FR2601217A1

FR2601217A1 - Device for driving and guiding a strip metal product subjected to a temperature modification

Info

Publication number: FR2601217A1
Application number: FR8609795A
Authority: FR
Inventors: Francois Bertolotti
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-01-08
Also published as: FR2601217B1

Abstract

This device includes means for driving 15 and for guiding 4, 5, 6 the strip to form a substantially circular looped path 8, and means 10-12; 13-14 for producing the modification of the temperature of the metal in the said loop. The guide means comprise a cage 6 of generally cylindrical shape including, distributed over its periphery, a plurality of axles 7 on which are freely rotatably mounted rollers 7 having the said looped path 3 as casing.

Description

L'invention concerne un dispositif d'entrainement et de guXdage d'un produit métallique en bande soumis à une variation de température, du type comportant des moyens d'entraînement et de guidage de la bande pour former un trajet en boucle sensiblement circulaire, et des moyens pour réaliser la modification de la température du métal dans ladite boucle. The invention relates to a device for driving and guiding a metallic product in a strip subjected to a temperature variation, of the type comprising means for driving and guiding the strip to form a substantially circular loop path, and means for carrying out the modification of the temperature of the metal in said loop.

Un dispositif de ce type, dans sa variante dédiée au chauffage, est connu par le document
FR-A-2 461 426 (CEM).A device of this type, in its variant dedicated to heating, is known from the document
FR-A-2 461 426 (CEM).

Les moyens de guidage de la bande comprennent un tambour rotatif de relativement grand diamètre qu'enveloppe en majeure partie la bande pour former la boucle, grâce à la coopération de galets de guidage d'entrée et de sortie. Selon ce même document, des moyens de chauffage comportent un inducteur électromagnétique à champ tournant, disposé à l'intérieur du tambour, et une culasse disposée en croissant à ltextérieur du tambour, en ménageant un entrefer dans lequel passe la bande. The means for guiding the strip comprise a rotary drum of relatively large diameter which is mainly enveloped by the strip to form the loop, thanks to the cooperation of guide rollers for entry and exit. According to the same document, heating means comprise an electromagnetic inductor with a rotating field, placed inside the drum, and a cylinder head arranged crescent inside the drum, providing an air gap in which the strip passes.

Selon une disposition alternative connue par le document DE-C-404606 (SCHROEDER), les moyens de chauffage comportent un inducteur électromagnétique à champ glissant, disposé en croissant à l'extérieur du tambour dont il épouse la forme, tout en ménageant également un entrefer pour le passage de la bande. According to an alternative arrangement known from document DE-C-404606 (SCHROEDER), the heating means comprise an electromagnetic inductor with a sliding field, arranged crescently outside the drum of which it follows the shape, while also providing an air gap for the passage of the tape.

Quelle que soit la réalisation adoptée pour les moyens magnétiques, le chauffage voulu peut être très important (plus de lOO0C) sur une distance courte (quelques mètres seulement). Whatever the embodiment adopted for magnetic means, the desired heating can be very important (more than 100 ° C.) over a short distance (only a few meters).

Il en résulte de forts gradiants thermiques dans le sens longitudinal de la bande, lesquels engendrent des dilatations différentielles le long de la bande. Cela entraîne un frottement circonférentiel entre le tambour et la bande, qui peut avoir pour conséquence une dégradation de l'état de surface de la bande. This results in strong thermal gradients in the longitudinal direction of the strip, which generate differential expansions along the strip. This results in circumferential friction between the drum and the strip, which can result in a deterioration of the surface condition of the strip.

I1 est clair que des inconvénients semblables obèrent l'utilisation de ces mêmes moyens de guidage dans le cadre d'un dispositif appliqué au refroidissement de bandes. It is clear that similar drawbacks obstruct the use of these same guide means in the context of a device applied to the cooling of strips.

Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'entraînement et de guidage ne présentant pas ces inconvénients. The object of the invention is to propose a drive and guidance device which does not have these drawbacks.

L'invention atteint son but, dans le cadre du dispositif du type précité, du fait que les moyens de guidage comprennent une cage de forme générale cylindrique comportant, répartis sur sa périphérie, une pluralité d'axes sur lesquels sont montés en rotation libre des rouleaux ayant ledit trajet en boucle comme enveloppe. Chacun des ses rouleaux peut se présenter sous le forme d'un cylindre unique s'étendant selon l'intégralité de l'axe, ou sous la forme d'une série de cylindres successifs espacés, pouvant aller jusqu'à constituer un chapelet de galets à la manière d'un boulier. The invention achieves its object, in the context of the device of the aforementioned type, because the guide means comprise a cage of generally cylindrical shape comprising, distributed around its periphery, a plurality of axes on which are mounted in free rotation of the rollers having said loop path as an envelope. Each of its rollers can be in the form of a single cylinder extending along the entire axis, or in the form of a series of successive spaced cylinders, up to constituting a chain of rollers like an abacus.

