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Patent 2198566 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2198566
(54) English Title: CASTING ROLL FOR CONTINUOUS CASTING ON ONE OR BETWEEN TWO CYLINDERS
(54) French Title: CYLINDRE DE COULEE D'UNE INSTALLATION DE COULEE CONTINUE SUR UN OU ENTRE DEUX CYLINDRES
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B22D 11/06 (2006.01)
(72) Inventors :
  • DELASSUS, PIERRE (France)
  • MAZODIER, FRANCOIS (France)
  • PELLETIER, JEAN-MARIE (France)
  • RAISSON, GERARD (France)
(73) Owners :
  • THYSSEN STAHL AKTIENGESELLSCHAFT (Germany)
  • USINOR (France)
(71) Applicants :
  • USINOR-SACILOR (France)
  • THYSSEN STAHL AKTIENGESELLSCHAFT (Germany)
(74) Agent: NORTON ROSE FULBRIGHT CANADA LLP/S.E.N.C.R.L., S.R.L.
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2004-01-27
(22) Filed Date: 1997-02-26
(41) Open to Public Inspection: 1997-08-29
Examination requested: 2001-10-03
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
96/02652 France 1996-02-29

Abstracts

French Abstract





Le cylindre de coulée comporte un moyeu (2) et une
virole (3) disposés coaxialement, et deux flasques (5, 6)
de support et de centrage radial de la virole sur le
moyeu.
Chaque flasque comporte une partie tronconique (51,
61) qui coopère avec une surface tronconique (34, 35)
correspondante de l'alésage de la virole, la dite surface
tronconique étant située dans une zone où les variations
de diamètre interne de la virole dues aux déformations de
dilatation sont sensiblement nulles.
Application notamment à la coulée continue entre
cylindres de produits minces en acier.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



16


Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit
exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont
définies comme il suit:
1. Cylindre de coulée pour une installation de
coulée continue des métaux sur un ou entre deux tels
cylindres, ce cylindre comportant un moyeu (2) et une
virole (3) disposés coaxialement, et deux flasques (5, 6)
de support et de centrage radial de la virole sur le
moyeu,
caractérisé en ce que chaque flasque comporte une
partie tronconique (51, 61) qui coopère avec une surface
tronconique (34, 35) correspondante de l'alésage de la
virole, la dite surface tronconique étant située dans une
zone (A) où les variations de diamètre interne de la
virole dues aux déformations de dilatation sont
sensiblement nulles.
2. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le cylindre comporte des moyens élastiques (71,
74) de rapprochement des deux flasques l'un vers l'autre.
3. Cylindre selon la revendication 1 caractérisé en
ce qu'il comporte des moyens (24, 33) de butée axiale de
la virole sur le moyeu, situés dans un plan sensiblement
axialement médian du cylindre, et des moyens de pression
(80, 81) pour exercer un effort axial sur les dits moyens
de butée.
4. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la surface interne de la virole comporte, au
moins un alésage cylindrique (39, 40, 39') adjacent et
coaxial à chaque surface tronconique (34, 35), chaque
flasque (5, 6) comporte une partie cylindrique (52, 62,
62') placée dans cet alésage, et des canaux (7, 8; 53,
54) d'alimentation en fluide de refroidissement de la
virole sont réalisés dans le flasque et dans la virole au
niveau de la dite partie cylindrique.
5. Cylindre selon la revendication 4, caractérisé
en ce que le dit alésage cylindrique (39, 40) est réalisé
entre la surface tronconique (34, 35) et le bord de la




17
virole.
6. Cylindre selon la revendication 4, caractérisé
en ce que le dit alésage cylindrique (39') est réalisé
vers le milieu du cylindre par rapport à la surface
tronconique (34).
7. Cylindre selon la revendication 4, caractérisé
en ce que des alésages cylindriques et des parties
cylindriques correspondantes des flasques sont réalisés
de part et d'autre de chaque partie conique.
8. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la virole (3) comporte deux couches (37, 38)
coaxiales en matériaux différents.

9. Cylindre selon la revendication 8, caractérisé
en ce que des canaux de refroidissement (32) sont
réalisés dans une couche externe (37) de la virole.

