FR2473676A1 - Rouleau recouvert de fibres pour des applications ou regnent de hautes temperatures - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un mandrin cylindrique métallique 11 recouvert d'enveloppes cylindriques 12 en fibres de courte longueur, qui est utilisé pour des applications où règnent des températures élevées. Les enveloppes sont constituées de fibres en silicate d'aluminium et d'un liant et sont indépendantes les unes des autres de façon à permettre un mouvement relatif entre elles et le cylindre à la suite des dilatations et de la flexion. (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
La présente invention concerne des rouleaux recou-
verts de fibres servant à la fabrication du verre, de l'alu-
minium ou de l'acier, et utilisés dans d'autres industries
pour le convoyage d'un produit à travers un fourneau, un sé-
choir,ou un four.La fonction du rouleau peut être de dépla-
cer le produit sans le marquer, d'éviter des chocs thermi-
ques, ou d'éliminer la "prise" du matériau convoyé sur la
surface du rouleau.
Les procédés de fabrication de ces rouleaux de l'art antérieur impliquent l'utilisation d'un mandrin cylindrique métallique sur lequel des disques d'amiante sont montés et comprimés, puis usinés de façon à être concentriques. Des problèmes d'hygiène ont amené le remplacement de l'amiante
par d'autres matériaux, par exemple par des fibres en céra-
mique, mais ceux-ci sont parfois particulièrement cassants.
On dispose de fibres en silicate d'aluminium sous forme de
planches grâce à un procédé de feutrage."Kaowool" et "Fiber-
frax" sont des marques de fibres en silicate d'aluminium.Les
fibres sont utilisées avec des liants de la famille du phos-
phate d'aluminium et/ou du bioxyde de silicium, entre autres substances. Un liant utilisé couramment qui est un mélange de bioxyde de silicium colloïdal est commercialisé sous la
marque "Ludox", et fabriqué par la compagnie Dupont.
2.
Parmi les problèmes du remplacement direct des plan-
ches en fibres d'amiante par des planches en fibres de sili-
cate d'aluminium, se trouve celui de la rupture des fibres due à la fragilité des planches en silicate d'aluminium à l'état sec lorsqu'elles sont soumises à une compression,
celle-ci pouvant provoquer une rupture prématurée des fibres.
Aux températures élevées, une fibre typique en silicate d'aluminium liée au Ludox est également soumise à un certain rétrécissement qui peut provoquer le desserrage des disques en fibres sur le mandrin en métal, créant un mouvement relatif et
un endommagement accéléré des fibres.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.763.533 au
nom de Blom décrit un rouleau comportant un mandrin métalli-
que avec une longue enveloppe monolithique en fibres.Ce type de construction ne donne pas satisfaction car, l'enveloppe en fibres se contracte dans toutes ses dimensions lorsqu'elle est
soumise à des températures élevées alors que le mandrin métal-
lique se dilate. Lorsque l'enveloppe se contracte dans la di-
rection axiale, alors que le mandrin métallique se dilate, elle se trouve dégagée par suite de l'absence de compression à son extrémité et tourne par rapport au mandrin. Elle peut se fendiller ou se désintégrer par suite de l'apparition de
grands interstices circonférentiels se produisant au hasard.
Ces "interstices" dus à la contraction des fibres et à la di-
latation axiale du mandrin peuvent n'être au nombre que de quelques unités sur la face du revêtement du rouleau. De grands
interstices peuvent provoquer une avarie prématurée des dis-
ques, en permettant un défaut du bord et une séparation des
disques et un écrasement latéral. De grands interstices peu-
vent également être à l'origine d'inconvénients sur le plan du convoyage du produit. En outre, comme les caractéristiques de l'enveloppe en fibres liées sont semblables à celles de la céramique,les forces de cambrage ne se traduisent virtuellement par aucun fléchissement, alors que le mandrin métallique sur lequel elle est montée fléchit. Il en résulte que l'enveloppe
en céramique est "fraisée" dans sa partie centrale. A un cer-
tain moment, ce fraisage provoque des fissures, et l'envelop-
3. pe commence à se promener sur le mandrin métallique, ce qui
se traduira par une usure supplémentaire. Une panne catas-
trophique pourra se produire dans un laps de temps relative-
ment court.
