FR2550172A1

FR2550172A1 - Roller made of non-metallic material, with metal end-pieces, for heat treatment ovens

Info

Publication number: FR2550172A1
Application number: FR8313192A
Authority: FR
Inventors: Claude Lacroix; Georges Sard
Original assignee: Stein Heurtey SA
Current assignee: Fives Stein SA
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1983-08-05
Publication date: 1985-02-08
Also published as: FR2550172B1

Abstract

The present invention relates to a roller made of non-metallic material and each of the ends of which is fitted with a metal end-piece forming a journal. </H0> According to the invention, each of its ends 1a is fitted, with an axial play, into a metal ring 2 which is itself fitted into a sleeve 3a integral with the end-piece 3. The metal of the ring 2 has a coefficient of expansion greater than that of the sleeve 3a and the end of the roller is integral in rotation with the sleeve 3a due to a key 8.

Description

Rouleau en matière non métallique, à embouts métalliques, pour fours de traitement thermique.Roller in non-metallic material, with metallic ends, for heat treatment furnaces.

Dans de nombreuses installations métallurgiques de traitement thermique, en particulier de traitement de bandes métalliques en continu, les produits à traiter sont supportés par des rouleaux transporteurs. In many metallurgical heat treatment installations, in particular for the continuous treatment of metal strips, the products to be treated are supported by conveyor rollers.

Lorsque la température de traitement est élevée, par exemple supérieure à 6000 C, les rouleaux transporteurs sont soit refroidis de façon permanente ou séquentielle, soit constitués d'une âme ou corps, en acier réfractaire ou non muni d'un revêtement extérieur, par exemple en graphite, en silice ou en carbure de silicium. Ce revêtement reduit les risques de formation, à la surface du rouleau, de concrétions dues aux poussières de fer, de silicium et autres résidus présents à la surface des produits à traiter. When the treatment temperature is high, for example above 6000 C, the transport rollers are either cooled permanently or sequentially, or made of a core or body, in refractory steel or not provided with an external coating, for example in graphite, silica or silicon carbide. This coating reduces the risk of formation, on the surface of the roller, of concretions due to dust of iron, silicon and other residues present on the surface of the products to be treated.

Le refroidissement des rouleaux est compliqué et coûteux. Il en est de meme de la fabrication des rouleaux en acier revêtu. I1 est en effet difficile d'assembler de façon fiable et durable des matériaux dont les propriétés physiques, en particulier les coefficients de dilatation, diffèrent notablement. Cooling the rolls is complicated and expensive. The same is true of the manufacture of coated steel rollers. It is indeed difficult to assemble in a reliable and durable manner materials whose physical properties, in particular the expansion coefficients, differ significantly.

On peut remédier à ces difficultés en réalisant les rouleaux totalement en une matière réfractaire, par exemple en silice amorphe ou en terres réfractaires agglomérées ou frittées. These difficulties can be remedied by making the rolls completely from a refractory material, for example from amorphous silica or from agglomerated or sintered refractory earths.

Ces rouleaux doivent être munis à chacune de leurs extrémités d'une fusée métallique. La fixation de cette extrémité à la fusée pose un problème car elle risque d'entraîner, lors de l'élévation de température, la formation de contraintes de cisaillement, en particulier si l'un des paliers dans lesquels les fusées sont montées à rotation, ou les -deux, sont bloqués. These rollers must be fitted at each of their ends with a metal spindle. Fixing this end to the spindle poses a problem because it risks causing, when the temperature rises, the formation of shear stresses, in particular if one of the bearings in which the spindles are mounted to rotate, or both, are blocked.

La présente invention a pour objet un rouleau en une matière non métallique et dont chacune des extrémités est munie d'un embout métallique formant fusée, la fixation de l'embout à l'extrémité du rouleau étant agencée pour éviter la formation de contraintes de cisaillement lors d'une élévation de température. The present invention relates to a roller made of a non-metallic material and each of the ends of which is provided with a metal tip forming a rocket, the attachment of the tip to the end of the roller being designed to avoid the formation of shear stresses. when the temperature rises.

Le rouleau selon l'invention est caractérisé en ce que chacune de ses extrémités est emmanchée avec un jeu axial dans une bague métallique elle-meme emmanchée dans un fourreau solidaire de l'embout, en ce que le métal de la bague présente un coefficient de dilatation supérieur à celui du fourreau, et en ce que l'extrémité du rouleau est solidarisée en rotation par une clavette avec le fourreau. The roller according to the invention is characterized in that each of its ends is fitted with axial play in a metal ring itself fitted in a sleeve integral with the end piece, in that the metal of the ring has a coefficient of expansion greater than that of the sleeve, and in that the end of the roller is secured in rotation by a key with the sleeve.

Lors d'une élévation de température, l'extrémité du rouleau coulisse dans la bague tout en restant solidaire en rotation de l'embout axial. La bague, en se dilatant davantage que le fourreau, empêche la formation d'un espace entre le rouleau et le fourreau. When the temperature rises, the end of the roller slides in the ring while remaining integral in rotation with the axial end piece. The ring, by expanding more than the sleeve, prevents the formation of a space between the roller and the sleeve.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un rouleau non métallique selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 est une vue en coupe de l'une des extrémités de
ce rouleau;
La Figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle, d'un
détail de cette extrémité.An embodiment of a non-metallic roller according to the invention has been described below, by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawing in which
Figure 1 is a sectional view of one of the ends of
this roll;
Figure 2 is a sectional view on a larger scale, of a
detail of this end.

