CA2249626A1 - Roll for a continuous metal rolling or casting plant - Google Patents

Abstract

The invention concerns a roll comprising a hub (2), an external ferrule (3) coaxial with the hub, and, between the hub and the external ferrule, a ductile ferrule (4) comprising a plurality of ring-shaped cells (43) axially juxtaposed and supplied with a pressurised liquid, each cell being delimited by an internal cylindrical wall (41) in contact with the hub and an external cylindrical wall (42) in contact with the external hoop, linked by two lateral ductile walls (44, 44') having, in radial cross section, convex surfaces arranged opposite each other. The invention is applicable to casting rolls of a plant for continuous casting between rolls and to laminating rolls.

Description

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WO98/31489 PCT~R98/00015 Cylindre pour une installation de laminaqe ou de coulée continue des métaux.

La présente invention concerne un cylindre pour une installation de laminage ou de coulée continue des métaux. Plus précisément, elle concerne une nouvelle structure de cylindre utilisable tant pour des cylindres d'appui ou de travail de laminoirs à chaud ou à froid, que pour des cylindres utilisés dans des installations de coulée continue entre cylindres de produits métalliques plats, les produits laminés ou coulés pouvant être ferreux ou non ferreux.
On connaît déjà des cylindres utilisés dans de telles installations comportant une virole entourant coaxialement un coeur ou moyeu, lui-même éventuellement monté sur un arbre. Selon les utilisations, ces cylindres sont entraînés en rotation ou simplement montés rotatifs dans des paliers. Les caractéristiques mécaniques et thermiques des matériaux utilisés respectivement pour la virole et pour le coeur sont choisies en fonction des contraintes auxquelles ces éléments sont soumis. Le coeur est classiquement réalisé en acier et présente essentiellement des caractéristiques de résistance mécanique adaptées pour supporter les efforts engendrés par le produit travaillé et éventuellement le couple d'entraînement en rotation. ~a virole doit supporter d'une part des contraintes mécaniques dues à la pression du produit laminé ou coulé, et d'autre part, surtout pour des cylindres de travail de laminage à chaud ou des cylindres de coulée, des contraintes thermiques. Elle est couramment refroidie, soit par un arrosage extérieur, soit, notamment pour des cylindres de coulée, par une circulation d'un fluide refroidissant dans des canaux aménagés dans l'épaisseur de la virole.
On sait que, sous l'effet des diverses contraintes, les cylindres, et plus particulièrement leurs viroles, se CA 02249626 1998-09-1~

W 0 98/31489 PCTA~R98/00015 déforment. Dans des installations de laminage, il est bien connu de compenser les déformations, qui sont essentiellement des déformations de flexion de l'ensemble du cylindre, en réglant le cambra~e et l'équilibrage des cages de laminoirs.
Dans des installation de coulée continue entre cylindres, où les déformations de la virole sont en grande partie d'origine thermique, il est déjà connu de lier la virole sur le moyeu seulement localement, par exemple uniquement dans une partie axialement médiane du cylindre, de manière à autoriser une certaine liberté de déformation de la virole par rapport au moyeu et ainsi limiter les contraintes dans la ~irole. Par ailleurs, il est connu d'adapter le refroidissement pour compenser ou contrôler au moins en partie les déformations de la virole, dans le but d'obtenir un profil souhaité de la surface extérieure de la virole et ainsi le profil désiré
du produit coulé.
La présente invention vise à fournir un cylindre permettant un meilleur contrôle du profil extérieur de la virole, c'est-à-dire de la forme de sa génératrice, en agissant directement sur la virole pour compenser les déformations du cylindre et les éventuels défauts géométriques du produit qui en résultent, afin d'ob~enir le profil désiré pour le dit produit. L'invention a aussi pour but de limiter l'effet des surpressions locales ou temporaires qui peuvent être provoquées, dans le cas de la coulée entre cylindres, par des variations de l'état de solidification de la bande coulée ou autres phénomènes parasites qui pourraient conduire, comme il est connu de le faire en de telles circonstances, à faire varier l'écartement des paliers supportant les cylindres pour limiter ces surpressions.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un cylindre pour un laminoir ou une installation de coulée continue entre deux tels cylindres, comportant un CA 02249626 1998-09-1~