Une recherche des brevets de l'art antérieur a per-
mis de relever les brevets des Etats-Unis d'Amérique sui-
vants brevet Gaskell na 1.930.999 brevet Sherts no 2.300.528 brevet Lindquist n0 2.788.957 brevet Keith no 3.306.254 brevet Goulding n0 2.501. 629 brevet Weber n0 1.883.183 brevet Kitazawa n0 3.710.469 brevet Gorman no 3.853.525
Dans le brevet Gaskell n0 1.930.999, le rouleau com-
porte des disques en amiante qui peuvent être comprimés par le boulon 9 ou l'écrou. Cependant, ce brevet ne procède à aucune
description des caractéristiques de la présente invention.
Dans le brevet Keith n0 3.306.254, les rondelles 19 sont maintenues entre des plaques extrêmes par un boulon 24,
de façon à comprimer les disques.
Le brevet Goulding n0 2.501.629 a été choisi parce
qu'il représente un rouleau utilisant des tirants pour main-
tenir les disques ensemble, bien que dans cette structure
il n'y ait pas de manchon extérieur sur les disques.
Les autres brevets ont été choisis comme présentant un certain intérêt car ils concernent des rouleaux avec des
moyens de pression d'extrémité ou avec des disques sur un man-
drin.
En outre, le brevet no 3.815.197 au nom de la deman-
deresse concerne divers moyens de formation de rouleaux. Le
brevet n0 3.224.927 concerne la formation de matériau en fi-
bres minérales résistant à la chaleur qui contiennent de
l'amidon cationique et de la silice colloïdale.
Un objet de la présente invention est de prévoir un rouleau perfectionné pour des applications o règnent de 4. hautes températures, qui élimine les problèmes de dilatation et d'usure exposés ci-dessus, autorise des différentiels de dilatation entre le mandrin métallique et l'enveloppe, et
accepte les forces de flexion transversale citées ci-dessus.
Un autre objet de la présente invention est de pré- voir un rouleau perfectionné du type précédent, qui utilise des matériaux connus d'une. manière nouvelle, mais augmente
grandement la longévité et la vie utile effective du rouleau.
Un autre objet de la présente invention est de pré-
voir un rouleau perfectionné fonctionnant aux hautes tempéra-
tures, dans lequel les composants de l'enveloppe sont main-
tenus dans leur position appropriée grâce à l'une de plusieurs
méthodes différentes, tout en permettant les mouvements rela-
tifs entre mandrin et enveloppe décrits ci-dessus.
En bref, le rouleau fonctionnant aux hautes tempéra-
tures de la présente invention comprend un mandrin métalli-
que cylindrique allongé, une série de sous-ensembles consti-
tués d'enveloppes monolithiques relativement courtes placées sur le mandrin, chaque sous-ensemble étant constitué de fibres prélevées dans le groupe comprenant le silicate d'aluminium,
le verre, ou la laine minérale et d'un liant, un moyen sépa-
rant les sous-ensembles, à la suite de quoi, la flexion trans-
versale du mandrin sera acceptée par décalage angulaire rela-
tif des sous-ensembles, et un moyen maintenant les sous-ensem-
bles sur le mandrin, tout en permettant un mouvement relatif
entre le mandrin et les sous-ensembles, mouvement dû à la fle-
xion du mandrin et aux différences de dilatation thermique.
