Dispositif de maintien axial d'un rouleau

Abstract

 L'invention a pour objet un dispositif de maintien axial d'un rouleau rotatif (1) prenant appui axialement sur un bâti fixe, à chaque extrémité, par l'intermédiaire d'une bille de contact (3).
Selon l'invention, la bille de contact (3) est sertie à l'extrémité d'une pièce de support (5)constituée d'un embout cylindrique (51)prolongé, du côté du rouleau, par une base élargie (52), s'emboîtant dans un logement (6) et prenant appui,dans le sens axial, sur le fond (62) du loge­ment (6),par l'intermédiaire d'une butée axiale (66) et dans le sens radial sur la paroi latérale (61) du logement (6) ,par l'intermédiaire d'un roulement (65)de centrage de l'embout (51) sur l'axe de rotation (10),l'ensemble étant maintenu par un chapeau (7) de fermeture du logement (6).
L'invention s'applique notamment aux cylindres de laminoirs.

Description

[0001] L'invention a pour objet un dispositif de maintien axial d'un rouleau monté rotatif autour de son axe dans un bâti fixe.

[0002] Dans certaines applications, par exemple dans les dispositifs de planage en continu de bandes métalliques, on utilise des rouleaux tournant autour d'un axe mais ne pouvant pas, pour diverses raisons, être fixés sur des paliers destinés à les maintenir en position, car ils doivent avoir un degré de liberté dans le sens axial et être simplement maintenus radialement dans leur position de travail. Un tel rouleau est donc monté en appui sur des galets ou sur un rouleau de support et son arbre de rotation est équipé à ses extrémités de butées d'appui axial qui entrent en contact, soit dans un sens, soit dans l'autre avec des plaques d'appui montées sur le bâti de support, en fonction des sollicitations axiales de sens variable qui s'exercent en service. Normalement, chaque butée d'appui est constituée d'une bille montée à une extrémité de l'arbre de rotation du rouleau et susceptible de prendre appui sur une plaque d'usure de forme appropriée montée à l'endroit voulu sur le bâti. La bille tourne avec le rouleau lorsqu'elle n'est pas en appui mais est stoppée en un temps très court lorsqu'elle vient en contact avec la plaque d'usure. Elle est donc fixée sur un support monté rotatif autour de l'axe de rotation, à l'extrémité de l'arbre. Les dispositifs utilisés à cet effet jusqu'à présent, donnent satisfaction jusqu'à des vitesses d'environ 3500 t/mn. Cependant, on est amené maintenant à envisager des vitesses de rotation beaucoup plus grandes, de l'ordre de 10 à 12.000 t/mn et l'inertie du support tournant est alors trop importante pour lui permettre, dans de bonnes conditions, d'arrêter sa rotation lorsque la bille vient en contact avec le bâti.

[0003] L'invention a pour objet un nouveau dispositif de main­tien axial, permettant, grâce à un montage particulier de réduire l'inertie des parties tournantes et de réaliser l'appui par une bille de petit diamètre en diminuant l'échauf­fement produit par frottement lors des contacts avec des plaques d'appui et donc de fonctionner à des vitesses de ro­tation très importantes.

[0004] Conformément à l'invention, à chaque extrémité de l'arbre du rouleau, la bille d'appui est sertie à l'extrémité d'une pièce de support constituée d'un embout limité latéra­lement par une face cylindrique comprenant un épaulement délimitant, du côté du rouleau , une base à section élargie placée à l'intérieur d'un logement ménagé à l'extrémité du rouleau et limité, du côté du rouleau, par un fond transversal et, sur sa périphérie , par une paroi latérale cylindrique, ladite base élargie prenant appui, dans le sens axial sur le fond du logement , par l'intermédiaire d'une butée axiale et dans le sens transversal, sur la paroi latérale du logement, par l'intermédiaire d'un roulement de centrage de l'embout sur l'axe de rotation, l'ensemble étant maintenu par un cha­peau de fermeture du logement, fixé sur la paroi latérale de ce dernier et comprenant un fond plan percé d'un orifice de passage de l'embout et prenant appui, dans le sens axial, sur l'épaulement de la face latérale de l'embout.

[0005] De façon avantageuse, le roulement de centrage de la base élargie sur la paroi latérale du logement est un roule­ment à aiguilles.

