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Title:
ROLLER ASSEMBLY FOR THE HIGH-TEMPERATURE TRANSPORT OF ARTICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/013691
Kind Code:
A1
Abstract:
A roller assembly for the high-temperature transport of articles, including a ceramic roller with a longitudinal axis and two ends; at least one generally cylindrical metal end cap at one or both ends of the roller; and means arranged between the roller end and the end cap for rotationally interconnecting the end cap and the roller (2), axially securing the end cap (4) to the roller (2), and centring the roller (2) relative to the end cap (4). The means (10) for centring the roller relative to the end cap (4) are separate from the means (12) for rotationally interconnecting the end cap and the roller (2) and for axially securing the end cap (4) to the roller (2). The means (10) for centring the roller relative to the end cap (4) may consist of bimetallic members (14) or longitudinal or radial resilient members (16).

Inventors:
GAUTIER DAVID (FR)
Application Number:
PCT/FR1995/001312
Publication Date:
May 09, 1996
Filing Date:
October 09, 1995
Export Citation:
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Assignee:
VESUVIUS FRANCE SA (FR)
GAUTIER DAVID (FR)
International Classes:
B65G39/00; C03B35/18; F27B9/24; B65G13/07; F27D3/02; (IPC1-7): F27D3/02; C03B35/18
Foreign References:
FR2550172A11985-02-08
US5146675A1992-09-15
EP0055927A11982-07-14
FR2691217A11993-11-19
US5316129A1994-05-31
DE3924277C11990-11-08
US4242782A1981-01-06
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Ensemble de rouleau pour le transport d'articles à température élevée, comprenant: un rouleau de céramique comportant un axe longitudinal et comportant deux extrémités; au moins un embout métallique de forme générale cylindrique, monté à au moins une extrémité du rouleau; des moyens, interposés entre l'extrémité du rouleau et l'embout, pour lier l'embout et le rouleau (2) en rotation, pour retenir axialement l'embout (4) par rapport au rouleau (2), et pour centrer le rouleau (2) par rapport à l'embout (4), caractérisé en ce que les moyens ( 10) pour lier l'embout et le rouleau (2) en rotation et pour retenir axialemcni l'embout (4) par rapport au rouleau (2) sont aptes à compenser la dilatation thermique différentielle de l'embout par rapport au rouleau à la dite température élevée, et par le fait que ces moyens sont distincts et indépendams des moyens pour centrer le rouleau par rapport à l'embout.
2. Ensemble de rouleau selon la revendication I c ractérisé en ce que les moyens ( 10) pour centrer le rouleau par rapport à l 'cιtιtκ>ut (4) sont constitués par des éléments bimétalliques (14) longitudinaux t^u radiaux.
3. Ensemble de rouleau selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (10) pour centrer le rouleau par rapport à l'embout (4) sont constitués par des éléments élastiques ( 16) longitudinaux ou radiaux.
4. Ensemble de rouleau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens pour lier l'embout et le rouleau (2) en rotation et pour retenir axialement l'embout (4) par rapport au rouleau (2) sont constitués par une lame élastique, notamment bimétallique ( 18) fixée à l'embout (4) et appliquée sur un méplat de l'extrémité du rouleau (2).
5. Ensemble de rouleau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens pour lier l'embout et le rouleau (2) en rotation et pour retenir axialement l'embout (4) par rapport au rouleau (2) sont constitués par une clavette (24) fixée à l'embout (4) et appliquée par des moyens élastiques (27) sur une surface (22, 28) de l'extrémité du rouleau (2).
6. Ensemble de rouleau selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le méplat possède une largeur qui correspond à celle de la clavette (24) ou de la lame élastique (18).
7. Ensemble de rouleau seion l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens pour lier l'embout et le rouleau (2) en rotation et pour retenir axialement l'embout (4) par rapport au rouleau (2) sont constitués par une goupille (30) pénétrant dans un logement pratiqué dans l'extrémité du rouleau (2).
Description:
ENSEMBLE DE ROULEAU POUR LE TRANSPORT D'ARTICLES A TEMPERATURE ELEVEE.