La présente invention sera bien comprise lors de la
description suivante faite en liaison avec les dessins ci-
joints dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique, en partie en
coupe, représentant un mode d'application de la présente in-
vention,c'est-à-dire la fixation séparée au mandrin de chaque enveloppe cylindrique de courte longueur en fibres liées;
La figure 2 est une vue semblable à celle de la figu-
re 1, mais représentant un second type de construction, c'est-
à-dire l'application d'une pression extrême de rattrapage aux 5. enveloppes montées en coulissement sur le mandrin; La figure 3 est une vue en élévation latérale, en
partie en coupe, d'un premier mode de réalisation de la pré-
sente invention utilisant un système de rattrapage par ressort extérieur pour les disques en fibres; La figure 4 est une vue en coupe fragmentaire, à grande échelle, du rouleau dans l'aire du cercle 4 de la figure 3, représentant des parties en clinquant métallique à insérer entre les disques en fibres; La figure 5 est une vue, en partie en coupe, d'un
autre mode de réalisation de la présente invention, dans le-
quel les sous-ensembles monolithiques comportent des plaques extrêmes métalliques maintenues ensemble par un moyen fileté qui permet une compression prédéterminée et rend solidaires les sous-ensembles adjacents;
La figure 6 est une vue fragmentaire, à grande échel-
le, d'une partie de la figure 5 représentée par le cercle 6; La figure 7 est une vue en bout en coupe de la figure , prise le long de la ligne 7-7, certaines parties étant en crevé;
La figure 8 est une vue en coupe représentant un au-
tre sous-ensemble monolithique utilisant un tube en métal ex-
pansé avec des flasques extrêmes destinés à maintenir les disques en fibres;
La figure 9 est une vue d'un autre mode de réalisa-
tion de la présente invention, dans lequel les sous-ensembles monolithiques sont fixés séparément au mandrin; La figure 10 est une vue en coupe fragmentaire, à grande échelle, de la figure 9 prise dans la zone ayant pour référence 10;
La figure 11 est une vue en coupe fragmentaire repré-
sentant un autre mode de réalisation de la présente invention
qui comporte un système de rattrapage extrême interne, régla-
ble manuellement; La figure 12 est une vue en coupe fragmentaire d'un autre mode de réalisation de la présente invention qui est également un système de rattrapage interne, mais chargé par 6. un ressort; La figure 13 est une vue en coupe fragmentaire d'un mode de réalisation supplémentaire comportant un système de rattrapage interne pneumatique; et La figure 14 est une vue en coupe fragmentaire re- présentant une variante du système à joint de dilatation dans
lequel les entretoises métalliques s'engagent dans des rai-
nures de blocage du mandrin.
Les deux systèmes de base permettant la réalisation de la présente invention sont représentés dans les figures 1 et 2. Dans la figure 1, le mandrin métallique cylindrique est représenté en 11 et les disques monolithiques annulaires en fibres en silicate d'aluminium de courte longueur sont indiqués en 12. Chaque disque ou groupe de disques de courte longueur est fixé en 13 au mandrin métallique. Les disques adjacents sont liés les uns aux autres dans des groupes de courte longueur, sauf à des emplacements prédéterminés qui permettent le déplacement des sous-ensembles monolithiques pour qu'ils se rapprochent les uns des autres et s'éloignent les uns des autres, laissant un espace variable 14. Ce système pourrait être appelé "système de joint de dilatation". Comme chaque sous-ensemble ou disque 12 a une longueur relativement
courte dans la direction axiale, les contraintes dues aux dif-
férences de dilatation thermique entre le cylindre et les dis-
ques seront petites. En conséquence, chaque sous-ensemble 12
conservera sa liaison par rapport au mandrin. Lorsque le man-
drin se dilatera dans le sens axial, les sous-ensembles se déplaceront proportionnellement pour s'éloigner les uns des autres, et le mandrin présentera une série d'interstices 14 de dimensions relativement petites sur sa longueur à chaque
joint prédéterminé se trouvant entre les sous-ensembles mono-
lithiques. Ce système peut être utilisé lorsque de petits
interstices peuvent être admis entre sous-ensembles monolithi-
ques ou lorsque, pour une raison ou une autre, il n'est pas souhaitable d'avoir le système de rattrapage à l'extrémité
qui est représenté en figure 2. Le système de joint de dila-
tation peut être également utilisé lorsque la charge radiale 7. des disques due aux pièces est relativement importante et
qu'il serait par conséquent difficile de tenir compte d'un mou-
vement axial relatif entre le mandrin et les sous-ensembles de disques. Chaque sous-ensemble monolithique 12 du système est fixé au mandrin en faisant appel à une parmi plusieurs métho-
des, soit par utilisation d'un liant soit par fixation mécani-
que, comme cela sera décrit ci-après.
Le système de rattrapage extrême de la figure 2 utilise un mandrin 15 et des sous-ensembles monolithiques ou
disques en fibres 16 de longueur relativement courte. Le dia-
mètre intérieur 17 des disques 16 peut être à une certaine distance de la surface du mandrin ou, s'il y a coulissement,
comporter une surface résistant à l'usure. Un moyen de rat-
trapage de jeu représenté schématiquement par le ressort 18 est prévu, qui, par exemple par l'intermédiaire d'un organe 19, applique constamment une force de compression axiale aux sous-ensembles monolithiques. Ces sous-ensembles sont séparés par des séparateurs ou des agents de dégagement évitant leur collage, représentés schématiquement en 21, qui, comme on le verra ultérieurement, peuvent avoir la forme de séparateurs structurels tels que des organes métalliques, des séparateurs nonstructurels tels que des clinquants métalliques, ou des agents chimiques ou des revêtements évitant le collage. Dans cet agencement, avec des séparateurs structurels, un espace 22
peut exister entre le diamètre intérieur 17 et le mandrin mé-
tallique de sorte que les disques en fibres ne s'useront pas par rapport au mandrin. Un contact coulissant se produira entre
les organes de séparation structurels et le mandrin métallique.