Autrement dit, le tambour rotatif de gros -diamètre (par exemple 1 m) a été remplacé par une pluralité de rouleaux de petite diamètre (par exemple de 2 à 10 cm) définissant sensiblement de même trajet. De la sorte, les différences longitudinales de dilatation sont absorbées par des rotations différentes des rouleaux. In other words, the large-diameter rotary drum (for example 1 m) has been replaced by a plurality of rollers of small diameter (for example from 2 to 10 cm) defining substantially the same path. In this way, the longitudinal differences in expansion are absorbed by different rotations of the rollers.

Pour une utilisation dans un dispositif de chauffage inductif, les rouleaux sont de préférence en matériau réfractaire transparent au flux magnétique, et, avantageusement non conducteur de l'électricité. For use in an inductive heating device, the rollers are preferably made of refractory material transparent to magnetic flux, and advantageously non-conductive of electricity.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un exemple de réalisation conforme à l'invention. On se réfèrera à la figure unique annexée représentant en coupe transversale le dispositif de l'invention avec, sur la partie droite de la figure, un premier mode de réalisation de moyens de chauffage inductif et sur la partie gauche, un second mode de réalisation de ces moyens. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the following description of an exemplary embodiment in accordance with the invention. Reference will be made to the appended single figure representing in cross section the device of the invention with, on the right side of the figure, a first embodiment of inductive heating means and on the left side, a second embodiment of these means.

La figure montre la bande métallique mince 1 entrant dans le dispositif de guidage 2 en formant une boucle sensiblement circulaire 3. Des galets d'entrée 4 et de sortie 5 sont prévus ainsi que des moyens d'entraînement 15 de la bande. The figure shows the thin metal strip 1 entering the guide device 2 by forming a substantially circular loop 3. Inlet rollers 4 and outlet 5 are provided as well as means 15 for driving the strip.

A l'intérieur du dispositif 2, la boucle 3 enveloppe partiellement les rouleaux 7 d'une cage cylindrique 6 disposée transversalement au trajet de la bande. Inside the device 2, the loop 3 partially envelops the rollers 7 of a cylindrical cage 6 arranged transversely to the path of the strip.

La cage 6 est du type "cage d'écureuil" : une pluralité d'axes 8 sont répartis à sa périphérie, le long de ses génératrices. Chaque axe 8 porte un rouleau 7 de relativement petit diamètre, montés en rotation libre (i.e. les rouleaux 7 tournent librement sur les axes 8 ou les axes 8 tournent librement dans des paliers montés sur la cage 6). Les axes 8 (et les rouleaux 7) sont de préférence faiblement espacés entre eux (contrairement au dessin où un large espace a été représenté pour des raisons de clarté), de manière à offrir le meilleur guidage possible à la bande le long de la boucle 3. Un espace minimum subsiste cependant entre les rouleaux consécutifs de manière à autoriser une légère flexion d'un ensemble 7-8, sans risque de contact avec les ensembles 7-8 voisins. The cage 6 is of the "squirrel cage" type: a plurality of axes 8 are distributed at its periphery, along its generatrices. Each axis 8 carries a roller 7 of relatively small diameter, mounted in free rotation (i.e. the rollers 7 rotate freely on the axes 8 or the axes 8 rotate freely in bearings mounted on the cage 6). The axes 8 (and the rollers 7) are preferably spaced slightly apart from each other (unlike the drawing where a large space has been shown for reasons of clarity), so as to offer the best possible guidance to the strip along the loop 3. A minimum space remains, however, between the consecutive rollers so as to allow a slight bending of an assembly 7-8, without risk of contact with the adjacent assemblies 7-8.

La cage peut elle-même tourner autour de l'axe 9 du dispositif 2 (correspondant à l'axe central de la boucle 3), ce qui donne de meilleures possibilités dynamiques du système. La cage pourrait aussi être fixe, ce qui assure que la génératrice de contact des galets avec la bande se renouvelle constamment. The cage can itself rotate around the axis 9 of the device 2 (corresponding to the central axis of the loop 3), which gives better dynamic possibilities of the system. The cage could also be fixed, which ensures that the generator of contact of the rollers with the strip is constantly renewed.