5 L'invention concerne un ensemble de rouleau pour le transport d ' articles à température élevée.

Plus précisément elle concerne un ensemble de rouleau pour le transport d'articles à température élevée, comprenant: 10 - un rouleau de céramique comportant un axe longitudinal et comportant deux extrémités; au moins un embout métallique de tonne générale cylindrique, monté à au moins une extrémité du rouleau: des moyens, interposés entre l ' extrémité ύxi rouleau et l ' embout, μoui lier 15 l ' embout et le rouleau en rotation, pour retenir axialement l ' embout par rapport au rouleau, et pour centrer le rouleau par rapport à l ' embout.

Les installations de trempe ou de recuit du verre ou de transpoi t de ιόles_compoιtent un convoyeur dans lequel des ensembles de rouleau transportent des articles tels que t

IV, feuilles de veπe ou des tôles d ' acier. Ces ensembles de rouleau sont généraiemeni constitués d ' un rouleau, par exemple, en silice tondue, et de deux embouts montés à chacune des extrémités du rouleau. Les embouts sont entraînes en rotation par un mécanisme de transmission UI fait parue du convoyeur par exemple au πu en dt chaînes ou d ' engrenages.

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Il est important qu ' une liaison en rotation efncace soit assurée entre les embouts et le rouleau. En effet, tout glissement du rouleau par rapport à l ' embout entraîne un marquage des articles. De plus, cette liaison doit être assurée a une température pouvant atteindre 700 C Cette température pose des problèmes de dilatation

30 différentielle entre le rouleau et l ' embout métallique, dont la dilatation est beaucoup plus importante.

Afin de compenser cette dilatation, on a déjà utilisé des éléments élastiques. Par exemple le document US-A-4,404,01 1 décrit des lames de ressort et le document US-A- 4,399,598 décrit des anneaux élastiques fendus. Cependant, avec ce type de solution, la transmission d'un couple entre le rouleau et l'embout est assurée par friction. Or le module d'élasticité et le serrage des éléments élastiques chute à la température d'utilisation. La transmission du couple n'est donc pas correctement assurée. Selon une autre solution connue du document EP 0 615 960, on utilise des éléments bimétalliques dont la cambrure augmente en même temps que la température. On compense ainsi partiellement la chute des caractéristiques des matériaux à température élevée. Cependant, dans cette solution également, la transmission d'un couple entre le rouleau et l ' embout par friction n ' est pas correctement assurée.

On connaît également du document US-A-5.146,675 des ensembles de rouleau dans lesquels la liaison entre le rouleau et l ' embout est assurée par une clavette en appui sur méplat. Ce moyen permet une liaison en rotation efficace. L'embout est également bien retenu axialement et ne peut pas se désolidariser du rouleau. Mais le centrage du rouleau par rapport aux embouts est tics médiocre en raison de l ' espace annulaire qui apparaît à haute température entre les embouts et le rouleau. De plus à température élevée, par suite de la dilatation thermique différentielle de l'embout, un jeu appâtai: entre ia clavette ei le méplat. Par suite, l ' embout tourne légèrement par rapport au rouleau lusqu ' à ce que I arête de la clavette revienne en contact avec le méplat. Lorsque ie rouleau refroidit, l ' embout reprend ses dimensions initiales, et la clavette exerce sut le rouleau des contraintes qui peuvent le casser. _La présente invention a pour objet un ensemble de rouleau qui remédie à ces inconvénients de l ' art antérieur. Il don permettre à la fois le centrage et I " entrai nemem efficaces du rouleau par les embouts. 11 doit également permettre de retenir axialement l ' embout par rapport au rouleau. Ces buts sont atteints par le fait que les moyens pour lier l ' embout et le rouleau en rotation et pour retenir axialement l ' embout par rapport au rouleau sont aptes compenser la dilatation thermique différentielle de l ' embout par rapport au rouleau a

la dite température élevée, et par le fait que ces moyens sont distincts et indépendants des moyens pour centrer le rouleau par rapport à l ' embout.