10. Cylindre selon la revendication 1 caractérisé
en ce que chaque flasque (5, 6) est réalisé
essentiellement en un matériau ayant un coefficient de
dilatation sensiblement égal à celui du matériau du moyeu
(2).

11. Cylindre selon l'une des revendications 1 ou
10, caractérisé en ce que la partie tronconique (51, 61)
de chaque flasque est constituée, au moins en surface,
d'un matériau favorisant le glissement.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.





~I ~8~ ~G
Cylindre de coulée d'une installation de coulée continue
sur un ou entre deux cylindres.
L'invention concerne la coulée continue de métaux,
notamment de l'acier, sur un ou entre deux cylindres, et
plus particulièrement la constitution d'un cylindre d'une
installation de coulée continue selon la technique
précitée.
On sait que, dans le but d'obtenir directement par
coulée de métal en fusion des produits métalliques de
faible épaisseur, tels que des bandes minces d'une
épaisseur de quelques millimètres, notamment en acier,
s'est développé une technique particulière de coulée,
appelée couramment coulée continue entre cylindres. Cette
technique consiste à déverser du métal en fusion dans un
espace de coulée formé entre deux cylindres refroidis
d'axes parallèles et deux parois d'obturation latérales
généralement disposées contre les surfaces frontales
d'extrémité des cylindres. Le métal se solidifie au
contact des parois des cylindres et, par rotation de
ceux-ci en sens contraire, on extrait une bande
métallique, au moins partiellement solidifiée, dont
l'épaisseur est sensiblement égale à la distance séparant
les deux cylindres. Cette technique permet d'obtenir,
directement à partir du métal en fusion, des bandes
minces de métal, en particulier en acier.
La faible épaisseur de ces bandes permet de les
laminer ensuite directement par un laminage à froid.
On connaît aussi une autre technique de coulée,
destinée à obtenir des produits encore plus minces, selon
laquelle le métal liquide, déversé sur la surface d'un
seul cylindre entraîné en rotation, se solidifie
entièrement au contact du cylindre pour former une bande
métallique continue.
Les cylindres utilisés pour la mise en oeuvre de
ces techniques de coulée sont généralement refroidis




219866
2
intérieurement et comportent un moyeu et une virole
disposés coaxialement, des moyens de liaison axiale et en
rotation de la virole sur le moyeu et des moyens de
support et de centrage de la virole sur le moyeu.
De tels cylindres sont décrits par exemple dans le
document FR-A- 2 711 561. Ce document décrit un cylindre
comportant un moyeu supportant une virole en matériau bon
conducteur de la chaleur, par exemple un alliage de
cuivre. La virole comporte des canaux de circulation d'un
fluide de refroidissement orientés parallèlement à l'axe
du cylindre.
Le positionnement axial de la virole sur le moyeu
est assuré par un épaulement du moyeu, situé au niveau du
plan axialement médian du cylindre, sur lequel un
épaulement correspondant, réalisé à la surface interne de
la virole, est maintenu en butée. Le centrage de la
virole est assuré par des flasques dont la surface
extérieure est conique et coopère avec des alésages
coniques ménagés sur les bords de la virole. Les deux
flasques peuvent coulisser axialement sur le moyeu, et il
sont rappelés l'un vers l'autre par des moyens de rappel
élastique. Ainsi, le centrage de la virole est assuré, et
conservé lorsque la virole se déforme sous l'effet des
dilatations dues à l'échauffement en cours de coulée. De
plus, comme l'illustrent les figures 4 et 5 du document
précité, les zones extrêmes des bords extérieures des
alésages coniques de la virole sont détalonnées, de
manière à venir s'appliquer progressivement sur la
surface conique des flasques, lorsque les bords de la
virole se déforment sous l'effet de la dilatation
différentielle entre la surface externe de la virole et
sa surface interne plus froide, et ceci sans que les
zones des surfaces coniques, respectivement des flasques
et de la virole, initialement en contact ne s'écartent
l'une de l'autre.
Cette disposition ne présente d'intérêt que lorsque



2198~6G
3
les bords de la virole sont de faible épaisseur, et qu'il
est donc nécessaire d'assurer la plus grande surface de
contact possible au niveau de la portée conique entre
flasque et virole.