Si des séparateurs non structurels sont utilisés, aucun espace n'existera entre les disques et le mandrin, étant donné que la fonction de support des disques assumée par les séparateurs ne
se produira pas.
S'agissant maintenant des modes de réalisation spé-
cifiques de la présente invention, les figures 3 et 4 montrent
un rouleau généralement représenté en 23, qui comprend un man-
drin métallique cylindrique allongé 24 et une pluralité de
sous-ensembles monolithiques ayant la forme de disques en fi-
8. bres 25. Les disques sont constitués de fibres en silicate
d'aluminium qui peuvent être préparés par la méthode de for-
mation en couche à l'état humide faisant appel à des liants que l'on trouve couramment dans le commerce, tels que le liant dit Ludox. Les disques annulaires 25 sont assemblés à l'état humide. Chaque disque peut être comprimé comme sous-ensemble,
ou comme un même ensemble comportant des entretoises appro-
priées ou des revêtements évitant le collage, jusqu'à ce qu'une légère quantité de liant sorte de l'ensemble. Il est
généralement important de ne pas utiliser une compression ex-
cessive, laquelle pourrait faire ressortir le liant des fi-
bres et réduire l'efficacité de la construction finale. Des disques typiques auront une épaisseur comprise entre 6,5 mm et
environ 25 mm, le pourcentage de liant étant généralement infé-
rieur à 30 % en poids du poids total combiné de la matrice à
l'état sec.
Le mandrin 24 peut être revêtu d'un agent de dégage-
ment 26, par exemple d'une bande en matériau dit téflon, en polyéthylène, en un certain type de silicone, ou d'un oxyde lâche, de façon à éviter l'adhérence des disques en fibres
sur le mandrin.
Les sous-ensembles monolithiques 25 peuvent être ren-
forcés sur leur diamètre intérieur par un agent durcissant supplémentaire 27, ou par des matériaux formant un ciment de types divers de façon à obtenir un renforcement des fibres
sur leur diamètre intérieur.
Des séparateurs, ayant la forme de disques annulaires 28 ou de revêtements évitant le collage, sont prévus entre
sous-ensembles monolithiques adjacents 25. Ces séparateurs cons-
tituent une sorte de joint de dilatation pré-établi pour l'en-
semble, grâce à l'utilisation d'éléments monolithiques en fi-
bres 25 de courte longueur et de "joints de dilatation" 28 entre éléments, l'effet de "fraisage" cité ci-dessus dû au fléchissement relatif entre le mandrin et le revêtement du rouleau est éliminé. Au lieu d'agir en manchon en céramique très raide monté sur un mandrin relativement élastique, les sous-ensembles 25 agissent comme des perles sur une chaîne, 9. qui se déplaceront angulairement les unes par rapport aux autres pendant le fléchissement du mandrin se produisant en fonctionnement. Après montage des sous-ensembles 25 sur le mandrin 24, ceux-ci peuvent être séchés et tournés et/ou usinés aux
dimensions correctes, et des revêtements en Ludox, en phospha--
te d'aluminium ou en matériaux de durcissement peuvent être utilisés pour obtenir une concentration plus grande de liant
près de la surface du rouleau et par conséquent une amélio-
ration de la résistance à l'usure. Des revêtements multiples de liants peuvent provoquer une nouvelle contraction de la surface des disques. Il peut par conséquent être souhaitable de fermer les interstices en exerçant une légère compression supplémentaire après l'application des revêtements finaux en liant. Dans certains cas, il est possible d'usiner les sous-ensembles 25 avant leur assemblage sur le mandrin 24, l'assemblage étant réalisé avec une précision suffisante pour
éliminer un nouvel usinage.
Un arbre 30 s'étend dans le rouleau 23 et est sup-
porté à ses extrémités %u'osées par des roulements 31 et 32.
Le mandrin 24 est représenté comme s'étendant dans des parois
33 et 34 d'un four 35.