Grâce à cette caractéristique, le centrage du rouleau par rapport à l'embout peut être assuré par des éléments élastiques, par exemple des lames de ressort ou des éléments bimétalliques. Ces éléments n ' assurent pas la transmission du couple. De ce fait il n'est pas nécessaire d'atteindre une pression de contact élevée entre les éléments et l'extrémité du rouleau d'une part, entre les éléments et l'embout d'autre part. Ceci résulte du fait que le poids du rouleau et de la charge qu'il supporte ne sont pas très importants. De ce fait, les efforts radiaux nécessaires au centrage sont peu importants, de l'ordre de dix à vingt fois plus faibles que les efforts qui sont requis pour assurer l'entraînement en rotation du rouleau par frottement uniquement. Par suite, en dépit de la température élevée et de la chute du module d'élasticité qu'elle entraîne, le centrage peut néanmoins être assuré efficacement.

Le fait que les moyens d ' entraînement en rotation sont aptes à compenser la dilatation de l ' embout empêche une rotation relative de l'embout par rapport au rouleau à température élevée. On supprime ainsi le risque de détruire le rouleau lorsque l'embout reprend sa température ir iale.

Selon une variante de réalisation les moyens pour centrer le rouleau par rapport à l ' embout sont constitua. \r.ιr des éléments bimétalliques longitudinaux ou radiaux.

Selon une deuxième variante de réalisation les moyens pour centrer le rouleau par rapport à l'embout sont constitués par des éléments élastiques longitudinaux ou radiaux.

Selon une autre variante de réalisation les moyens pour lier l ' embout et le rouleau en rotation et pour retenir axialement l ' embout par rapport au rouleau sont constitués par une lame bimétallique fixée à l ' embout et appliquée sur un méplat de l ' extrémité du rouleau.

Selon encore une autre variante de réalisation les moyens pour lier l'embout et le rouleau en rotation et pour retenir axialement l'embout par rapport au rouleau sont constitués par une clavette fixée à l'embout et appliquée par un moyen élastique.sur un méplat de l'extrémité du rouleau.

Enfin, selon une variante de réalisation les moyens pour lier l'embout et le rouleau en rotation et pour retenir axialement l'embout par rapport au rouleau sont constitués par une goupille pénétrant dans un logement pratiqué dans l'extrémité du rouleau. D'autres caractéristiques de l ' invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisations donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces dessins: la figure 1 est une vue de l'extrémité d ' un ensemble de rouleau conforme à l ' invention: la figure 2 est une vue de détail d une première variante de* réalisation des moyens de centrage; la figure 3 est une vue de détail d ' une seconde variante de réalisation des moyens de centrage; la figure 4 est une vue de détail d ' une premiète variante de téalisation des moyens de liaison en rotation du rouleau et de l ' embout. - la figure 5 est une vue de détail d ' une seconde variante de réalisation des moyens de liaison en rotation du rouleau et de l embout. la figure 6 est une vue de détail d une troisième variante de réalisation des moyens de iiaison en rotation du rouleau et de l " embouι.

L ' ensemble de rouleau représenté sur la figure I est constitué d une part d ' un rouleau

2 de céramique, généralement la silice vitreuse, et de deux embouts métalliques 4, montés à chacune des extrémités du rouleau 2. Un seul embout 4 a été représenté sur la figure 1.

Le rouleau 2 comporte une partie cylindrique sur laquelle est transportée une charge, par exemple des feuilles de verre, et deux extrémités 6. de plus petit diamètre, sur

lesquelles sont montés les embouts 4. Le rouleau 2 est monté tournant de manière conventionnelle autour de son axe longitudinal X-X.

Des moyens de centrage 10 sont interposés entre l'embout 4 et l'extrémité 6 du rouleau 2. D'autre part des moyens 12 de liaison en rotation du rouleau 2 et de l 'embout 4 sont également prévus. Les moyens de centrage 10 sont distincts et indépendants des moyens de liaison en rotation du rouleau 2 et de l'embout 4, comme on peut le constater sur la figure 1 .