La présente invention vise à proposer une nouvelle
réalisation du centrage de la virole sur le moyeu d'un
cylindre de coulée, particulièrement adaptée lorsque,
contrairement à la technique précitée, la virole a une
épaisseur relativement importante sur les bords. On
notera qu'une telle virole épaisse sur ses bords présente
l'avantage d'être moins sujette à des déformations,
notamment des déformations localisées. De plus, une
virole à bords minces, centrée et supportée uniquement
par les portées coniques d'extrémités, implique que sa
partie axialement médiane est nettement plus épaisse que
les bords. Contrairement à cela, une virole épaisse peut
conserver une épaisseur à peu près constante sur toute sa
longueur ; la forme de sa section par un plan radial est
globalement continue sur toute sa longueur, c'est-à-dire
qu'elle ne présente que de faibles variations d'épaisseur
d'un bord à l'autre, et donc que les déformations
inévitables qu'elle subit en cours de coulée restent
homogènes sur toute sa largeur.
Un autre avantage de l'utilisation de viroles
épaisses est qu'elles peuvent être constituées, dans leur
épaisseur, de plusieurs couches de matériaux différents.
Par exemple le matériau de la couche externe, en contact
avec le métal coulé, peut être particulièrement adapté
pour assurer une solidification rapide du métal coulé à
son contact, et le matériau de la couche interne étant
plus adapté pour assurer la résistance mécanique
d'ensemble de la virole.
L'invention vise donc à assurer la concentricité
d'une telle virole et du moyeu aussi bien à chaud qu'à
froid, et malgré les déformations inévitables dues aux
dilatations, pour obtenir une bande de métal de qualité,


2i98~66
4
ayant une parfaite régularité d'épaisseur et de profil
longitudinal. Elle vise également à faciliter la
fabrication de la virole et à assurer une meilleure
étanchéité des circuits de fluide de refroidissement au
niveau de l'interface entre les flasques et la virole.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet
un cylindre de coulée pour une installation de coulée
continue des métaux sur un ou entre deux tels cylindres,
ce cylindre comportant un moyeu et une virole disposés
coaxialement, et deux flasques de support et de centrage
radial de la virole sur le moyeu, caractérisé en ce que
chaque flasque comporte une partie tronconique qui
coopère avec une surface tronconique correspondante de
l'alésage de la virole, la dite surface tronconique étant
située dans une zone où les variations de diamètre
interne de la virole dues aux déformations de dilatation
sont sensiblement nulles.
Le centrage radial de la virole sur les flasques
est donc assuré par ces portées tronconiques. Comme ces
dernières sont situées dans une zone où les variations de
diamètre internes de la virole, dues aux déformations de
dilatation, sont sensiblement nulles, le centrage est
donc toujours assuré par les mêmes zones de contact
virole-flasques qui restent à peu près fixes en position,
même lorsque la virole se déforme thermiquement, et
définissent des références de position de la virole qui
sont les mêmes à froid et à chaud. Et comme le centrage
des flasques sur le moyeu est par ailleurs assuré, et non
susceptible d'être perturbé par des déformations
thermiques puisque réalisé dans une zone du cylindre où
la température est sensiblement constante, il en résulte
que la concentricité de la virole par rapport à l'arbre
du cylindre est assurée en permanence, quelles que soient
les variations de température de la virole.
La position axiale des points où les variations de
diamètre interne de la virole dues aux déformations de

6
dilatation de celle-ci sont sensiblement nulles peut être
déterminée par des modèles de calculs ou
expérimentalement. On peut en effet déterminer ainsi la
déformée de la virole en fonction des paramètres de
5 construction et d'utilisation du cylindre. Cette déformée
de la virole est illustrée, de manière volontairement
exagérée, sur la figure 3 des dessins annexés. Sur cette
figure a été schématiquement et partiellement représentée
la virole 3 en section par un plan radial du cylindre. Le
tracé en trait mixte représente la forme de la virole à
froid, le repère 31' désignant la surface extérieure de
la virole, et le repère 31" désignant sa surface interne,
dont la génératrice a été ici, par souci de
simplification du dessin, représentée par une simple
droite. Le tracé en trait plein représente la virole à
chaud, déformée sous l'effet des dilatations thermiques.