Une bague 36 est fixée au mandrin 24 à l'intérieur de la paroi 34 et une bague coulissante 37 est montée sur le mandrin 24 à l'intérieur de la paroi 33. Les disques 25 sont disposés entre ces deux bagues. Un manchon 38 est monté en coulissement sur le mandrin 24 et s'étend dans la paroi 33,
une de ses extrémités étant engagée dans la bague 37. Une ba-
gue 39 comportant un ressort est fixée à l'autre extrémité du
manchon 38,et une autre bague 41 formant manchon peut coulis-
ser sur le mandrin 24 à l'extérieur de la bague 39. Un res-
sort de compression hélicoïdal 42 refroidi par air est dispo-
sé entre les bagues 39 et 41. Une bague fixe 43 est fixée au mandrin 24 à l'extérieur de la bague 41, et porte des vis de rattrapage 44 qui permettent de régler la position axiale de la bague 41. On dispose ainsi d'une possibilité de réglage
de la pression extrême que le ressort 42 exerce par l'intermé-
10. l.
diaire de la bague 39 et du manchon 38 sur la bague coulis-
sante 37 et par conséquent sur les sous-ensembles 25. En
variante, la bague 41 peut être fixe et les vis 44 et la ba-
gue 43 être omises.
En fonctionnement, une dilatation axiale du mandrin 24 due à des températures élevées provoquera un coulissement relatif du mandrin par rapport aux sous-ensembles 25, mais l'agent de dégagement qui recouvre le mandrin évitera tout
endommagement dûi à l'adhérence des disques en fibre. Les dis-
ques seront maintenus ensemble à tout instant par le ressort 42. En même temps, les disques ne seront pas soumis à l'usure
ou aux avaries dues aux phénomènes de cambrage et de dilata'-
tiond5crits précédemment.
Les figures 5, 6 et 7 représentent un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le rouleau,
représenté généralement en 101, comprend un mandrin métalli-
que 102 et des sous-ensembles monolithiques en fibres 103.
Les sous-ensembles comprennent chacun une pluralité de disques
104 qui sont maintenus à leurs extrémités opposées par une pai--
re de plaques annulaires métalliques 105 et 106. Une plurali-
té de tirants filetés 107 distants circonférentiellement les uns des autres s'étendent entre les plaques 105 et 106 en
traversant les disques 104. Les disques comprimés entre cha-
que paire de plaques 105 et 106 constituent un sous-ensemble
monolithique. En général, une entretoise tubulaire 108 entou-
re chaque tirant 107 de façon à obtenir une cote prédétermi-
née après compression par serrage d'écrous 109. Dans le cas o les sousensembles sont maintenus par des tirants et des
entretoises, il est possible d'accomplir toutes les opéra-
tions de compression dans le sous-ensemble et par conséquent
d'éviter lecoût élevé de l'outillage de compression des dis-
ques sur le mandrin.
Les diamètres intérieurs des disques 104 peuvent être supérieurs au diamètre extérieur du mandrin, alors que les diamètres intérieurs dés plaques de maintien 105 et 106 peuvent être plus proches de celui du mandrin. De cette façon,
les plaques métalliques seront bloquées en position aux tempé-
11. ratures élevées. En variante, ou en addition,des clavettes 111 peuvent être formées sur le mandrin 102, qui se montent dans des rainures pratiquées dans les plaques. Les tirants 107 s'étendent au-delà des écrous 109, comme représenté en 112 de la figure 5, dans des évidements 113 pratiqués dans le sous-
ensemble adjacent 103. Un mouvement relatif entre sous-ensem-
bles est ainsi empêché. Des trous 114 sont pratiqués dans les plaques 106 pour les têtes adjacentes 115 des tirants
filetés 107. Si on le souhaite, un liant 116 peut être ap-
pliqué au diamètre intérieur des disques 104 pour leur confé-
rer une résistance supplémentaire. De même un revêtement 117
en liant peut être appliqué au diamètre extérieur des dis-
ques comme agent durcissant après séchage et usinage.
Le jeu étroit entre les plaques de maintien 105, 106 et le mandrin, comme décrit précédemment, peut être utilisé si l'ensemble doit être du type à joint de dilatation décrit en liaison avec la figure 1. D'autre part, si le système de rattrapage doit être utilisé, le jeu des plaques de maintien
sera relativement important.