Les moyens de chauffage inductif sont connus. Selon le mode de réalisation visible sur la partie droite de la figure, ils comportent à l'intérieur de la boucle 3 un inducteur électromagnétique 10 constitué d'un rotor tournant autour de l'axe 9 et portant plusieurs pôles saillants bobinés 12 coopérant avec une culasse feuilletée 11 de retour du flux magnétique, située à l'extérieur de la boucle 3, pour créer dans le métal de la boucle 3 l'induction nécessaire au chauffage. Inductive heating means are known. According to the embodiment visible on the right-hand part of the figure, they comprise inside the loop 3 an electromagnetic inductor 10 consisting of a rotor rotating around the axis 9 and carrying several salient poles wound 12 cooperating with a laminated yoke 11 for return of the magnetic flux, located outside of the loop 3, to create in the metal of the loop 3 the induction necessary for heating.

Dans le mode de réalisation visible sur la partie gauche de la figure, les moyens de chauffage inductif sont du type "stator de moteur linéaire". In the embodiment visible on the left-hand side of the figure, the inductive heating means are of the "linear motor stator" type.

L'inducteur est placé à l'extérieur de la boucle 3 et comporte des pôles répartis 13 logés dans un croissant 14 à encoche épousant à faible distance le trajet de la boucle et engendrant des champs magnétiques glissants traversés par la bande métallique. une culasse cylindrique intérieure 16 peut être prévue pour la fermeture du flux.The inductor is placed outside of the loop 3 and has distributed poles 13 housed in a crescent 14 with a notch following the path of the loop at a short distance and generating sliding magnetic fields crossed by the metal strip. an inner cylindrical cylinder head 16 can be provided for closing the flow.

Dans la mesure --où les lignes de champ magnétique doivent traverser la cage 6, il peut être avantageux que celle-ci porte des rouleaux 7 formés chacun par une série de cylindres espacés sur leur axe de rotation 8 plutôt qu'un cylindre unique cylindrique s'étendant tout le long de l'axe. Ainsi, la cage offre une meilleure perméabilité au champ et, partant, de meilleures performances de chauffage. In the measure - where the magnetic field lines must cross the cage 6, it can be advantageous that the latter carries rollers 7 each formed by a series of cylinders spaced apart on their axis of rotation 8 rather than a single cylindrical cylinder extending all along the axis. Thus, the cage offers better permeability in the field and, therefore, better heating performance.

Dans une exemple de réalisation, la c-age a été réalisée au moyen de deux flasques entre lesquels sont montés des rouleaux 7 de très petit diamètre, dits "rouleaux-aiguilles", presque jointifs en acier réfractaire amagnétique. In an exemplary embodiment, the c-age was carried out by means of two flanges between which are mounted rollers 7 of very small diameter, called "needle rollers", almost contiguous in non-magnetic refractory steel.

Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont pas limitatifs de l'invention. En particulier, la modification de température peut être une diminution, et les moyens de chauffage rempiacés par des moyens de refroidissement. The embodiments described above are not limitative of the invention. In particular, the change in temperature can be a decrease, and the heating means replaced by cooling means.

Claims

1. Device for driving and guiding a metallic strip product (1) subjected to a temperature variation, of the type comprising means for driving (15) and guiding (4,5,6) of the strip to form a substantially circular loop path (8), and means (10-12; 13-14) for effecting the temperature change of the metal in said loop, characterized in that the guide means comprise a cage (6) of generally cylindrical shape comprising, distributed over its periphery a plurality of axes (8) on which are mounted in free rotation rollers (7) having said loop path (3) as an envelope.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cage (6) is rotatably mounted.

3. Device according to claim 1 or 2 characterized in that the rollers (7) are each formed by a single cylinder extending along its axis (8).

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rollers (7) are each formed by a series of successive cylinders spaced along the axis (8).

5. Device according to any one of claims 1 to 4, applied to strip heating, characterized in that it comprises electromagnetic means for carrying out the induction heating of the strip and in that these electromagnetic means comprise an electromagnetic inductor (10,12) with rotating field arranged inside the loop (3).

6. Device according to any one of claims 1 to 4, applied to strip heating, characterized in that it comprises. electromagnetic means for carrying out the induction heating of the strip and in that these electromagnetic means comprise an electromagnetic inductor (13, 14) with a sliding field arranged outside the loop (3).