On notera qu'un premier effet de l'échauffement de la
virole est une dilatation radiale, conduisant à une
augmentation du diamètre de la virole, illustrée par la
flèche F1. Si la température de la virole, à chaud, était
homogène, cette dilatation radiale serait pratiquement le
seul effet observable, avec une dilatation purement
axiale. Mais en pratique, en cours de coulée, la couche
superficielle externe de la virole s'échauffe beaucoup
plus fortement, au contact du métal coulé, que
l'intérieur de la virole qui reste à basse température du
fait de l'intense refroidissement interne auquel elle est
soumise. Il en résulte une dilatation différentielle qui
provoque un allongement, dans la direction axiale, de la
couche externe de la virole, supérieur à celui de la
couche interne. Cette dilatation différentielle entraîne
donc une déformation de flexion de la virole, illustrée
par la f lèche F2 sur la f figure 3 , qui tend à ramener le
bord de la virole vers l'axe du cylindre. Pour des
conditions d'échange thermique équivalentes, cette
déformation est d'autant plus faible que la virole est

~~~85~~fi
6
épaisse sous les canaux de refroidissement, puisque cette
partie épaisse et froide empêche la déformation de la
zone située au-dessus des canaux. Pour une virole
épaisse, cette déformation conduit à ce que le diamètre
interne de la virole sur ses bords devienne inférieur à
son diamètre à froid, la génératrice de la surface
interne de la virole ainsi déformée coupant la ligne de
cette génératrice à froid en un point A.
Ainsi on constate qu'il existe un point, ou une
zone de faible dimension, où les variations de diamètre
de la virole, résultant de la combinaison des effets de
dilatation radiale et de dilatation différentielle
axiale, sont sensiblement nulles, la flexion compensant
l'augmentation de diamètre, et où, en conséquence, la
section reste aussi pratiquement cylindrique. C'est plus
particulièrement dans cette zone que, conformément à
l'invention, est aménagée dans l'alésage de la virole une
surface tronconique qui porte sur les parties
tronconiques correspondantes des flasques.
La distance entre ces zones de diamètre
sensiblement constant réalisées de chaque côté de la
virole (dans la direction axiale), peut cependant varier
légèrement entre les états froid et chaud de la virole,
du fait de la dilatation globale de la virole dans la
direction axiale. C'est pourquoi, préférentiellement, les
flasques sont montés coulissant sur le moyeu, et le
cylindre comporte des moyens élastiques de rapprochement
des deux flasques l'un vers l'autre.
Selon une disposition préférentielle, destinée à
assurer le positionnement axial de la virole sur le moyeu
tout en laissant aux flasques la possibilité de se
déplacer légèrement axialement, le cylindre comporte des
moyens de butée axiale de la virole sur le moyeu, situés
dans un plan sensiblement axialement médian du cylindre,
et des moyens de pression pour exercer un effort axial
sur les dits moyens de butée, tout en laissant à la



219856
virole la possibilité de se dilater radialement, sans
modifier son positionnement axial défini par la dite
butée.
Selon une autre disposition préférentielle, la
surface interne de la virole comporte au moins un alésage
cylindrique adjacent et coaxial à chaque surface
tronconique, chaque flasque comporte une partie
cylindrique placée dans cet alésage, et des canaux
d'alimentation en fluide de refroidissement de la virole
sont réalisés dans le flasque et dans la virole au niveau
de la dite partie cylindrique.
Le dit alésage cylindrique peut être réalisé entre
la surface tronconique et le bord de la virole. Dans ce
cas, un jeu radial est prévu, à froid, entre l'alésage
cylindrique et la partie cylindrique correspondante des
flasques, pour permettre la diminution de diamètre à
chaud, expliquée précédemment, des bords de la virole,
des joints déformables assurant l'étanchéité entre les
canaux des flasques et ceux de la virole.
Selon une autre disposition, le dit alésage peut
aussi être réalisé vers le milieu du cylindre, c'est-à-
dire à l'opposé, par rapport à la surface tronconique, de
la disposition précédente.
Selon encore une autre disposition, de tels
alésages cylindriques et des parties cylindriques
correspondantes des flasques, peuvent être réalisées de
part et d'autre de la portée conique, le jeu radial, du
coté extérieur à la partie conique, étant conservé. ce
jeu permet d'une part de ne pas ajouter des contraintes
de frettage de la virole et, d'autre part, autorise une
modification du bombé en jouant sur le refroidissement ou
les conditions d'échange thermique entre l'acier en
lingotière et les viroles.