W098/31489 PCTn~98/00015 moyeu et une virole extérieure coaxiale avec le moyeu, caractérisé en ce qu'il comporte, entre le moyeu et la virole extérieure, une virole déformable comprenant une pluralité de cellules annulaires axialement juxtaposées et alimentées par un liquide sous pression, chaque cellule étant délimitée par une paroi cylindrique interne en contact avec le moyeu et une paroi cylindrique externe en contact avec la virole extérieure, reliées par deux parois latérales déformables présentant, en section selon un plan radial, des faces convexes disposées en regard l'une de l'autre.
Comme on le comprendra mieux par la suite, la pression qui s'exerce dans chaque cellule sur les faces convexes des parois latérales tend à les redresser et, par l'effet de genouillère qui en résulte (c'est-à-dire l~effet d'arc-boutement des parois latérales entre les parois cylindriques interne et externe), génère au niveau de la cellule considérée une force d'écartement des dites parois cylindriques l'une de l'autre. Du fait de la rigidité du moyeu, la paroi cylindrique interne n'est pas susceptible de se déformer sensiblement et la dite force d'écartement se traduit donc par des efforts radiaux importants sur la paroi cylindrique externe, qui conduisent à une augmentation de son rayon, et donc à la déformation de la virole extérieure. Comme on le comprendra aisément, ces efforts sont d'autant plus importants que la convexité des parois latérales est faible, tout en restant bien sûr au-delà d'un minimum pratique nécessaire pour éviter une inversion de la convexité des parois, c'est-à-dire un bombé, sous l'effet de la pression interne de la cellule.
On notera que la déformation radiale des parois externes des cellules conduit nécessairement à un allongement circonférentiel de ces parois. Cet allongement, de même que la déformation des parois latérales des cellules est possible, en restant dans les CA 02249626 1998-09-1~

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limites d'élasticité des matériaux qui les constituent, du fait que leurs amplitudes restent faibles, les variations dimensionnelles recherchées pour corriger le profil du cylindre conformément au but de l'invention étant de l'ordre du micron au dixième de millimètre sur le rayon du cylindre, lequel est classiquement de l'ordre de plusieurs décimètres.
L'homme du métier comprendra aisément que la pression interne de la cellule a naturellement un effet direct d'écartement des parois cylindriques, dû à
l'effort généré par la pression sur les dites parois cylindriques. Toutefois, l'effort radial sur la paroi cylindrique externe et sur la virole extérieure, dû à
l'effet de genouillère mentionné ci-dessus, s'y ajoute, et de manière prédominante, dès lors que la convexité des parois latérales est suffisamment faible et que la largeur de la cellule (dans la direction axiale du cylindre) est limitée par rapport à son épaisseur (dans la direction radiale). Ces deux aspects vont d'ailleurs de pair du fait que, pour une épaisseur, ou hauteur, donnée de la cellule, sa largeur peut être d'autant plus réduite que la convexité est faible. De plus, plus la largeur de chaque cellule est faible, plus le nombre de cellules juxtaposées peut être grand pour une distance axiale donnée, et donc plus l'effort d'écartement des parois cylindriques exercé globalement sur la dite distance axiale peut être important, puisque l'effort dû
au dit effet de genouillère généré par chaque cellule est multiplié par le nombre de cellules, alors que l~effort global résultant de la pression exercée directement sur les parois cylindriques ne dépend essentiellemen~ que de la longueur axiale de la zone de paroi cylindrique soumise à cette pression et non du nombre de cellules juxtaposées sur cette longueur.
Par ailleurs, il sera aisément compris que, outre l'augmentation de l'effort global, l'utilisation d'une CA 02249626 1998-09-1~

W 0 98/31489 PCT~R98/00015 multiplicité de cellules juxtaposées permet, comme on le verra mieux par la suite, de contrôler plus efficacement les déformations locales du cylindre en réglant de manière indépendante la pression par cellule ou par groupe de cellules juxtaposées.
A cet effet, selon une disposition particulière de l'invention, l'ensemble des cellules peut être divisé en plusieurs groupes de cellules juxtaposées, les cellules d'un même groupe étant reliées et alimentées sous une même pression, les pressions d'alimentation de deux groupes distincts pouvant être réglées de manière indépendante.
Les cellules pourront être réparties sur toute la longueur axiale de la virole extérieure, ou alternativement sur seulement une partie de cette longueur, par exemple uniquement vers ses deux extrémités ou, inversement, uniquement dans sa partie médiane, afin de pouvoir plus particulièrement agir sur la déformation de la virole extérieure dans les zones correspondantes, la virole extérieure pouvant alors être solidarisée directement sur le moyeu, de manière connue en so , dans la ou les zones axiales dépourvues de cellules.
La virole déformable pourra être constituée de cellules séparées ayant chacune ses parois cylindriques interne et externe spécifiques, ces cellules étant alors juxtaposées par empilement dans la direction axiale entre la virole extérieure et le moyeu. Alternativement, les parois cylindriques interne et externe pourront être respectivement constituées d'une seule et même pièce pour un ensemble de cellules juxtaposées, sur laquelle les parois latérales de chaque cellule sont solidarisées.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être ~aite d'un cylindre conforme à l~invention pour une installation de coulée continue entre deux cylindres et de quelques exemples d'application de l'invention à des cylindres de laminoir.