Un autre agencement est représenté en figure 8 et comprend un rouleau généralement représenté en 201 ayant un
mandrin métallique 202 et une série de sous-ensembles de dis-
ques en fibres représentés généralement en 203. Chaque sous-
ensemble comprend dans ce cas une pluralité de disques en fi-
bres 204 qui sont disposées entre deux plaques 205 et 206 à
flasques. Les plaques peuvent être constituées de métal perfo-
ré ou expansé et comportent des parties 207 formant manchon qui entourent le mandrin 202. Le jeu entre les parties 207 et
le mandrin dépendra de l'utilisation ou non du système de rat-
trapage axial ou du système de joint de dilatation. Un tube en métal expansé ou perforé 208 s'étend entre les flasques 207 des plaques 205 et 206, et leur est fixé. Des disques 204 en fibres entourent le tube. Ainsi, l'ensemble comprend le
mandrin métallique cylindrique et un groupe d'organes intermé-
diaires constitués chacun des flasques 205 et 206 reliés par le tube 208. Chaque sous-ensemble comprend un petit groupe
de disques 204 en fibres de silicate d'aluminium convenable-
12. ment traités avec un liant. Si on le souhaite, un liant de renforcement peut être appliqué au diamètre intérieur des
disques et du tube en métal expansé.
Les figures 9 et 10 représentent un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le rouleau est
généralement représenté en 301 et comprend un mandrin cylin-
drique métallique 302 et des groupes de disques monolithi-
ques en fibres de courte longueur. Le mandrin 302 a une sur-
face rugueuse 304 qui peut être obtenue par un filetage grossier, par sablage, ou par un autre type de procédé de
façon à former une surface d'accrochage d'un liant. En va-
riante ou en addition, un métal expansé 305 pourrait être sou-
dé par points au mandrin de façon à constituer une surface pour l'adhésif 306 des fibres. Des éléments 307 ayant la forme de séparateurs, d'entretoises ou d'agents chimiques de dégagement,
sont insérés entre les segments 303. L'adhésif 306 liera ain-
si les segments 303 au mandrin. Le résultat sera un joint du type "dilatation" ayant une construction atteignant les objets
de la présente invention.
La figure 11 représente un système de rattrapage
axial interne à fonctionnement manuel. Le rouleau est généra-
lement représenté en 401 et comprend un mandrin métallique 402 et des disques en fibres 403 avec des entretoises 404. Une bague 405 est en contact avec une extrémité de la série de disques et peut coulisser sur le mandrin. Un poussoir 406 à
l'intérieur du mandrin peut être amené en contact avec la ba-
* gue 405 et comporte des doigts 407 qui s'étendent à cet effet dans des fentes 408. L'extrémité 409 du mandrin 402 supporte un petit tube 411 au moyen d'un adaptateur-412. Un palier 413
est porté par le tube 411 et un écrou 414 est soudé à l'extré-
mité de ce palier. Une vis ou tige de poussée 415 de réglage est montée par vissage dans l'écrou 414 et est accouplée en rotation en 416 à une tige de poussée intermédiaire 417.Cette tige de poussée est à son tour accouplée au poussoir 406. Une bague 418 peut être fixée à l'extrémité de la tige 417 de façon à faciliter l'engagement du poussoir 406. La rotation de la tige 415 permettra ainsi d'ajuster la compression des 13.
disques 403.
La figure 12 représente un autre mode de réalisa-
tion d'un système de rattrapage interne chargé par ressort.
Dans ce cas, le système de rattrapage est généralement re-
présenté en 501 et comprend une tige de poussée 502 qui est
reliée à un poussoir (non représenté) semblable à celui in-
diqué en 406 dans le mode de réalisation précédent. Une par-
tie en prolongement 503 fixée au mandrin (non représentée) supporte une paire d'organes distants l'un de l'autre 504 et
505 reliés par des tirants 506. Un ressort de compression hé-
licoidal 507 bute contre une extrémité de l'organe 505. L'au-
tre extrémité est en contact avec une bague 508 qui est mon-
tée par vissage sur une vis 509 de réglage de poussoir. Cette vis peut comporter une extrémité de dimension réduite 511 qui est disposée à l'intérieur d'un évidement 512 à l'extrémité de la tige 502. Ainsi,la pression du ressort 507, s'exerçant sur la tige de poussée par l'intermédiaire des organes 508 et
509, créera des forces de compression constantes sur les dis-
ques en fibres de façon à tenir compte des dilatation et con-
traction relatives.