Quel que soit le mode de réalisation choisi parmi
les trois dispositions précédentes, un avantage résultant
de la situation des dits canaux au niveau des alésages



219866
8
cylindriques et des parties cylindriques des flasques est
que l'étanchéité entre flasques et virole est plus
facilement réalisable, et plus fiable, que si ces canaux
passaient, comme prévu dans le document FR-A-2711561 déjà
cité, au niveau d'une surface de portée conique.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront
dans la description qui va être faite d'un cylindre d'une
installation de coulée continue entre deux tels cylindres
de produits minces en acier.
On se reportera aux dessins annexés dans lesquels .
- la figure 1 est une vue en demi coupe radiale d'un
cylindre conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue d'un bord d'un cylindre dans
une variante de réalisation,
- la figure 3 représente schématiquement les déformations
de dilatation de la virole, comme cela a déjà été
expliqué précédemment.
Le cylindre de coulée, représenté sur la figure 1,
comporte .
-un arbre 1 relié à un mécanisme d'entraînement en
rotation, non représenté,
-un moyeu 2 lié rigidement à l'arbre 1, par exemple
par frettage et/ou clavetage, et usiné après montage sur
l'arbre, coaxialement à celui-ci,
-une virole 3, coaxiale au moyeu 2, et qui
constitue un élément démontable et interchangeable du
cylindre,
-des moyens de liaison axiale de la virole sur le
moyeu, comportant des moyens 4 de butée axiale,
-deux flasques 5, 6 assurant le support et le
centrage de la virole 3 sur le moyeu 2.
La liaison en rotation de la virole sur le moyeu,
est assurée, comme on le verra par la suite, d' une part,
par les flasques 5, 6 et leurs moyens d'assemblage et,
d'autre part, par les moyens 4 de butée axiale et des
moyens de pression sur cette butée.



219s~ss
9
La virole 3 est constituée de deux couches 37, 38
coaxiales en matériaux différents, la couche externe 37
étant réalisée en un matériau bon conducteur de la
chaleur, tel que du cuivre ou un alliage de cuivre, et la
couche interne 38 étant réalisée en un matériau de plus
grande résistance mécanique, par exemple de l'acier
inoxydable SUS 304. Elle comporte, à proximité de sa
surface externe 31, des canaux de refroidissement 32
reliés à leurs extrémités à des canaux 7, 8
d'alimentation et de retour d'eau de refroidissement .
Le moyeu 2 comporte une partie médiane 21 de plus
grand diamètre que ses parties d'extrémité axiales 22,
23. La partie médiane 21 du moyeu 2 comporte un
épaulement 24, situé dans un plan P sensiblement médian
du cylindre, et orthogonal à son axe.
La virole 3 comporte, à l'intérieur, un épaulement
33 correspondant, et donc situé également dans le plan P.
Le centrage, selon la direction de l'axe, de la
virole 3 sur le moyeu 2 est assuré par appui de
l'épaulement 33 de la virole sur l'épaulement 24 du
moyeu, ce qui définit précisément le positionnement de la
virole par rapport au moyeu et donc par rapport à
l'ensemble de l'installation de coulée. La symétrie de
position de la virole par rapport au plan médian du
cylindre est ainsi assurée et conservée même lorsque la
virole se dilate axialement en cours de coulée, les
déplacements axiaux des bords de la virole, provoqués par
cette dilatation, s'effectuant de manière symétrique par
rapport au dit plan médian.
On notera que, du fait de la dite dilatation
radiale de la virole en cours de coulée, le diamètre
interne de celle-ci, dans sa partie médiane, augmente,
comme cela a été expliqué en relation avec la figure 3,
et le centrage radial de la virole ne peut donc être
assuré par la partie médiane 21 du moyeu qui reste froid,
dont le diamètre ne varie pratiquement pas, et qui, lors



2198~6ô
du montage à froid, présente un certain jeu diamétral par
rapport à la virole.