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WO98/31489 P~T~8/0~15 On se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe selon un plan radial d'un cylindre conforme à l'invention, pour une installation de coulee continue entre cylindres ;
- les figures 2 et 3 illustrent schematiquement deux applications possibles d'un cylindre conforme à
l'invention dans des cages de laminoirs ;
- les figures 4 et 5 représentent deux variantes de réalisation dans lesquelles les cellules ne sont utilisées que sur une partie de la longueur axiale de la virole ;
- la figure 6 illustre encore un autre mode de réalisation dans lequel la virole deformable est formée d'une pluralité de cellules indépendantes juxtaposées axialement.
Le cylindre représente figure 1 est particulièrement destine à une installation de coulée continue entre deux cylindres, dont le principe est bien connu. On rappelle simplement ici qu'une telle installation comporte deux cylindres dont les parois sont énergiquement refroidies par une circulation interne d'un liquide de refroidissement. Dans l'installation de coulée, ces cylindres ont leurs axes parallèles, situés dans un plan horizontal, et sont entraînés en rotation de sens contraire. On pourra notamment se réferer aux documents EP-A-0 499 562 et EP-A-0428464 pour plus d'informations sur la disposition de ces cylindres et les moyens connus de refroidissement de leurs parois.
Le cylindre de la figure 1 comprend un arbre 1, un moyeu 2, une virole extérieure 3 et une virole intermédiaire déformable 4, située entre le moyeu l et la virole extérieure 3, et co-axialement à ceux-ci.
La virole extérieure 3, en cuivre ou alliage ayant une bonne conductibilité thermique, comporte une pluralité de canaux de refroidissement 31, s'étendant dans la direction axiale et forés dans l'épaisseur de la CA 02249626 l998-09-lj WO98/31~9 PCT~R98/0~15 virole. Des canaux de répartition 21 sont aménagés dans le moyeu 2, pour amener un liquide réfrigérant dans les canaux de refroidissement 31, ce liquide y étant alimenté
et évacué par des canaux d'alimentation 22 et de retour 23 percés dans des joints tournants d'extrémités 24, 25.
Le mode de réalisation de ces divers canaux formant ensemble un circuit général de refroidissement pourra être modifié sans sortir du cadre de l'invention. On pourra notamment se reporter au document EP-A-0428464, décrivant d'autres réalisations possibles du circuit de refroidissement.
La virole intermédiaire 4 comporte une paroi cylindrique interne 41 en contact avec le moyeu 2 et une paroi cylindrique externe 42 en contact avec la virole 15 extérieure 3.
La paroi cylindrique interne 41 est maintenue en position axiale en butée contre un épaulement 26 du moyeu, au moyen d'un écrou 27.
Les parois cylindriques internes 41 et externes 42 20 définissent entre elles une pluralité de cellules annulaires 43 délimitées par des parois latérales 44, 44 ' . Chaque cellule 43 a une forme d~anneau creux ayant pour axe l'axe de rotation A du cylindre. Chaque cellule 43 est délimitée :
- vers l'axe du cylindre, par une portion de la paroi cylindrique interne 41, - vers l'extérieur, par une portion de la paroi cylindrique externe 42, - et latéralement par les parois latérales 44, 44 ' .
En section selon un plan radial, comme on le voit figure 1, les deux parois latérales 44, 44 ' d'une cellule 43 quelconque sont incurvées avec leurs faces convexes disposées en regard l'une de l'autre. Chaque paroi latérale 44, 44 ' est solidarisée, par exemple par des soudures 45, respectivement sur la paroi cylindrique interne 41, et sur la paroi cylindrique externe 42. Les CA 02249626 1998-09-1~

WO98131489 PCT~98/00015 parois latérales 44, 44' ont une épaisseur faible, par exemple de llordre de quelques millimètres pour pouvoir se déformer élastiquement sous l'effet d'une pression interne appliquée dans chaque cellule.
Le positionnement axial de la virole extérieure 3 par rapport à la virole déformable 4 est défini par exemple par des segments 32 placés dans une rainure circonférentielle réalisée dans la paroi cylindrique externe 42 et qui sont poussés lors du montage du cylindre, au moyen de tiges 33, dans une rainure correspondante réalisée dans l'alésage de la virole extérieure 3. On comprendra aisément que dans un tel cas, la virole extérieure 3 est d'abord placee sur la virole déformable 4, puis les segments 32 sont poussés par les tiges 33, par l'intérieur de la virole déformable, pour assurer un clavetage axial des deux viroles l'une sur l'autre, et seulement ensuite l'ensemble des deux viroles est monté sur le moyeu 2.
Les cellules 43 sont alimentées en fluide sous pression par des canalisations d'alimentation 51, 52, 53 reliées chacune à une source (non représentée) de liquide sous pression ajustable de manière indépendante. Dans l~exemple représenté, la canalisation 51 alimente directement la première cellule, du côté gauche de la figure 1, et les trois cellules suivantes, par les canalisations de raccordement 51', qui relien~ deux cellules adjacentes en passant à travers leurs parois latérales respectives. La canalisation 52 traverse les quatre premières cellules et débouche dans la cinquième, et alimente en série les sept cellules suivantes, par les canalisation de raccordement 52'. De manière similaire, la canalisation 53 alimente les quatre dernières cellules, sur la droite de la figure 1. On peut ainsi ajuster spécifiquement la pression dans chacun des groupes de cellules reliées entre elles par les canalisation intermédiaires. kes diverses canalisations CA 02249626 1998-09-1~

