Brevet FR2463318A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne les rouleaux ou autres pièces qui en fonctionnement sont sollicitées à la fatigue par suite de contraintes thermiques, mécaniques, et/ou de corrosion. De telles pièces subissent une agression superficielle qui fait naitre des fissures conduisant finalement à leur destruction. Pour réduire l'ampleur de ces dommages, on a proposé,notamment dans le cas des rouleaux utilisés dans les machines de coulée continue,de munir ces rouleaux de rainures de formes diverses, en général circulaires ou hélicoïdales, qui autorisent une dilatation du métal sans élévation des contraintes et assurent par conséquent une décharge de ces contraintes d'origine thermique et mécanique. Cependant, on a pu constater qu'il se crée au fond des rainures une concentration de contraintes qui favorise dans cette zone le'dévelop- pement de fissures dûes à la fatigue et/ou à la corrosion. En effet, l'apport de chaleur s'effectue par convection ainsi que par rayonnement et dans ce dernier cas, une quantité importante du flux thermique atteint le fond de la rainure. Le but de cette invention est d'éliminer cet inconvénient et d'améliorer par conséquent l'efficacité des rainures ainsi que la tenue des rouleaux ou autres pièces dans lesquelles elles sont prévues. L'invention a donc pour objet un rouleau ou autre pièce sollicitée à la fatigue par des contraintes d'origine thermique mécanique et/ou par corrosion,cette pièce comportant des rainures, caractérisé en ce qu'il est prévu au fond de ces rainures au moins un organe protecteur. Dans le cas d'une rainure hélicoïdale prévue sur un rouleau, l'organe protecteur peut être constitué par un fil rond fixé sur le rouleau à ses deux extrémités. Suivant une autre réalisation, l'organe protecteur est en contact avec les deux faces opposées de la rainure et présente un profil tel qu'il est capable de subir une certaine déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux faces de la rainure entre lesquelles il est placé. Un tel profil peut par exemple être constitué par un quadrilatère curviligne présentant des côtés à concavités dirigées vers l'extérieur. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: - la Fig. 1 est une vue d'ensemble d'un rouleau rainuré pouvant par exemple être utilisé- dans une installation de coulée continue; - les Fig. 2 à 4 représentent respectivement trois modes de réalisation de l'invention. On voit sur la Fig. 1 un rouleau de guidage pour installation de coulée continue > ce rouleau comportant une table -1 dans laquelle est usinée une rainure 2 en hélice. Ce rouleau peut être réalisé en acier inoxydable martensitique ayant subi un traitement thermique de mise en précontrainte. Suivant l'invention, un organe protecteur 3 ' constitué par un fil rond de préférence en acier inoxydable est disposé dans le fond de la rainure de la gorge en étant fixé sur le rouleau à ses deux extrémités. Si la rainure a une largeur de 7maze fil rond peut par exemple présenter un diamètre égal à 6 mm. Dans la variante de la Fig. 3, la rainure présente une profondeur plus importante et il est prévu deux organes protecteurs 4 constitués comme dans le cas précédent par des fils de section circulaire. Dans la variante de la Fig. 4, qui constitue un mode de réalisation préféré de l'invention,l'organe protecteur 5 est cons titué par un profilé dont la section est formée par un quadrilatère curviligne dont les quatre côtés présentent une concavité dirigée vers l'extérieur. Lorsqu'il est mis en place dans la rainure, ce profilé est en contact avec chacune des deux faces opposées de la rainure par deux de ses arêtes 6 ce qui assure un contact d'étanchéité particulièrement efficace vis à vis des produits corrosifs. De plus,lorsque le rouleau subit une dilatation sous 1' effet des contraintes thermiques auxquelles il est soumis, les faces opposées de ia rainure ont tendance à se rapprocher l'une de l'autre et ceci peut s'effec- tuer sans engendrer de contraintes suuplémentaires, compte tenu du profil donné à l'organe protecteur. En effet, ce dernier peut subir une déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux deux faces de la rainure. Les avantages procurés par un tel organe protecteur sont les suivants: - protection thermique du fond de la rainure, notamment vis à vis du rayonnement; - protection également vis à vis de la corrosion. I1 résulte de ces deux effets une amélioration sensible de la tenue des rouleaux ou autres pièces ainsi équipés. - PEVENDICATIONS 1 - Rouleau ou autre pièce sollicitée à la fatigue par des contraintes d'origine thermique, mécanique et/ou par corrosion, et comportant des rainures, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un organe protecteur (3,4, 5) disposé au fond de ces rainures. 2 - Pouleau ou autre pièce suivant la revendication 1 > caractérisé en ce que l'organe protecteur est un fil (3) de section circulaire, de diamètre légèrement inférieur à la largeur de la rainure dans laquelle il est reçu. 3 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication l,carac- térisé en ce qu'il est prévu deux organes protecteurs (4) superposés. 4 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication 1 > carac- térisé en ce que l'organe protecteur (5) est en contact avec les deux faces opposées de la rainure et présente un profil tel qu'il est capable de subir une certaine déformation élastique suivant une direction perpendiculaire aux faces de la rainure entre lesquelles il est placé. 5 - Rouleau ou autre pièce suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit profil est constitué par un quadrilatère curviligne présentant des côtés à concavités dirigées vers l'extérieur. 6 - Rouleau ou autre pièce suivant l'unie quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans le cas où la rainure est hélicoïdale, le ou chaque organe protecteur est enroulé en hélice et fixé au rouleau à ses deux extrémités.