Ce centrage radial est assuré par les deux flasques
5, 6, centrés sur les parties d'extrémités 22, 23 du
5 moyeu et pouvant légèrement coulisser, pratiquement sans
jeu, sur celles-ci. Chaque flasque comporte une partie
tronconique 51, 61 qui coopère avec la surface d'un
alésage 34, 35 de forme également tronconique de même
conicité, réalisé à l'intérieur de la virole 3, dans une
10 zone où les variations de diamètre interne de la virole,
dues aux déformations de dilatation de celle-ci, sont
sensiblement nulles, comme cela a été expliqué
précédemment.
Les flasques 5, 6 sont tirés l'un vers l'autre par
des moyens de rapprochement élastiques, agissant selon la
direction axiale du cylindre pour appuyer les parties
tronconiques 51, 61 des flasques contre les alésages
tronconiques 34, 35 de la virole, de manière à assurer
son centrage et son supportage. I1 est à noter que le
centrage radial de la virole sur le moyeu est assuré
uniquement par les portées coniques virole-flasque, ce
qui, permet de conserver ce centrage même lorsque la
partie médiane de la virole s'écarte, à chaud, du moyeu,
sous l'effet du bombé thermique de dilatation, comme
indiqué ci-dessus.
Les moyens de rapprochement élastique des flasques
l'un vers l'autre peuvent consister en des moyens de
traction des flasques vers la partie médiane 21 du moyeu,
agissant indépendamment sur chaque flasque.
Préférentiellement, ainsi que représenté sur la
figure 1, ces moyens de rapprochement comprennent des
moyens de liaison élastique des flasques entre eux,
constitués par un système de tirants 71 répartis
circonférentiellement, qui relient les flasques en
passant librement dans des alésages forés dans la partie
médiane 21 du moyeu. Ces tirants 71 passent dans des




~1~$~~6
orifices correspondants des flasques 5, 6 et portent à
leurs extrémités des écrous de réglage 73.
Des éléments élastiques, tels que par exemple des
rondelles élastiques 74, sont placés entre l'écrou 73 et
le flasque 6, de manière à exercer un effort de traction
des flasques l'un vers l'autre tout en autorisant leur
écartement. L'effort de traction est réglé, par les
écrous 73, de manière à appliquer les flasques contre les
alésages coniques de la virole avec un effort suffisant
pour supporter l'effort d'écartement subi par les
cylindres en cours de coulée sans risquer que cet effort
n'entraîne, du fait de la conicité des portées, un
écartement des flasques et un recul de la virole vers
l'axe du cylindre, et pour empêcher un glissement en
rotation, tout en autorisant un léger glissement selon la
direction axiale, lorsque, à chaud, la distance entre les
alésages coniques varie suite à la dilatation axiale et
radiale de la virole.
Le centrage des flasques 5, 6 sur les parties 22,
23 d'extrémité axiale du moyeu 2 est assuré par de la
résine de glissement injectée dans des zones 26 aménagées
à cet effet entre les flasques et le moyeu, ou par
d'autres moyens tels que roulements ou joint d'huile
permettant de réduire au maximum le jeu entre moyeu et
flasque, par exemple de l'ordre de 0,05 mm sur le
diamètre, tout en conservant de bonnes qualités de
glissement axial des flasques sur le moyeu, pour éviter
des grippages et des perturbations consécutives dans les
mouvements des flasques.
Pour assurer la transmission du couple
d'entraînement en rotation entre le moyeu et les
flasques, on peut utiliser un système de liaison en
rotation de type connu, non représenté, par exemple des
clavettes ou d'autres moyens de liaison en rotation
assurant la continuité du passage du couple tout en
autorisant une liberté de translation dans la direction




2198~6b
12
axiale.
Ainsi, la transmission du couple d'entraînement du
moyeu à la virole est assuré par ce système de liaison
entre le moyeu et les flasques, et par frottement entre
les flasques et la virole.
La transmission du couple par les moyens indiqués
ci-dessus est préférentiellement complétée par un
entraînement par friction au niveau des épaulements du
moyeu 24 et de la virole 33.
