Brevet FR2429058A1 — publié le 19800118

L'invention concerne un rouleau pour un dispositif de support et de guidage de la brame d'une machine de coulée continue de brames. Dans une machine à couler les brames en continu il est nécessaire de maintenir la brame en forme après sa sortie de la lingotière pour éviter qu'elle ne se gonfle sous effet de la pression du métal encore liquide contenu dans la paroi solidifiée de la brame. Pour supporter et guider la brame on utilise souvent des rouleaux constituant un couloir dans lequel progresse la brame, certains de ces rouleaux étant en contact avec une des faces de la brame, les autres rouleaux en contact avec l'autre face. On a constaté que si ltécartement entre deux rouleaux associés situés de part et d'autre de la brame n'est pas constant, ce qui a pour effet de faire se modifier constamment l'épaisseur de la brame donc de provoquer à l'infrieur de celle-ci des mouvements du métal liquide, on a pour certaines nuances de métal coulé des défauts d'ordre métallurgique. Pour tenter d'y remédier on procède à un réglage précis de la position des rouleaux. Ce réglage n'apporte cependant pas une solution totale au problème car les rouleaux se déforment en cours d'utilisation. La déformation des rouleaux est de deux types différents. Tout d'abord, les rouleaux présentent une certaine flexion sous l'ef- fet du chargement qu'ils subssent du fait de la pression du métal liquide et sous l'effet de la répartition des températures lorsqu'au bout d'un certain temps un état d'équilibre s'est établi. Ce type de déformations n'est pas gênant en soi car il n'a pour effet que de donner soit un léger bombé soit un léger creux à la brame sans provoquer pour autant des variations dtépaisseur successives. Un deuxième type de déformations des rouleaux est d'origine thermique et se traduit par des faux ronds sur ces rouleaux. Lors de l'exploitation d'une machine de coulée continue, il y a nécessairement, à la suite d'incidents, des arrêts de coulée. Lors d'un tel arrEtune génératrice du rouleau reste en contact avec la brame et la zone voisine de cette génératrice devient très chaude et tend à se dilater. Cette dilatation est cependant bloquée par la partie à plus basse température du rouleau, si bien que dtimportantes contraintes de compression prennent naissance dans le rouleau. Lorsque ces contraintes dépassent la limite élastique du métal à la température considérée, il s'ensuit une déformation permanente du rouleau qui se traduit par l'apparition dtimportants faux ronds. En dehors de ce problème occasionné par l'apparition de faux ronds sur les rouleaux, les dépenses occasionnées par les changements de rouleaux en cours d'exploitation sont très élevées. En effet, en cours d'exploitation, une génératrice d'un rouleau vient à chaque tour en contact avec la brame puis est refroi die par le fluide de refroidissement de la brame ce qui provoque des fissures de fatigue pouvant amorcer la rupture des rouleaux, ce qui nécessite un changement des rouleaux fissurés. Pour pallier tous ces inconvénients, on a imaginé des rouleaux de support et de guidage de brame comportant un arbre cylindrique et un ensemble de bagues enfilées sur cet arbre les unes à la suite des autres dans la direction axiale en ménageant un espace entre deux bagues consécutives. Un tel type de rouleaux en plusieurs parties comporte à chacune de ses extrémités axiales des butées fixées sur l'arbre qui permettent de retenir les bagues dans la direction axiale tout en leur laissant une possibilité de déplacement limitée. Des dispositifs de ce type sont connus depuis très longtemps et donnent toute satisfaction mais cependant la fixation des butées sur l'arbre ou leur blocage par rapport à cet arbre pose des problèmes qui compliquent la construction du rouleau. Le but de l'invention est donc de proposer un rouleau pour un dispositif de support et de guidage de la brame d'une machine de coulée continue de brame, comportant un arbre cylindrique et un ensemble de bagues enfilées sur l'arbre les unes à la suite des autres dans la direction axiale, en ménageant un espace entre deux bagues consécutives, cet ensemble de bagues ayant une possibilité de déplacement limitée par des butées d'extrémité dans la direction axiale de l'arbre et la fixation des butées aux extrémités de l'arbre étant réalisée de façon extrêmement simple et efficace. Dans ce but, les butées sont constituées par des bagues en deux parties dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre de l'arbre et dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre de cet arbre, logées dans des rainures ménagées dans la périphérie de l'arbre du rouleau à ces extrémités, les deux parties de chacune des bagues étant soudées entre elles après leur mise en place dans la rainure correspondante. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation d'un rouleau suivant l'invention en se reportant aux figures jointes en annexe. La figure 1 est une vue partielle du rouleau en coupe par un plan passant par l'axe du rouleau. La figure 2 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 1. Sur la figure i on voit l'arbre 1 du rouleau constitué de façon mono- bloc et comportant à sa partie centrale sur toute sa longueur un conduit 2 de direction axiale permettant le refroidissement de ce rouleau. L'arbre cylindrique a un diamètre extérieur constant sur toute sa longueur et comporte à chacune de ses extrémités une gorge telle que 3 visible sur l'extrémité du cylindre représenté à la figure 1. Cette gorge 3 est usinée sur une certaine profondeur, permettant la fixation de la butée suivant l'invention. La butée 5 est réalisée sous la forme d'une bague visible aux figures 1 et 2 comportant deux parties 6 a: 7 symétriques par rapport à ltaxe yy' de la figure 2, part-iellement logées à l'intérieur de la gorge 3 pratiquement sans jeu. Sur l'arbre i sont enfilées les bagues 8 les unes à la suite des autres, de telle sorte qu'il subsiste un certain jeu 9 entre ces bagues 8. Les butées 5 permettent de maintenir en place les bagues 8 dans la direction axiale. La forme de la section transversale des butées 5 par un plan passant par l'axe du rouleau a la forme telle que visible à la figure 1 qui permet l'introduction d'une partie de ces butées dans la gorge 3 et donc un calage axial de la bague par rapport à l'arbre du cylindre. Les deux extrémités de jonction de chacune des demi-bagues constituant une butée a une forme spéciale ainsi qu'il est visible à la figure 2, une gorge 12 étant prévue à la partie externe des bagues pour constituer un réceptacle pour le métal de soudure à déposer lors de la jonction des deux demi-bagues. Lorsque les deux demi-bagues sont en position de jonction comme repré senté à la figure 2, elles sont en contact par une par une partie de très faible hauteur 14 constituant la partie intérieure de la gorge 12 à l'intarieur de laquelle on dépose la soudure 15 joignant les deux demi-bagues. La partie des butées 5 se trouvant à l'extérieur de la gorge 3 creusée dans l'arbre cylindrique du rouleau vient reposer sur une partie d'extrémité de l'arbre en saillie par rapport à la gorge 3. Le diamètre intérieur de la bague constituée par les deux demi-bagues 6 et 7 est un peu supérieur au diamètre de la gorge usinée dans l'arbre cylindrique et le diamètre extérieur de cette bague servant de butée est supérieur au diamètre de l'arbre du rouleau. Le montage du rouleau se fait de la façon suivante : on dispose d'un arbre cylindrique usiné avec une gorge 3 à chacune de ses extrémités, d'un ensemble de bagues 8 et de quatre demi-bagues telles que 6 et 7 pouvant constituer deux butées 5 pour chacune des extrémités de l'arbre et il faut faire l'assemblage de ces éléments pour constituer le rouleau complexe. On enfile les bagues.8 sur la partie cylindrique de l'arbre 1 entre les deux gorges 3 de telle manière qu'entre ces bagues subsistent des espaces axiaux 9. On dispose alors les deux demi-bagues 6 et 7 constituant l'une des butées 5 à l'une des extrémités de l'arbre en les présentant dans la gorge 3 correspondante. On maintient les deux demi-bagues 6 et 7 en place pendant qu'on réalise les soudures pour leur assemblage dans les gorges 12 ménagées aux deux points de jonction. On effectue la mime opération à l'autre extrémité de l'arbre et le rouleau est assemblé. I1 apparaît donc que le montage de l'arbre et la mise en place des butées est particulièrement facile puisqu'aucune opération de blocage de ces butées par rapport à l'arbre cylindrique du rouleau n'est nécessaire. D'autre part en fonctionnement, le rouleau suivant l'invention donne toute satisfaction en ce qui concerne sa tenue aux efforts mécaniques et aux contraintes d'origine thermique. I1 est bien évident que l'on peut modifier des points de détail sans sortir du cadre de l'invention et que par exemple la forme des bagues d'extrémité servant de butées et la structure de leur extrémité d'assemblage peut être modifiée sans que l'on sorte du cadre de l'invention. L'invention s'applique à tout type de rouleaux pour le support et le guidage des brames dans les machines de coulée continue de brames. REVENDICATION Rouleau pour un dispositif de support et de guidage de la brame d'une machine de coulée continue de brame, comportant un arbre cylindrique et un ensemble de bagues enfilées sur l'arbre les unes à la suite des autres dans la direction axiale en ménageant un espace entre deux bagues consécutives, cet ensemble de bagues ayant une possibilité de déplacement limitée par des butées d'extrémité dans la direction axiale de 11 arbre caractérisé par le fait que les butées sont constituées par des bagues en deux parties dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre de l'arbre et dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre de l'arbre, logées dans des gorges ménagées dans la périphérie de l'arbre à ses extrémités, les deux parties de chacune des bagues étant soudées entre elles après leur mise en place dans la gorge correspondante.