[0006] D'autre part, le rouleau n'étant pas maintenu par des paliers mais par appui radial, généralement sur un autre rouleau, son axe de rotation peut être amené à se déplacer légèrement parallèlement à lui-même , à l'inté­rieur du bâti fixe , par suite de l'usure de l'enveloppe extérieure du rouleau. Dans ce cas, la bille d'appui du rouleau risque de ne plus être centrée par rapport à la pièce d'usure placée sur le bâti . Selon une disposition préférentielle, le dispositif comprend un moyen de réglage de la position de la pièce d'usure sur le bâti, en fonction de la position de l'axe de rotation. Ce moyen de réglage peut avantageusement être constitué d'une pièce de maintien de la pièce d'usure, montée coulissante suivant la direction de déplacement de l'axe de rotation, dans une rainure ménagée sur le bâti, et susceptible d'être fixée en position réglable le long de la rainure, au moyen d'un organe amovible de fixation.

[0007] Mais l'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.

- la Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une butée d'appui de rouleau, selon l'invention;

- la Fig. 2 est une vue en coupe, selon la flèche A-A de la Fig. 1.

[0008] Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement l'extrémité d'un rouleau 1 monté rotatif autour de son axe 10 sur un bâti 2. Le rouleau 1 peut être par exemple un rouleau de planéité sur lequel passe à grande vitesse, une bande métallique 11. Il est maintenu radialement de façon classique, par des moyens non représentés, par exemple des galets de support répartis régulièrement autour de son axe ou bien un rouleau d'appui placé du côté opposé à la tôle 11.

[0009] A chacune de ses extrémités, le rouleau 1 est muni d'une bille de contact 3 qui, selon les sollicitations axiales appliquées sur le rouleau, peut venir prendre appui sur une pièce d'usure 4, montée sur le bâti 2.

[0010] Le bille de contact 3 est sertie à l'extrémité d'une pièce de support 5 constituée d'un embout 51, prolongé du côté du rouleau, par une base élargie 52. L'embout 51 et la base 52 sont limités par les faces latérales cylindriques centrées sur un même axe 50 qui est aligné avec l'axe 10 de rotation du rouleau. La base 52 a un diamètre supérieur à celui de l'embout 51, de façon à ménager, entre leurs faces latérales, un épaulement 53.

[0011] La base élargie 52 s'emboîte à l'intérieur d'un logement limité latéralement par une paroi cylindrique 61 et, du côté du rouleau, par un fond 62 transversal à l'axe. De préférence, le logement 6 est ménagé dans une pièce 63 formant le corps de la butée axiale et fixé par une vis 64 à l'extrémité du rouleau, de telle sorte que l'axe 60 de la cuvette 6 coïncide avec l'axe 10 du rouleau.

[0012] La base 52 de la pièce de support 5 est maintenue dans le logement 6, d'une part, radialement par un roulement de centrage 55 interposé entre la face interne 61 de la cuvette 6 et la face latérale de la base 52, et d'autre part, axialement, par une butée axiale 66 interposée entre la face d'extrémité 54 de la base 52 et le fond 62 de la cuvette 6. Dans cette position, l'épaulement 53 se trouve sensiblement dans le plan de l'extrémité de la paroi latérale cylindrique 61 du logement.

[0013] L'ensemble est maintenu par un chapeau 7 de fermeture du logement comprenant une douille 71 munie d'un filetage interne qui se visse sur un filetage correspondant 67 ménagé sur la paroi latérale (61) du logement (6). Le chapeau 7 est fermé par un fond plan 73, percé d'un orifice (75) de passage de l'embout 50 et qui s'appuie sur l'épaulement 53, de façon à maintenir en place la base 52, à l'intérieur du logement. De façon avantageuse, l'orifice (75) de passage de l'embout 51 est constitué par un alésage ménagé dans l'axe d'un manchon cylindrique 74 qui prolonge le chapeau 7, sensiblement jusqu'à l'extrémité de l'embout, celui-ci étant enfilé dans l'alésage axial (75) sans cependant être serré, de telle sorte que le manchon 74 constitue un palier lisse coopérant avec le roulement 65 pour maintenir l'axe 50 de la bille aligné avec l'axe 10 du rouleau, sans interdire une rotation de l'embout 51 par rapport au manchon 74.

[0014] Par ailleurs, la plaque d'usure 4 est montée dans une pièce de support 41 qui comprend un prolongement en forme de U 42 venant se placer au-dessous du manchon 74. Le prolongement 42 sert ainsi à supporter le rouleau 1 en cas d'arrêt, par exemple, au cours d'un démontage.