A cette fin, le cylindre comporte des moyens de
pression pour appuyer l'épaulement 33 de la virole sur
l'épaulement 24 du moyeu. Ces moyens comportent une bride
élastique 80 fixée sur le moyeu 2 et s'appuyant sur la
virole par l'intermédiaire d'une ou plusieurs entretoises
81. Cette entretoise peut être une bague continue placée
entre la virole 3 et la partie centrale 21 du moyeu 2, ou
bien être segmentée et former ainsi une pluralité de
pièces de poussée indépendantes en forme de tuiles
placées dans des rainures longitudinales réalisées à
l'interface entre virole et moyeu, comme cela est indiqué
dans le document FR-A-2711561 déjà cité.
Cette bague ou ces pièces de poussée sont appuyées
contre un second épaulement 36 de la virole, aménagé à
proximité de l'épaulement 33 et opposé à celui-ci. Ces
dispositions permettent de donner à la virole une forme
continue de section régulière sur toute sa largeur, ce
qui permet de minimiser ses déformations à chaud en les
rendant symétriques par rapport au plan médian P.
L'angle de conicité des portées coniques est
suffisamment grand pour éviter tout risque de coincement
des flasques dans la virole. Par ailleurs, la longueur
des surfaces coniques en contact est faible de sorte que
la différence de diamètre interne de la virole de part et
d'autre de chaque surface tronconique 34, 35 est
également faible et donc l'épaisseur de la virole ne
varie que très peu sur toute sa largeur . la longueur des

219866
13
surfaces coniques en contact est cependant suffisante
pour offrir une zone de contact suffisante pour résister
aux efforts d'écartement des cylindres générés par le
métal coulé.
La localisation, dans la direction axiale, des
surfaces tronconiques 34,35 est déterminée
expérimentalement et/ou par un modèle de calcul qui
permet, de manière connue en soi, de déterminer la
déformée de la virole à chaud en fonction de sa
géométrie, de la nature du ou des matériaux qui la
composent, et de paramètres tels que le débit d'eau dans
les canaux de refroidissement, les coefficients d'échange
thermique, etc. On peut alors déterminer le point ou la
zone du profil de la surface intérieure de la virole où
les dilatations radiales compensent les déformations de
flexion.
A titre d'exemple, pour un débit d'eau global dans
l'ensemble des canaux de la virole de 400 m3/h, la virole
ayant une largeur de 1 300 mm, et avec un flux thermique
extrait moyen de 8 MW/m2, ce point est calculé à 560 mm
du plan médian du cylindre.
La position des portées coniques ainsi déterminée
pourra être corrigée pour tenir compte des autres efforts
s'exerçant sur la virole et ses moyens de soutien et de
centrage, et résultera alors d'un compromis entre les
objectifs suivants .
-minimisation des mouvements relatifs entre
flasques et virole, obtenue en situant ces portées au
plus près de la zone où la déformation de bombé (flexion
de la section radiale) de la virole compense sa
dilatation radiale,
-minimisation de la déformation de la virole sous
l'effet des efforts axiaux exercés sur celle-ci par les
flasques,
-stabilité de la position des flasques sous les
efforts exercés en cours de coulée par le produit coulé



219866
14
sur la virole et retransmis aux flasques via les dites
portées coniques, en jouant sur l'angle de conicité pour
que la résultante des actions de la virole sur les
flasques passe entre les zones 26 de portée de chaque
flasque sur le moyeu 2.
Dans l'exemple représenté figure 1, chaque flasque
56, comporte, du côté de plus grand diamètre de la partie
tronconique 51, 61, une partie cylindrique 52, 62 qui est
située dans un alésage cylindrique 39,40 réalisé dans la
virole entre la surface tronconique 34, 35 et les bords
de la dite virole. Un jeu radial, de l'ordre de 0,6 à 0,8
mm à froid est ménagé entre les dites parties
cylindriques des flasques et les alésages correspondants
de la virole, pour autoriser la réduction, expliquée
précédemment, du diamètre des bords de la virole à chaud.
Les canaux 7, 8 d'alimentation et de retour de
l'eau de refroidissement débouchent à la surface
intérieure de la virole dans le dit alésage cylindrique,
où ils communiquent avec des canaux respectifs 53, 54
réalisés dans les flasques, qui communiquent eux-mêmes
avec des canaux principaux 27, 28 aménagés dans le moyeu.
Des joints 55 assurent l'étanchéité de ces canaux à
l'interface entre la partie cylindrique du flasque et
l'alésage cylindrique correspondant de la virole.