WO98131489 PCT~R98/00015 d'alimentation des cellules sont préférentiellement formées de tuyauteries métalliques en tube rigide, soudées ou brasées sur les parois latérales 44, 44' à la traversée de ces parois, pour assurer l~étanchéité. Elles sont cependant suffisamment déformables pour accepter les déformations des parois latérales 44, 44' lors de la mise sous pression des cellules, ces déformations restant de faible amplitude.
On notera encore que la liaison entre les canaux de refroidissement 31 de la virole extérieure 3 et les canaux de répartition 21 du moyeu est assurée par les espaces 48 situés entre deux cellules adjacentes des deux groupes de cellules situés vers les extrémités axiales du cylindres.
Les diamètres respectifs du moyeu 2, de la virole extérieure 3 et de la virole déformable 4 sont determinés de manière à avoir un ajustement sans jeu, ou même légèrement serré, lorsque les cellules ne sont pas sous pression. Afin de faciliter le montage, les compartiments entre cellules peuvent alors être mis sous pression, au moyen d'autres canalisations non représentées mais facilement réalisables par l'homme du métier, de manière à réduire légèrement l'épaisseur de la virole déformable et créer ainsi un léger jeu radial entre la virole déformable et la virole extérieure et/ou entre la virole déformable et le moyeu.
Lors de l'utilisation, la pression dans chaque groupe de cellules est ajustée à la valeur souhaitée de manière à créer un gonflement plus ou moins important des cellules, c'est à dire un écartement des deux parois latérales d'une même cellule, entraînant une déformation radiale de la virole extérieure. Les pressions d'alimentation des cellules pourront par exemple être réglées par des servo-valves montées sur les canalisations d'alimentation 51, S2, 53 et pilotées par des moyens de mesure de la planéité de la bande coulée CA 02249626 1998-09-1~

WO98/3l~9 PCT~8/~W15 (tel que par exemple rouleau de planéité ou jauge de profil) ou par des capteurs mesurant les déformations de la virole extérieure, de manière à obtenir le profil requis de la surface extérieure des cylindres, et donc le profil souhaité de la bande.
Le dessin de la figure 2 illustre une première application d'un cylindre selon l'invention comme cylindre de laminage 100 dans une cage de laminoir en montage appelé "duo". Un seul ou les deux cylindres peuvent être réalisés conformément à l'invention. On notera que dans l'exemple présenté sur cette figure, un premier groupe de cellules est formé par les cellules 430 situées vers les deux extrémités axiales qui sont toutes alimentées à partir d'une première canalisation de répartition 510, et un deuxième groupe est formé par les cellules 431 situées dans la partie axialement médiane du cylindre et alimentés à partir d'une deuxième canalisation 520. Cet exemple montre une variante de réalisation de l'alimentation des cellules, qui se fait ici par des canaux radiaux 511, 521, forés dans le moyeu et traversant la paroi cylindrique interne 410 de la virole déformable 400. Chaque cellule est ainsi alimentée par un canal radial 511, 521, tous les canaux radiaux alimentant les cellules d'un même groupe de cellule étant raccordés sur la même canalisation d'alimentation forée dans le moyeu 200 selon une direction axiale. Une réalisation similaire pourrait bien sûr être adaptée au cas du cylindre de coulée décrit précédemment.
La figure 3 illustre une autre application du cylindre selon l'invention comme cylindre de soutien 110 dans une cage de laminage en montage quarto.
La ~igure 4 illustre une autre mode de réalisation d'un cylindre conforme à l'invention, dans lequel le moyeu 210 comporte un épaulement médian 211 de diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la virole extérieure 310. La virole extérieure 310 peut être CA 02249626 1998-09-lS

WO98/31~9 PCT~8/00015 rigidement liée sur le dit épaulement 211, les cellules 430 étant alors placées uniquement vers les extrémités axiales, de chaque côté de l'épaulement.
A l'inverse de l'exemple précédent, la figure 5 montre une réalisation dans laquelle le moyeu 220 comporte une épaulement 221 situé vers une extrémité
axiale du cylindre et sur lequel porte directement un bord de la virole. Le bord axialement opposé de la virole porte sur une bague 222 emmanchée sur le moyeu. La virole déformable est située dans la partie axialement médiane du cylindre, entre l'épaulement 221 et la bague 222. Un écrou 223 assure le maintien axial de la bague 222.
Dans la variante de la figure 6, la virole déformable 404 est constituée d'une juxtaposition, selon la direction axiale, de plusieurs cellules indépendantes 414, c'est-à-dire que dans ce cas, les parois cylindriques interne et externe ne sont pas communes à
plusieurs cellules comme dans les exemples décrits précédemment. C~aque cellule 414 comporte ici sa propre paroi cylindrique externe 415 et sa propre paroi cylindrique interne 416 qui forment avec les parois latérales un élément, de forme générale torique, indépendant. La virole déformable est alors constituée lors du montage par l'empilement de plusieurs de ces éléments toriques sur toute ou une partie de la longueur axiale de la virole extérieure. Cette variante autorise une meilleure facilité d'entretien de l'installation.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et applications décrits ci-dessus uniquement à titre d~exemple. En particulier, les diverses variantes de réalisation des cellules et de leurs moyens d'alimentation sous pression pourront être combinées entre elles dans un même cylindre. CA 02249626 1998-09-1 ~

WO98 / 31489 PCT ~ R98 / 00015 Cylinder for a laminating or casting installation continues metals.

