'engage pour être transportée le long de la sole, et étant logé et reposant librement dans un carneau composé par une série de supports à berceau en acier réfractaire, caractérisé en ce que les supports à berceau (28) de chaque carneau (32) présentent deux dossiers (35 )- dont les bords supérieurs (38) sont coplanaires et situés à un niveau (h) supérieur au niveau du fond de la cannelure hélicoïdale (36) du rouleau (34-, lesdits bords supérieurs (38) servant d'appui au roulement des pièces engagées dans la cannelure hélicodale (36). 2. Four selon la revendication l, caractérisé entre que les bords supérieurs (38) ds dossiers (35) des carneaux (32) présentent une légère déclivité dans le sens de l'avance des pièces. 3. Four selon la revendication I ou la revendidation 2, carac térisé du fait qu'à l'entrée, à la sortie, ou aux deux à la fois, entre les rouleaux (34) à cannelure hélicoïdale sont interposées des barres cylindriques -(48,58) roulant à l'unisson dans le même sens, et présentant des gorges annulaires (54; 62) alignées dans la direction transversale desdites barres et destinées à accueillir et à transporter une pièce introduite latéralement (F1) ou à l'extraire latéralement (F3) du four.