On a représenté sur la figure 2 une première variante des moyens de centrage. Ils sont constitués par trois éléments bimétalliques 14 disposés circonférentiellement autour de l'extrémité du rouleau 2 à 120 ° l'un de l'autre. Ces élément sont constitués de deux métaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Leur courbure augmente avec la température, ce qui permet de compenser la dilatation différentielle de l'embout 4 et du rouleau 2. Des éléments bimétalliques de ce type sont décrits dans le document EP 0 574 278. Des entretoises 15 séparent les éléments 14.

On a représenté sur la figure 3 une seconde variante des moyens de centrage, lis sont constitués par des ressorts hélicoïdaux 16 analogues à ceux qui sont décrits dans le document EP 0 615 960.

On a représenté sur la figure 4 une variante des moyens d ' enn inement en rotation du rouleau 2 par l'embout 4. Un lame 18 est fixée à l'embout 4 par une vis 20. La lam 18 peut être une lame élastique ou bimétallique. Elle s ' applique sur un mépiat 22 formé sur l'extrémité 6 du rouleau 2. La lame assure ainsi la liaison en rotation de l'embout 4 et du rouleau 2. En outre, la largeur du méplat correspond a celle de la lame de telle sorte que l'embout 4 est aussi bloqué selon la direction X-X de l ' axe longitudinal du rouleau 2. La lame assure ainsi deux fonctions simultanément. L ' élasticité de la lame 18 permet de compenser la dilatation de l'embout de telle sorte que ses extrémités restent appliquées contre le méplat 22, même à une température élevée. On a représenté sur la figure 5 une seconde variante des moyens d ' entraînement en rotation du rouleau 2 par l'embout 4. Une clavette 24 est retenue en rotation par un axe

26 vissé dans l'embout. La clavette peut coulisser librement sur l'axe 26. Une rondelle élastique ou un ressort 27 est intercalé entre l'embout et la clavette. La rondelle élastique permet d'accommoder la dilatation différentielle de l'embout. De manière similaire à ce qui a été décrit en référence à la figure 4, la clavette s'applique sur un méplat ou une surface incurvée 28 de l'extrémité 6 du rouleau 2. La clavette est également bloquée longitudinalement de manière à immobiliser l'embout 4 par rapport au rouleau 2.

On a représenté sur la figure 6 une troisième variante des moyens d'entraînement en rotation du rouleau 2 par l'embout 4. Une simple goupille 30, par exemple une goupille à expansion, assure les deux fonctions de liaison en rotation et de liaison selon la direction X-X.

Lorsque l ' embout se dilate, la goupille reste engagée dans le rouleau de telle sorte qu'aucune rotation de l ' embout par rapport au rouleau ne peut se produire. On constate ainsi que, dans l ' invention, contrairement aux dispositifs connus, les moyens de centrage représentés sur les figures 2 et 3 n'assurent que le centrage de l'embout 4 par rapport au rouleau 2. Les fonctions de liaison en rotation et de liaison selon la direct ιoi' X-X sont assurées indépendamment par un autre moyen indépendant, par exemple ceux qui ont été décrits, à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux figures 4 a Du fait que les moyens de centrage des figures 2 et 3 (ou d ' autres moyens de centrage) doivent assurer seulement la fonction de centrage, la chute du module d'élasticité des matériaux à haute température n ' est pas préjudiciable parce que. comme on l ' a expliqué précédemment, le poids du rouleau et de la charge qu'il supporte ne sont pas très importants. De ce fait, les efforts radiaux nécessaires au centrage sont peu importants, de l ' ordre de dix à vingt fois plus faibles que les efforts requis pour assurer l ' entraînement en rotation du rouleau 2. A titre d ' exemple, un effort radial de 5 kg est suffisant pour assurer le centrage d ' un rouleau pour lequel un effort de 100 kg serait nécessaire si on souhaitait également entraîner le rouleau 2 par le seul effet des forces de frottement. On constate également que dans l ' ensemble des modes de réalisation décrits, le blocage en rotation et en translation selon l ' axe du rouleau ne sont pas assurés par des forces

FEWltE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)

de frottement, mais par des appuis sur des surfaces inclinées par rapport à un cercle centré sur l'axe du rouleau et passant par le point de contact du rouleau et du moyen de blocage en rotation.