The present invention relates to a cylinder for a installation of rolling or continuous casting of metals. More specifically, it concerns a new cylinder structure usable both for cylinders supporting or working hot or cold rolling mills, only for cylinders used in continuous casting between cylinders of metal products flat, rolled or cast products can be ferrous or non-ferrous.
We already know cylinders used in such installations comprising a ferrule surrounding coaxially a heart or hub, possibly itself mounted on a tree. Depending on the uses, these cylinders are rotated or simply rotatably mounted in landings. Mechanical characteristics and materials used respectively for the shell and for the heart are chosen according to constraints to which these elements are subjected. The heart is conventionally made of steel and has essentially resistance characteristics mechanics adapted to withstand the forces generated by the product worked and possibly the couple rotation drive. ~ a ferrule must support on the one hand mechanical stresses due to pressure rolled or cast product, and secondly, especially for hot rolling working rolls or casting rolls, thermal stresses. She is commonly cooled, either by external watering, either, in particular for casting rolls, by a circulation of a cooling fluid in channels fitted in the thickness of the shell.
We know that, under the effect of various constraints, the cylinders, and more particularly their ferrules, CA 02249626 1998-09-1 ~

W 0 98/31489 PCTA ~ R98 / 00015 distort. In rolling plants, it is well known to compensate for deformations, which are essentially bending deformations of the assembly of the cylinder, by adjusting the cambra ~ e and the balancing of rolling mill stands.
In continuous casting systems between cylinders, where the deformations of the shell are in largely of thermal origin, it is already known to link the ferrule on the hub only locally, by example only in an axially middle part of the cylinder, so as to allow a certain freedom of deformation of the ferrule relative to the hub and so limit the constraints in the ~ irole. Besides, it is known to adapt cooling to compensate or control at least in part the deformations of the ferrule, in order to obtain a desired profile of the outer surface of the shell and thus the desired profile of the poured product.
The present invention aims to provide a cylinder allowing better control of the exterior profile of the ferrule, that is to say the shape of its generator, acting directly on the shell to compensate for cylinder deformations and possible faults resulting product geometries in order to ob ~ enir the desired profile for the said product. The invention also intended to limit the effect of local overpressures or which may be provoked, in the case of casting between cylinders, by variations in the state solidification of the cast strip or other phenomena parasites that could lead, as it is known to do it in such circumstances, to vary the spacing of the bearings supporting the cylinders for limit these overpressures.
With these objectives in view, the object of the invention is a cylinder for a rolling mill or installation continuous casting between two such cylinders, comprising a CA 02249626 1998-09-1 ~

W098 / 31489 PCTn ~ 98/00015 hub and an outer ferrule coaxial with the hub, characterized in that it comprises, between the hub and the outer shroud, a deformable shroud comprising a plurality of axially juxtaposed annular cells and supplied with pressurized liquid, each cell being delimited by an internal cylindrical wall in contact with the hub and an external cylindrical wall in contact with the outer shell, connected by two deformable side walls having, in section along a radial plane, convex faces arranged opposite one from the other.
As will be better understood later, the pressure exerted in each cell on the faces convex side walls tends to straighten them and, by the resulting toggle effect (i.e.
the bracing effect of the side walls between the internal and external cylindrical walls), generates at the level of the cell considered a force for spacing said cylindrical walls of each other. Because of the stiffness of the hub, the internal cylindrical wall is not likely to deform significantly and said force spacing therefore results in radial forces important on the external cylindrical wall, which lead to an increase in its radius, and therefore to the deformation of the outer shell. As we will easily understand, these efforts are all the more important that the convexity of the side walls is low, while of course staying above a minimum practice necessary to avoid a reversal of the convexity of the walls, that is to say a bulge, under the effect of the internal pressure of the cell.
It will be noted that the radial deformation of the walls external cells necessarily leads to a circumferential elongation of these walls. This elongation, as well as the deformation of the walls side of the cells is possible, staying within CA 02249626 1998-09-1 ~