Dans la variante de réalisation représentée figure
2, la partie cylindrique 52' du flasque 5 et l'alésage
cylindrique correspondant 39' de la virole, au niveau
desquels passent les canaux 7, 8, 53, 54, sont situés de
l'autre côté de la zone de portée tronconique, c'est-à-
dire du côté de plus petit diamètre de celle-ci. Dans la
zone située entre la portée conique et le bord de la
virole, celle-ci comporte également un alésage
cylindrique dans lequel est logé une deuxième partie
cylindrique 55 du flasque, avec un jeu minimal permettant
la déformation de la virole déjà expliquée, ce jeu
pouvant toutefois être dans cette variante plus



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important.
Quel que soit le mode de réalisation, la
communication des canaux respectifs de la virole et du
flasque au niveau d'une interface cylindrique permet de
5 faciliter les usinages correspondants et d'assurer une
meilleure étanchéité au niveau de cet interface.
Les flasques 5, 6 sont préférentiellement réalisés
en un matériau ayant un coefficient de dilatation égal ou
voisin de celui du matériau du moyeu, ce qui garantit le
10 centrage des flasques sur le moyeu, même lorsque ces
pièces subissent des variations de températures qui, même
si elles restent faibles, sont en pratique inévitables.
Par contre, la partie tronconique du flasque sera
réalisée, ou comportera une couche de revêtement, en un
15 matériau à faible coefficient de frottement, pour
faciliter son glissement contre la surface tronconique de
la virole, lors des micro-déplacements pouvant malgré
tout survenir entre ces surfaces.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 2004-01-27
(22) Filed 1997-02-26
(41) Open to Public Inspection 1997-08-29
Examination Requested 2001-10-03
(45) Issued 2004-01-27
Deemed Expired 2013-02-26

Abandonment History

There is no abandonment history.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $300.00 1997-02-26
Registration of a document - section 124 $100.00 1997-05-07
Maintenance Fee - Application - New Act 2 1999-02-26 $100.00 1999-01-20
Maintenance Fee - Application - New Act 3 2000-02-28 $100.00 2000-01-14
Registration of a document - section 124 $50.00 2000-01-20
Maintenance Fee - Application - New Act 4 2001-02-26 $100.00 2001-01-25
Request for Examination $400.00 2001-10-03
Maintenance Fee - Application - New Act 5 2002-02-26 $150.00 2002-01-24
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2003-02-26 $150.00 2003-01-23
Final Fee $300.00 2003-11-06
Maintenance Fee - Patent - New Act 7 2004-02-26 $200.00 2004-01-21
Maintenance Fee - Patent - New Act 8 2005-02-28 $200.00 2005-01-18
Maintenance Fee - Patent - New Act 9 2006-02-27 $200.00 2006-01-24
Maintenance Fee - Patent - New Act 10 2007-02-26 $250.00 2007-01-08
Maintenance Fee - Patent - New Act 11 2008-02-26 $250.00 2008-01-07
Maintenance Fee - Patent - New Act 12 2009-02-26 $250.00 2009-01-13
Maintenance Fee - Patent - New Act 13 2010-02-26 $250.00 2010-01-13
Maintenance Fee - Patent - New Act 14 2011-02-28 $250.00 2011-01-26
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
THYSSEN STAHL AKTIENGESELLSCHAFT
USINOR
Past Owners on Record
DELASSUS, PIERRE
MAZODIER, FRANCOIS
PELLETIER, JEAN-MARIE
RAISSON, GERARD
USINOR-SACILOR
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Documents

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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative Drawing 1997-10-08 1 26
Cover Page 1997-10-08 1 64
Representative Drawing 2004-01-05 1 27
Cover Page 2004-01-05 1 57
Abstract 1997-02-26 1 18
Description 1997-02-26 15 679
Claims 1997-02-26 2 75
Drawings 1997-02-26 2 80
Assignment 1997-02-26 4 171
Correspondence 1997-05-06 1 42
Assignment 1997-05-07 2 95
Correspondence 2000-01-25 2 64
Prosecution-Amendment 2001-10-03 2 50
Prosecution-Amendment 2002-02-08 1 33
Correspondence 2003-11-06 1 40