Brevet FR2602439A1 — publié le 19880212

L'invention concerne des moyens perfectionnés pour laminer des barres ou tiges de section droite de différentes formes en métal et alliages plus particulièrement pour laminer du cuivre-métal destiné à la production de fil. Lors du laminage de tiges en métal ou en alliage, le barreau de métal passe progressivement par une série de rouleaux qui facilitent le fluage plastique du métal et provoquent un allongement ainsi 10 qu'une réduction de la surface transversale du barreau. Les rouleaux de laminoir sont soumis pendant leur fonctionnement à des conditions sévères de chaleur, de pression et de friction. Dans le laminage du cuivre pour produire un 15 barreau destiné à la production de fil, les rouleaux de laminoir sont cylindriques et ont un diamètre typique d'environ 220 cm et une largeur de 100 mm, c'est-à-dire qu'ils ont une largeur très supérieure à celle du barreau laminé. Lorsqu'une partie de la circonférence 20 du rouleau est excessivement usée, une autre partie est alors utilisée. Lorsque, par suite de l'usure, il n'y a plus de partie de la surface du rouleau utilisable, la surface du rouleau est reusinêe. Le coût de l'installation du rouleau, de sa rénovation et le temps de démontage nécessité par l'usure des rouleaux du laminoir, ainsi que les frais de stockage que les laminoirs occasionnent sont substanciels. De plus, les rouleaux de laminoirs sont fabriqués en acier à outils. L'acier peut toujours être usiné avant et après l'usure. Il a un coefficient de friction suffisant pour laminer du cuivre sans glissement intempestif. Il peut résister à des chocs 35 thermiques et mécaniques et est suffisamment robuste et résistant à la cassure pour être utilise dans l'environnement d'un laminoir. On connait des céramiques, telles que le zircone, le nitrate de silicium, le carbone de silicium, l'alumine et analogue qui possèdent une rigidité élevée et une bonne résistance à l'usure et, qui pour ces raisons, ont été employées comme moules d'extrusion de métal très chaud A ce jour, aucun de ces matériaux n'a été 10 utilisé avec succès pour des laminoirs parce que la difficulté et le coût de fabrication d'un laminoir conventionnel entièrement en céramique rend l'usage de céramiques non économiques dans ce but et aussi parce que les céramiques sont relativement susceptibles de se 15 briser et sensibles aux chocs thermiques dans les conditions auxquelles les laminoirs sont soumis, Plus particulièrement, on n'a pas pense jusqu'ici qu'il était possible de fabriquer un objet de la dimension, de la masse et avec la précision d'un rouleau de laminoir pour laminer le cuivre avec des céramiques. L'un des objets de la présente invention est de fournir un rouleau de laminoir perfectionné. Un autre objet de l'invention est de procurer un rouleau de laminoir ayant une surface de travail en 25 céramique et qui soit d'un coût relativement acceptable et ou d'une durée de vie elevée. Selon un de ses aspects, l'invention consiste en: un rouleau de laminoir comportant un moyen et un 30 élément céramique annulaire enmanché sur le moyen pour procurer une surface de travail du rouleau de laminoir. Dans des modes de réalisation préférés, l'élément céramique annulaire a des parois 35 latérale s'étendant sous un certain angle dans la direction radiale du moyen et est fixé au moyen grâce à des moyens de fixation qui font prise sur les parois latérales et maintiennent l'élément en compression. Un mode de réalisation de- l'invention va être décrit ci-après, à titre d'exemple seulement, en se référant au dessin annexé sur lequel: La figure 1 montre un rouleau de laminoir selon la présente invention en section diamétrale. La figure 2 montre des parties du rouleau selon la figure 1, à demi coupées, en vue de côté. Sur les figures 1 et 2 est représenté un rouleau de laminoir destiné au laminage du cuivre. Le moyen 10 a des côtés 11 et 12 et une surface d'appui 13 s'étendant axialement, le moyen pouvant être monté sur un axe (non représenté) pour tourner. Le moyen 10 a une surface cylindrique périphérique 14 sur laquelle peut être enmanché un bandage 20. Le bandage 20 est un élément ceramique annulaire et est, dans la présente réalisation, constitue en nitrate de silicium. La surface périphérique cylindrique 14 du moyen présente un épaulement radial vers l'extérieur, près 20 du côté 11 pour procurer une collerette de fixation du bandage ayant une surface périphérique 16 et une récession en contre-dépouille 