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elastic limits of the materials of which they are made, because their amplitudes remain low, the dimensional variations sought to correct the profile of the cylinder in accordance with the object of the invention being of the order of a micron to a tenth of a millimeter over the radius of the cylinder, which is conventionally of the order several decimeters.
Those skilled in the art will readily understand that the cell internal pressure naturally has an effect direct separation of the cylindrical walls, due to the force generated by the pressure on said walls cylindrical. However, the radial force on the wall cylindrical outer and on the outer shell, due to the knee switch mentioned above is added to it, and predominantly, since the convexity of the sidewalls is low enough and that the cell width (in the axial direction of the cylinder) is limited in relation to its thickness (in radial direction). These two aspects go elsewhere hand in hand that, for a thickness, or height, data of the cell, its width can be all the more reduced that the convexity is weak. In addition, the higher the width of each cell is small, the more the number of juxtaposed cells can be large for a distance given axial, and therefore more the spacing effort of cylindrical walls exerted globally on the said axial distance can be important, since the effort due at the said toggle effect generated by each cell is multiplied by the number of cells, while the effort global resulting from the pressure exerted directly on the cylindrical walls essentially depends only on the axial length of the cylindrical wall area subject to this pressure and not the number of cells juxtaposed on this length.
Furthermore, it will be readily understood that, in addition to increasing overall effort, using a CA 02249626 1998-09-1 ~

W 0 98/31489 PCT ~ R98 / 00015 multiplicity of juxtaposed cells allows, as we will see better later, to control more effectively the local deformations of the cylinder by adjusting independently the pressure per cell or by group of juxtaposed cells.
To this end, according to a particular provision of the invention, all of the cells can be divided into several groups of cells juxtaposed, the cells of the same group being connected and supplied under a same pressure, supply pressures of two separate groups that can be set so independent.
The cells can be distributed over the entire axial length of the outer shell, or alternately on only part of this length, for example only towards its two ends or, conversely, only in its middle part, so to be able to act more particularly on the deformation of the outer shell in the corresponding zones, the outer shell can then be secured directly on the hub, in a manner known as n / a, in the axial zone or zones devoid of cells.
The deformable shell may be made up of separate cells each with its cylindrical walls internal and external specific, these cells then being juxtaposed by stacking in the axial direction between the outer ferrule and the hub. Alternatively, internal and external cylindrical walls may be respectively consisting of a single piece for a set of juxtaposed cells, on which the side walls of each cell are secured.
Other characteristics and advantages will appear in the description which will be ~ aite of a cylinder according to the invention for a casting installation continues between two cylinders and some examples application of the invention to rolling mill rolls.

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WO98 / 31489 P ~ T ~ 8/0 ~ 15 Reference is made to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a sectional view along a plane radial of a cylinder according to the invention, for a installation of continuous casting between cylinders;
- Figures 2 and 3 illustrate schematically two possible applications of a cylinder conforming to the invention in rolling mill stands;
- Figures 4 and 5 show two variants of realization in which cells are only used only over part of the axial length of the ferrule;
- Figure 6 illustrates yet another mode of embodiment in which the deformable shell is formed of a plurality of independent cells juxtaposed axially.
The cylinder represents figure 1 is particularly intended for a casting installation continues between two cylinders, the principle of which is well known. We simply recall here that such a installation has two cylinders whose walls are energetically cooled by an internal circulation of a cooling liquid. In the installation of casting, these cylinders have their parallel axes, located in a horizontal plane, and are rotated by contrary. We can in particular refer to documents EP-A-0 499 562 and EP-A-0428464 for more information on the arrangement of these cylinders and the known means for cooling their walls.
The cylinder of FIG. 1 comprises a shaft 1, a hub 2, an outer ferrule 3 and a ferrule deformable intermediate 4, located between the hub l and the outer shroud 3, and co-axially to them.
The outer shell 3, of copper or alloy having good thermal conductivity, has a plurality of cooling channels 31, extending in the axial direction and drilled in the thickness of the CA 02249626 l998-09-lj WO98 / 31 ~ 9 PCT ~ R98 / 0 ~ 15 ferrule. Distribution channels 21 are arranged in the hub 2, to bring a coolant into the cooling channels 31, this liquid being supplied to it and discharged through supply and return channels 22 23 drilled in rotating end joints 24, 25.
The embodiment of these various channels forming together a general cooling circuit can be modified without departing from the scope of the invention. We may in particular refer to document EP-A-0428464, describing other possible realizations of the circuit of cooling.
The intermediate shell 4 has a wall internal cylindrical 41 in contact with the hub 2 and a external cylindrical wall 42 in contact with the shell 15 outdoor 3.
The internal cylindrical wall 41 is held in axial position in abutment against a shoulder 26 of the hub, by means of a nut 27.
The internal 41 and external 42 cylindrical walls 20 define between them a plurality of cells annulars 43 delimited by side walls 44, 44 '. Each cell 43 has a hollow ring shape having for axis the axis of rotation A of the cylinder. Each cell 43 is delimited:
- towards the cylinder axis, by a portion of the internal cylindrical wall 41, - towards the outside, by a portion of the wall external cylindrical 42, - And laterally by the side walls 44, 44 '.
In section along a radial plane, as can be seen Figure 1, the two side walls 44, 44 'of a cell 43 any are curved with their convex faces arranged opposite one another. Each wall lateral 44, 44 ′ is secured, for example by welds 45, respectively on the cylindrical wall internal 41, and on the external cylindrical wall 42. The CA 02249626 1998-09-1 ~