La figure 13 représente un autre mode de réalisation du système de rattrapage interne, représenté généralement en 601. Une tige de poussée 602 est reliée comme précédemment
aux disques en fibres (non représentée). Une partie en prolon-
gement 603 fixée au mandrin porte une paire d'organEs604 et 605 distants l'un de l'autre et reliés par une paire de tirants
606. Une membrane 607 est disposée entre l'organe 605 et une ti-
ge de longueur réglable 608. Cette tige est en contact avec
la tige de poussée 602. La membrane 607 forme une chambre fer-
mée pouvant être pressurisée afin d'augmenter ou de diminuer les forces de compression agissant sur les disques.
La figure 14 représente un autre mode de réalisation du système de joint de dilatation dans lequel le rouleau est
généralement représenté en 701 et comprend un mandrin cylin-
drique 707 et des segments monolithiques de courte longueur 703 de disques en fibres. Des entretoises métalliques 704 sont disposées entre chaque paire de segments monolithiques 14.
adjacents. Ces entretoises métalliques ont-des parties diamé-
trales étirées vers l'intérieur 705, construites de façon à
s'engager dans des rainures circonférentielles 706 du man-
drin 702 aux endroits corrects entre segments adjacents 703.
Des agencements de blocage équivalents pourraient être utili-
sés à la place de ces rainures.
L'appréciation de certaines des valeurs de mesures
indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles pro-
viennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités
métriques.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples
de réalisation qui viennent d'être décrits., elle.est au con-
traire susceptible de variantes et de modifications qui appa-
raîtront à l'homme de l'art.
15.
Claims (21)
1 - Rouleau pour utilisation à des températures éle-
vées, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin métallique
cylindrique allongé, une série de sous-ensembles monolithi-
ques formant enveloppe de longueur relativement courte sur le mandrin, chaque sous-ensemble étant constitué de fibres prises dans le groupe comprenant le silicate d'aluminium, le verre, ou la laine minérale et d'un liant, un moyen séparant les
sous-ensembles grâce auquel la flexion transversale du man-
drin sera acceptée par un décalage angulaire relatif des sous-
ensembles, et un moyen maintenant les sous-ensembles sur le
mandrin tout en permettant un mouvement relatif entre le man-
drin et les sous-ensembles à la suite de la flexion du mandrin
et des différences de dilatation thermique.
2 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en
ce que le moyen de séparation comprend des entretoises struc-
turelles insérées entre sous-ensembles monolithiques adja-
cents. 3 - Rouleau selon la revendication 2, caractérisé en
ce que les entretoises structurelles ont des diamètres inté-
rieurs étroitement adjacents au diamètre de l'arbre, à la suite de quoi, elles seront bloquées sur l'arbre pendant le
fonctionnement du rouleau.
4 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation comprend des entretoises non structurelles insérées entre sousensembles monolithiques adjacents. - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation comprend des revêtements
évitant le collage qui sont insérés entre sous-ensembles mono-
lithiques adjacents.
6 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de séparation a des diamètres intérieurs à
une certaine distance du mandrin; le moyen de maintien com-
prend un moyen de rattrapage à une extrémité du mandrin qui exerce une force axiale sur les enveloppes par rapport au mandrin. 16. 7 - Rouleau selon la revendication 6, caractérisé en
ce que le mandrin est lisse et revêtu d'un agent de dégage-
ment de façon à éviter le collage des enveloppes sur lui.
8 - Mandrin selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que les enveloppes sont revêtues sur leurs
diamètres intérieurs d'un matériau de renforcement.
9 - Rouleau selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de rattrapage comprend un manchon sur le mandrin et un ressort de compression hélicoïdal exerçant
une force axiale sur le manchon.
- Rouleau selon la revendication 6, caractérisé en
ce que le moyen de rattrapage comprend une bague pouvant cou-
lisser dans le mandrin, un poussoir interne pouvant venir en
contact avec la bague par l'intermédiaire de rainures de cla-
vette pratiquées dans le mandrin, et une tige de poussée pou-
vant venir en contact avec le poussoir.
11 - Rouleau selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tige de poussée vient en contact avec une vis qui est supportée par vissage par une partie en prolongement du mandrin, à la suite de quoi la rotation de la vis permettra
de faire varier la compression des enveloppes.