[0015] De façon avantageuse, la pièce de support 41 peut être fixée en position réglable sur le bâti 2. A cet effet, la pièce de support 41 est munie d'une queue 43 qui s'enfile dans un trou oblong ou une rainure 21 ménagée dans le bâti 2 et permettant le coulissement de la queue 43, suivant une direction parallèle à la direction d'appui du rouleau 1 sur son support. La pièce de support 41 est fixée sur le bâti 2 par un épaulement 45 et une rondelle 46 serrée par un boulon 47. De la sorte, en cas d'usure du rouleau 1 déterminant un léger déplacement de son axe 10, il est possible de déplacer en conséquence, la pièce de support 41, et par conséquent, la plaque d'usure 4 de façon que la bille de contact 3 reste parfaitement centrée sur la plaque d'usure 4.

[0016] On voit que, dans la disposition selon l'invention, la partie tournante de la butée sur laquelle est fixée la bille 3 est simplement constituée par la pièce de support 5 qui a une inertie très réduite. Lorsque le rouleau 1 est entraîné à grande vitesse, la pièce de support 5 et la bille 3 tournent également autour de l'axe 10. Cependant, en cas d'appui sur la plaque d'usure 4, la rotation de la pièce de support 5 et de la bille 3 peut être arrêtée en un temps très court en raison de la raible inertie de la pièce de support, centrée par le roulement 65 et prenant appui sur la butée axiale 66.

[0017] Pour diminuer autant que possible l'inertie des parties tournantes, il est avantageux d'utiliser un roulement à aiguilles pour le centrage de la pièce de support 5.

[0018] La faible inertie de l'ensemble des parties tournantes ainsi que le faible contact entre la bille 3 de petit dia­mètre et la plaque d'usure 4 permettent de réduire l'énergie de chaleur produite par les frottements lorsque la bille 3 vient s'appuyer sur la plaque d'usure 4.

[0019] Cette diminution de production de chaleur permet d'a­voir des vitesses supérieures à 12000 t/mn pour des cylin­dres de diamètre de l'ordre de 20 mm.

Revendications

1. Dispositif de maintien axial d'un rouleau (1) monté rotatif autour de son axe (10) dans un bâti fixe (2) et prenant appui axialement sur ce dernier, à chaque extrémité, par l'intermédiaire d'une bille de contact (3) centrée sur l'axe de rotation (10), caracterisé par le fait que, à chaque extrémité, la bille de contact (3) est sertie à l'extrémité d'une pièce de support (5) constituée d'un embout cylindrique (51) prolongé, du côté du rouleau, par une base élargie (52) ayant un diamètre supérieur à celui de l'embout (5) et s'emboîtant dans un logement (6) ménagé à l'extrémité du rouleau (1) et limité, du côté du rouleau par un fond transversal (62) et sur sa périphérie par une paroi latérale cylindrique (61), ladite base élargie (52) prenant appui, dans le sens axial, sur le fond (62) du logement (6), par l'intermédiaire d'une butée axiale (66) et dans le sens radial sur la paroi latérale (61) du logement (6), par l'intermédiaire d'un roulement (65) de centrage de l'embout (51) sur l'axe de rotation (10), l'ensemble étant maintenu par un chapeau (7) de fermeture du logement (6), fixé sur la paroi latérale (61) de ce dernier et comprenant un fond plan (73) percé d'un orifice (75) de passage de l'embout (51) et prenant appui, dans le sens axial, sur un épaulement (53) ménagé entre les faces latérales cylindriques de l'embout (51) et de la base d'appui (52).

2. Dispositif de maintien axial selon la revendication 1, caractérisé en ce que le roulement (65) de centrage de la base élargie (52) sur la paroi latérale du logement (6) est un roulement à aiguilles.

3. Dispositif de maintien axial selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chapeau (7) de fermeture comprend une douille (71) munie d'un filetage intérieur susceptible de se visser sur un filetage correspondant (67) de la paroi latérale (61) du logement (6).

4. Dispositif de maintien axial selon la revendication1, dans lequel l'axe (10) de rotation du rouleau (1) peut se déplacer parallélement à lui-même, à l'intérieur du bâti fixe (2), ce dernier étant muni, en face de chaque bille de contact, d'une pièce d'usure (4), caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen (41, 47) de réglage de la position de la pièce d'usure (4) sur le bâti en fonction de la position de l'axe de rotation (10).

5. Dispositif de maintien axial selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de réglage de la position de la pièce d'usure comprend une pièce (41) de maintien de la pièce d'usure (4), montée coulissante, suivant la direction de déplacement de l'axe de rotation (10), dans une rainure (21) ménagée sur le bâti (2) et un organe amovible (43, 47) de fixation de la pièce de maintien (41) en position réglable, le long de la rainure (21).

Dessins