WO98131489 PCT ~ 98/00015 side walls 44, 44 ′ have a small thickness, by example of the order of a few millimeters to be able elastically deform under the effect of pressure applied in each cell.
The axial positioning of the outer shell 3 with respect to the deformable shell 4 is defined by example by segments 32 placed in a groove circumferential made in the cylindrical wall external 42 and which are pushed during assembly of the cylinder, by means of rods 33, in a groove corresponding made in the bore of the ferrule exterior 3. It will be readily understood that in such a case, the outer ring 3 is first placed on the ring deformable 4, then the segments 32 are pushed by the rods 33, from the inside of the deformable ferrule, for ensure axial locking of the two ferrules, one on the other, and only then the set of two ferrules is mounted on the hub 2.
The cells 43 are supplied with fluid under pressure via supply lines 51, 52, 53 each connected to a source (not shown) of liquid pressure adjustable independently. In the example shown, the pipe 51 supplies directly the first cell, on the left side of the Figure 1, and the following three cells, by the connecting pipes 51 ', which connect ~ two adjacent cells passing through their walls respective sides. Line 52 crosses the first four cells and leads into the fifth, and feeds in series the following seven cells, by the connection pipe 52 '. In the same way, line 53 supplies the last four cells, on the right of figure 1. We can thus specifically adjust the pressure in each of groups of cells linked together by intermediate pipes. various pipelines CA 02249626 1998-09-1 ~

WO98131489 PCT ~ R98 / 00015 feed cells are preferentially formed of metallic pipes in rigid tube, welded or brazed to the side walls 44, 44 'at the crossing of these walls, to ensure sealing. They are however sufficiently deformable to accept the deformations of the side walls 44, 44 ′ when placing under pressure from the cells, these deformations remaining from low amplitude.
It will also be noted that the connection between the channels of cooling 31 of the outer shell 3 and the distribution channels 21 of the hub is provided by the spaces 48 located between two adjacent cells of the two groups of cells located towards the axial ends of the cylinders.
The respective diameters of the hub 2, of the ferrule outer 3 and deformable shell 4 are determined so as to have an adjustment without play, or even slightly tight, when the cells are not under pressure. To facilitate assembly, the compartments between cells can then be pressurized, at by means of other pipes not shown but easily achievable by those skilled in the art, so to slightly reduce the thickness of the deformable shell and thus create a slight radial clearance between the ferrule deformable and the outer shell and / or between the shell deformable and the hub.
During use, the pressure in each cell group is adjusted to the desired value of so as to create a more or less significant swelling of the cells, i.e. a separation of the two walls side of the same cell, causing deformation radial of the outer shell. The pressures cell supply could for example be regulated by servo-valves mounted on the supply lines 51, S2, 53 and controlled by means for measuring the flatness of the cast strip CA 02249626 1998-09-1 ~

WO98 / 3l ~ 9 PCT ~ 8 / ~ W15 (such as for example flatness roller or gauge profile) or by sensors measuring the deformations of the outer shell, so as to obtain the profile required from the outer surface of the cylinders, and therefore the desired profile of the strip.
The drawing in Figure 2 illustrates a first application of a cylinder according to the invention as rolling roll 100 in a rolling stand in montage called "duo". One or both cylinders can be made in accordance with the invention. We note that in the example presented in this figure, a first group of cells is formed by 430 cells located towards the two axial ends which are all supplied from a first pipe of distribution 510, and a second group is formed by cells 431 located in the axially middle part of the cylinder and fed from a second channel 520. This example shows a variant of cell feeding, which is done here by radial channels 511, 521, drilled in the hub and crossing the internal cylindrical wall 410 of the deformable ferrule 400. Each cell is thus supplied by a radial channel 511, 521, all the radial channels feeding the cells of the same cell group being connected on the same drilled supply line in the hub 200 in an axial direction. A
similar achievement could of course be adapted to case of the casting cylinder described above.
Figure 3 illustrates another application of the cylinder according to the invention as support cylinder 110 in a rolling stand in quarto mounting.
The ~ igure 4 illustrates another embodiment of a cylinder according to the invention, in which the hub 210 has a median shoulder 211 of diameter substantially equal to the internal diameter of the ferrule outer 310. The outer ferrule 310 can be CA 02249626 1998-09-lS