Au dessin, on voit en 1 un rouleau réalisé en une matière réfractaire non métallique, par exemple en silice amorphe, et destiné à supporter un produit métallurgique, tel qu'une bande métallique, devant subir un traitement thermique. In the drawing, we see at 1 a roll made of a non-metallic refractory material, for example amorphous silica, and intended to support a metallurgical product, such as a metal strip, to undergo a heat treatment.

Chacune des extrémités la du rouleau 1 est de section rédui- te et est emmanchée dans une bague métallique 2. Cette bague 2 est elle-meme emmanchée dans un fourreau élargi 3a faisant partie d'un embout métallique 3 qui forme fusée. Cet embout est monté à rotation dans un palier 4 qui est situé à l'extérieur du four de traitement et est solidaire d'une plaquette 5 fixée à la maçonnerie 6 de ce four. L'extrémité la du rouleau i comporte un méplat 7 dans le fond duquel se trouve une clavette 8, dont la face intérieure 8a est de préférence en forme d'arc de cylindre. Une vis 9, visse dans le fourreau 3a de l'embout 3 et traversant une fente axiale 10 de la bague 2, est serrée contre la clavette 8 et solidarise ainsi en rotation le rouleau 1 et l'embout 3. Une empreinte 11 peut être préalablement formée dans la clavette 8. Each of the ends 1a of the roller 1 is of reduced section and is fitted in a metal ring 2. This ring 2 is itself fitted in a widened sleeve 3a forming part of a metal end piece 3 which forms a fusee. This end piece is rotatably mounted in a bearing 4 which is located outside the treatment furnace and is integral with a plate 5 fixed to the masonry 6 of this furnace. The end 1a of the roller i comprises a flat 7 in the bottom of which there is a key 8, the inner face 8a of which is preferably in the form of a cylinder arc. A screw 9, screwed into the sleeve 3a of the end piece 3 and passing through an axial slot 10 of the ring 2, is tightened against the key 8 and thus secures the roller 1 and the end piece in rotation. previously formed in the key 8.

Le fourreau 3a et la bague 2 ont une longueur inférieure à celle de l'extrémité la du rouleau de sorte qu'il existe un jeu 12 entre les extrémités de ce fourreau et de cette bague et 1'épaulement 13 du rouleau 1. Le métal de la bague 2 est choisi de manière à avoir un coefficient de dilatation notablement supérieur à celui de l'embout 3. Cette bague est revétueintérieure- ment d'une graisse résistant aux températures élevées, par exemple une graisse au carbone ou au nickel. The sleeve 3a and the ring 2 have a length less than that of the end 1a of the roller so that there is a clearance 12 between the ends of this sleeve and this ring and the shoulder 13 of the roller 1. The metal of the ring 2 is chosen so as to have a coefficient of expansion significantly greater than that of the end piece 3. This ring is coated inside with a grease resistant to high temperatures, for example a carbon or nickel grease.

Un palier 4 ou les deux peuvent être bloqués. A stage 4 or both can be blocked.

Sous l'effet de la température du four de traitement, le rouleau 1 augmente à la fois de diamètre et de longueur. Le dia mètre extérieur de l'extrémité la du rouleau 1 augmente moins que le diamètre intérieur du fourreau 3a. Mais la bague 2 se dilatant davantage que le fourreau empêche la formation d'un jeu radial entre ltextrémité la du rouleau et le fourreau 3a. Par ailleurs, du fait de l'augmentation de la longueur du rouleau, son extrémité la coulisse dans la bague 2, ce qui est rendu possible par le jeu 12 et facilité par la graisse enduisant la face interne de la bague 2; la dilatation du rouleau ne produit donc aucune contrainte. Le rouleau continue a têtre entraîné par la clavette 8 et la vis 9. Under the effect of the temperature of the treatment furnace, the roller 1 increases both in diameter and in length. The outer diameter of the end 1a of the roller 1 increases less than the inner diameter of the sleeve 3a. But the ring 2 expanding more than the sleeve prevents the formation of a radial play between the end of the roller and the sleeve 3a. Moreover, due to the increase in the length of the roller, its end slides it in the ring 2, which is made possible by the clearance 12 and facilitated by the grease coating the internal face of the ring 2; the expansion of the roll therefore produces no stress. The roller continues to be driven by key 8 and screw 9.

Il est à noter que I'élévation de température de l'embout 3 est relativement faible puisque d'une part il se trouve à llexté- rieur du four ou tout au moins sans contact direct avec le produit à traiter, et que d'autre part le rouleau présente une mauvaise conductibilité. It should be noted that the temperature rise of the nozzle 3 is relatively low since, on the one hand, it is located inside the oven or at least without direct contact with the product to be treated, and that on the other hand it is located inside the oven or at least without direct contact with the product to be treated. the roll has poor conductivity.

I1 va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown, but covers, on the contrary, all variants thereof.

Claims

1. Roller made of non-metallic material and each of the ends of which is provided with a metal tip forming a spindle, characterized in that each of its ends 1a is fitted with axial play in a metal ring 2 itself fitted in a sleeve 3a integral with the end piece 3, in that the metal of the ring 2 has a coefficient of expansion greater than that of the sleeve 3a and in that the end of the roller is secured in rotation by a key 8 with the sleeve 3a .

2. Roller according to claim 1, characterized in that the ring 2 is internally coated with a grease resistant to high temperatures; for example a carbon grease or a nickel grease.

3. Roller according to claim 1 or 2, characterized in that the key 8 is disposed against a flat 7 of the roller and in that a screw 9 carried by the sleeve 3a and passing through an axial slot 10 of the ring, is in support against the key.