17. Le bandage 20 a une forme annulaire, avec une surface de travail externe 21, une surface interne 22, 25 cette dernière s'étendant en direction axiale au delà de chaque extrémité de la surface de travail et comporte des rebords 24, 25 s'étendant depuis la surface de travail 21 vers la surface interne 22 et inclinés sous un certain angle en direction radiale. Comme on le voit sur la figure 1, dans le plan diamétral, le bandage a une section de forme trapézoïdale. Il y a un diamètre extérieur d'environ 220 mm et une épaisseur de 10 mm en direction-radiale. Le rebord 25 du bandage 20 est incliné en direction 35 radiale sous un angle qui correspond à l'angle de la recession en contre dépouille 17 de la collerette du moyen de sorte que le rebord 25 du bandage bute contre la contre dépouille 17. Le bandage 20 est coincé en butée contre la contre dépouille 17 par une jante de retenue 3 montée sur le côté 12 du moyen 10 par plusieurs boulons filetés 31 traversant des ouvertures 32 de la jante 3 5 et vissés dans les -trous taraudés 18 du moyen. Les reliefs 33 de la jante 3 pénètrent dans des rainures 19 du moyen, La jante 3 a une surface externe périphérique 34, une surface interne 35 de diamètre légèrement plus grand que la surface d'appui 13 du moyen et un rebord 10 de coincement 36 faisant un angle avec la direction radiale correspondant à celui du rebord 24 du bandage avec la direction radiale Lorsque la jante 3 est pressée contre le moyen , le bandage annulaire 20 est coincé en butée contre 15 les surfaces inclinées 17 et 36 par compression et avec une composante de force qui presse la surface interne du bandage 22 contre la surface cylindrique périphérique 14 du moyen 10. Le moyen 10 et la jante 3 sont en acier à outils 20 dans le présent exemple. Le bandage 20 est une céramique cuite moulée, par exemple du nitrate de silicium, et est usinée aux tolérences requises. La forme de cette pièce facilite la fabrication 25 du bandage 20 avec un minimum de conditions pour l'usinage. De préférence toutes les surfaces du rouleau de laminoir avec lesquelles le barreau vient en contact sont aussi formées en céramique, y compris le tube de 30 refroidissement et de lubrification, les cônes d'alimentation et les galets de guidage d'introduction des laminoirs. La durée de vie utile des pièces s'est avérée plus longue que celle des pièces en acier et des 35 céramiques adéquates peuvent résister aux chocs thermiques des solutions de refroidissement et de décapage à une température de travail d'environ 650 à 850 C. Il s'est avéré que le cuivre laminéa essentiellement sans contact de travail avec l'acier, lorsqu'il est étiré en un fil fin, a considérablement moins de cassures par kilo que le fil à partir du cuivre laminé à chaud au moyen de laminoirs conventionnels en acier. Comme l'homme de l'art le comprendra de la description qui précède, l'invention pourra être réalisée sous d'autres formes sans pour cela s'écarter du concept qui y est énoncé et de telles réalisations sont censées y appartenir. REVENDICATIONS 1. Rouleau de laminoir caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen (10) et un élément annulaire en céramique (20) enmanché sur le moyen (10) pour procurer une surface de travail de rouleau de laminoir. 2. Rouleau de laminoir selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'élément de céramique (20) est monté sur le moyen (10) grâce à des moyens de coincement latéraux (17, 36). 3. Rouleau selon la revendication 2 caractérisé 10 par le fait que l'élément de céramique (20) a des rebords s'étendant sous un certain angle avec la direction radiale du moyen et que les moyens de coincement (17, 36) font prise sur les rebords de l'élément de céramique (20), ce qui maintient cet 15 élément en compression. 4. Rouleau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen (10) a une surface périphérique qui présente un épaulement en contre dépouille de façon à définir une collerette de retenue 20 (17) formant butée contre le rebord (25) de l'élément céramique (20). 5. Rouleau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'élément de céramique a une forme annulaire comportant une surface extérieure de travail 25 (21), une surface interne (22> s'étendant en direction axiale au delà de chaque extrémité de la surface de travail, et des rebords s'étendant depuis la surface de travail jusqu'à la surface intérieure en faisant un angle par rapport a la direction radiale de façon à 30 être en contre dépouille.