12 - Rouleau selon la revendication 10, caractérisé
en ce qu'il comprend en outre un ressort de compression héli-
coldal et un moyen reliant le ressort à la tige de poussée
et au mandrin.
13 - Rouleau selon la revendication l0,caractérisé en ce qu'il comprend une membrane gonflable et un moyen reliant
la membrane à la tige de poussée et au mandrin.
14 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sousensembles monolithiques comprennent chacun
un groupe de disques en fibres, des plaques de maintien struc-
turelles aux extrémités opposées du groupe, et une pluralité de tirants distants les uns des autres circonférentiellement
qui relient les plaques extrêmes.
15 - Rouleau selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un liant appliqué aux surfaces
intérieures des disques en fibres.
17. 16 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un matériau de renforcement à base de ciment qui est appliqué aux surfaces intérieures
des sus-ensembles.
17 - Rouleau selon l'une des revendications 14, 15
ou 16, caractérisé en ce que les plaques de maintien structu-
relles sont métalliques et suffisamment proches du mandrin pour bloquer les sous-ensembles monolithiques sur le mandrin
pendant le fonctionnement du rouleau.
18 - Rouleau selon l'une des revendications 14, 15
ou 16, caractérisé en ce que le jeu entre les plaques de main-
tien et le mandrin est suffisant pour permettre un mouvement axial relatif entre les sous-ensembles monolithiques et le mandrin, et en ce qu'un moyen de rattrapage axial sollicite
les sous-ensembles monolithiques dans une direction par rap-
port au mandrin.
19 - Rouleau selon l'une des revendications 14, 15
ou 16, caractérisé en ce que le mandrin comporte une clavette reliée aux plaques de maintien de façon à éviter un mouvement
relatif entre les sous-ensembles monolithiques et le mandrin.
- Rouleau selon l'une des revendications 14, 15
ou 16, caractérisé en ce que les tirants sont filetés, et en ce que des écrous sur les tirants permettent d'obtenir une cote comprimée prédéterminée des sous-ensembles., 21 - Rouleau selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend des entretoises sur les tirants pour
déterminer la cote comprimée.
22 - Rouleau selon l'une des revendications 14, 15
ou 16, caractérisé en ce qu'au moins un tirant pour chaque
sous-ensemble s'étend dans un évidement du sous-ensemble adja-
cent, à la suite de quoi les sous-ensembles seront empechés
de tourner les uns par rapport aux autres.
23 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en
ce que chaque sous-ensemble monolithique comprend un tube mé-
tallique perforé à l'intérieur d'un groupe de disques en fi-
bres, et en ce que des plaques à flasques aux extrémités oppo-
sées du groupe de disques en fibres sont fixées au tube.
18. 24 - Rouleau selon la revendication 23, caractérisé en ce que les plaques extrêmes ont un jeu suffisamment petit par rapport au mandrin, à la suite de quoi le sous-ensemble
monolithique sera bloqué sur le mandrin pendant le fonc-
tionnement. - Rouleau selon la revendication 23, caractérisé en ce que les parties intérieures des plaques à flasques sont suffisamment dégagées du mandrin pour permettre un mouvement de coulissement relatif entre eux, et du moyen de rattrapage
extrême entre le mandrin et les sous-ensembles monolithiques.
26 - Rouleau selon l'une des revendications 23, 24
ou 25, caractérisé en ce que les disques en fibres sont ren-
forcés sur leurs diamètres intérieurs par un liant.
27 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de maintien comprend une liaison séparée des sous-ensembles monolithiques avec le mandrin, le moyen de séparation étant disposé entre sousensembles monolithiques adjacents. 28 - Rouleau selon la revendication 27, caractérisé
en ce que le mandrin comporte une surface extérieure rugueuse.
29 - Rouleau selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comprend un tube perforé entre les sous-ensembles
monolithiques et la surface rugueuse, et une couche d'adhé-
sif reliant le tube et les sous-ensembles.
30 - Rouleau selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le moyen de séparation comprend des entretoises struc-
turelles disposées entre sous-ensembles monolithiques adjà-
cents, et une série de rainures sur le mandrin, les entretoi-
ses étant engagées dans les rainures, à la suite de quoi les
entretoises seront bloquées sur le mandrin.
31 - Rouleau selon la revendication 30, caractérisé en.
ce que les entretoises ont des diamètres intérieurs étirés
vers l'intérieur qui sont plus étroits que le diamètre du man-
drin.
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