WO98 / 31 ~ 9 PCT ~ 8/00015 rigidly linked on said shoulder 211, the cells 430 then being placed only towards the ends axial, on each side of the shoulder.
Unlike the previous example, Figure 5 shows an embodiment in which the hub 220 has a shoulder 221 located towards one end axial of the cylinder and to which a edge of the ferrule. The axially opposite edge of the ferrule bears on a ring 222 fitted on the hub. The ferrule deformable is located in the axially middle part of the cylinder, between the shoulder 221 and the ring 222. A
nut 223 ensures the axial retention of the ring 222.
In the variant of Figure 6, the shell deformable 404 consists of a juxtaposition, according to the axial direction, of several independent cells 414, that is to say that in this case, the walls internal and external cylindrical are not common to several cells as in the examples described previously. Each cell 414 here has its own external cylindrical wall 415 and its own wall internal cylindrical 416 which form with the walls lateral an element, generally toroidal in shape, independent. The deformable shell is then formed during assembly by stacking several of these toroidal elements over all or part of the length axial of the outer shell. This variant allows easier maintenance of the installation.
The invention is not limited to the modes of realization and applications described above only as an example. In particular, the various variants of cells and their means pressure supply can be combined between them in the same cylinder.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Cylindre pour un laminoir ou une installation de coulée continue entre deux tels cylindres, comportant un moyeu (2) et une virole extérieure (3) coaxiale avec le moyeu, caractérisé en ce qu'il comporte, entre le moyeu (2) et la virole extérieure (3), une virole déformable (4) comprenant une pluralité de cellules annulaires (43) axialement juxtaposées et alimentées par un liquide sous pression, chaque cellule (43) étant délimitée par une paroi cylindrique interne (41) en contact avec le moyeu et une paroi cylindrique externe (42) en contact avec la virole extérieure, reliées par deux parois latérales (44, 44') déformables présentant, en section selon un plan radial, des faces convexes disposées en regard l'une de l'autre. 1. Cylinder for a rolling mill or an installation of continuous casting between two such cylinders, comprising a hub (2) and an outer shroud (3) coaxial with the hub, characterized in that it comprises, between the hub (2) and the outer shell (3), a deformable shell (4) comprising a plurality of ring cells (43) axially juxtaposed and fed by a liquid under pressure, each cell (43) being delimited by a internal cylindrical wall (41) in contact with the hub and an outer cylindrical wall (42) in contact with the outer shroud, connected by two side walls (44, 44') deformable having, in section according to a plane radial, convex faces arranged opposite one of the other. 2. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'ensemble des cellules (43) est divisé en plusieurs groupes de cellules juxtaposées, les cellules d'un même groupe étant reliées et alimentées sous une même pression, les pressions d'alimentation de deux groupes distincts pouvant être réglées de manière indépendante. 2. Cylinder according to claim 1, characterized in that the set of cells (43) is divided into several groups of juxtaposed cells, the cells of the same group being connected and powered under a same pressure, the supply pressures of two separate groups that can be set individually independent. 3. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les cellules (43) sont réparties sur toute la longueur axiale de la virole extérieure (3). 3. Cylinder according to claim 1, characterized in that the cells (43) are distributed over the entire axial length of the outer shell (3). 4. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les cellules (43) sont réparties sur seulement une partie de la longueur axiale de la virole extérieure (3). 4. Cylinder according to claim 1, characterized in that the cells (43) are distributed over only a portion of the axial length of the outer shell (3). 5. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la virole déformable (4) est constituée de cellules séparées (414) ayant chacune ses parois cylindriques interne (416) et externe (415) spécifiques, ces cellules étant juxtaposées par empilement dans la direction axiale entre la virole extérieure et le moyeu. 5. Cylinder according to claim 1, characterized in that the deformable ferrule (4) consists of separate cells (414) each having its walls specific internal (416) and external (415) cylinders, these cells being juxtaposed by stacking in the axial direction between the outer ring and the hub. 6. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les parois cylindriques interne (41) et externe (42) sont respectivement constituées d'une seule et même pièce pour un ensemble de cellules juxtaposées, sur laquelle les parois latérales (44, 44') de chaque cellule sont solidarisées. 6. Cylinder according to claim 1, characterized in that the inner (41) and outer cylindrical walls (42) are respectively made up of one and the same part for a set of juxtaposed cells, on which the side walls (44, 44') of each cell are united. 7. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les cellules (430, 431) sont alimentées sous pression par des canaux radiaux (511, 521) réalisés dans le moyeu et traversant la paroi cylindrique interne (410) de la virole déformable (400). 7. Cylinder according to claim 1, characterized in that the cells (430, 431) are supplied under pressure by radial channels (511, 521) made in the hub and passing through the internal cylindrical wall (410) of the deformable ferrule (400). 8. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que deux cellules (43) adjacentes d'un même groupe de cellules sont reliées par des canalisations déformables (51', 52') passant à travers les parois latérales (44, 44') des dites cellules. 8. Cylinder according to claim 1, characterized in that two adjacent cells (43) of the same group of cells are connected by pipes deformable (51', 52') passing through the walls sides (44, 44') of said cells. 9. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la virole extérieure (3) comporte des canaux de refroidissement internes (31), l'alimentation de ces canaux de refroidissement étant réalisée par des passages (48) situés entre deux cellules (43) adjacentes. 9. Cylinder according to claim 1, characterized in that the outer shroud (3) comprises channels for internal cooling (31), the supply of these cooling channels being carried out by passages (48) located between two adjacent cells (43). 10. Installation de coulée continue entre cylindres caractérisée en ce qu'elle comporte deux cylindres selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 10. Installation of continuous casting between rolls characterized in that it comprises two cylinders according to any of claims 1 to 9. 11. Cage de laminoir caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un cylindre selon l'une des revendications 1 à 7. 11. rolling stand characterized in that it comprises at least one cylinder according to one of claims 1 to 7.