EP1226886B1 - System for driving and guiding a metal band - Google Patents
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- EP1226886B1 EP1226886B1 EP20020290203 EP02290203A EP1226886B1 EP 1226886 B1 EP1226886 B1 EP 1226886B1 EP 20020290203 EP20020290203 EP 20020290203 EP 02290203 A EP02290203 A EP 02290203A EP 1226886 B1 EP1226886 B1 EP 1226886B1
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- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/34—Feeding or guiding devices not specially adapted to a particular type of apparatus
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- B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B39/006—Pinch roll sets
Definitions
- the invention relates to a device for driving and guiding a strip moving along a longitudinal axis, and is particularly applicable to controlling the movement of a metal strip in a rolling installation.
- This winding must take place under a certain tension which is, however, less than the traction required, usually for rolling.
- the strip may tend, at the exit of the rolling, to shift laterally and it is necessary to refocus before winding coil.
- a drive and guide device which comprises, normally two cylindrical rollers mounted on either side of the scroll plane of the strip and between which is applied a clamping pressure of the strip, at least one of the rollers being rotated about its axis to control the tensile movement of the strip thus clamped between the two rollers.
- the upper roller can be raised so as to deviate from the lower roller to facilitate engagement of the belt on the winder or allow its passage, for example to another downstream winder.
- the position of the upper roll is determined by adjustable stops depending on the thickness of the band, but to ensure a good band drive, it is necessary to accurately set the clamping pressure applied between the two rollers. It is useful, on the other hand, to be able to modulate the pressures applied, respectively, on each side of the strip, these may be slightly different to exert, if necessary, a re-centering effect of the strip.
- Document FR-A-2459692 describes a device for this type, in which the upper roller is applied, in the clamping position on fixed stops and the clamping pressure is applied to the bearings of the lower roller by cylinders of a special type allowing a presetting of the applied pressures, respectively, of the right side and left side of the band.
- the upper roller is carried by a frame which can pivot about a horizontal axis under the action of a pneumatic cylinder, between a raised position allowing the free passage of the band and a lowered clamping position of the band, whose level is adjusted by fixed stops.
- the upper roller is carried by two sliding-mounted bearings, transversely to the running plane, in guides of the frame, each associated with a pneumatic cylinder with a double effect of adjusting the pressure force applied to the strip on each side of the latter. this.
- Such devices thus make it possible to adjust the pressures applied on the strip in order to exert the traction force required for rolling and, if necessary, to refocus it before winding.
- the band has, during the scroll, extra thicknesses due to a folding of the band on itself, especially for small thicknesses.
- the top roll When the top roll is simply applied by its own weight, it can lift slightly to allow such an allowance to be made without changing the clamping pressure.
- the clamping pressure is applied by cylinders, they are subject, in case of overthickness, to shocks that may disturb the pressure setting.
- pneumatic cylinders are used to apply the clamping pressure, which can absorb any thicknesses.
- the response time of a pneumatic cylinder is not negligible and it is therefore difficult, in this case, to provide a real regulation to refocus the band by modulating the pressures applied to the two levels.
- the object of the invention is to solve these problems by means of a driving and guiding device which makes it possible to absorb defects of extra thickness that may occur during the running of the strip, without substantially changing the forces applied respectively on the bearings of the clamping roller, on either side of the strip, these forces can thus be modulated so as to correct permanently centering the band to ensure a good winding of the coil.
- the device according to the invention while providing a reliable result, is relatively simple and inexpensive and can be adapted to existing devices without significant modification thereof.
- the invention therefore generally relates to a device for driving and guiding a strip product
- a device for driving and guiding a strip product comprising, inside a frame, two cylindrical rollers rotatably mounted each around an axis perpendicular to the direction of travel, at least one of said rollers rotating on two movable bearings guided transversely to the running plane of the band, means for clamping the band between the two rollers by applying an adjustable clamping pressure on each of the movable bearings and means for controlling the rotation of at least one of said rollers, the clamping means comprising, for each mobile bearing, a hydraulic clamping jack resting on the frame and on the bearing and comprising a chamber of pressure supplied with hydraulic fluid under a clamping pressure.
- each clamping cylinder is associated with a means for damping the variations in thickness of the strip intended to absorb a limited displacement of the piston in the direction opposite to the clamping direction, without any appreciable variation in the pressure of the clamping applied on each bearing by the corresponding cylinder.
- this damping means comprises at least one closed chamber containing at least one damping fluid and communicating with the pressure chamber of the clamping jack, so that the damping fluid is subjected to the clamping pressure applied on the piston of said cylinder, said damping chamber having a sufficient volume in view of the compressibility of fluid that it contains to absorb a limited displacement of the piston of the clamping cylinder, without any appreciable variation of the hydraulic clamping pressure applied by the latter; this.
- the damping chamber comprises a single portion forming a capacity communicating with the pressure chamber of the clamping cylinder by a wide open conduit and filled with the same hydraulic fluid, said capacity having a sufficient volume taking into account the compressibility of said hydraulic fluid to absorb a limited displacement of the clamping cylinder piston.
- the damping chamber comprises two parts, respectively a first connecting portion forming a closed capacitance placed in communication with the pressure chamber of the jack by a first conduit widely open and filled with the same fluid. hydraulic and at the same clamping pressure, and a second portion which is communicated with the first portion by a second conduit widely open and filled with a gas under pressure so as to form a gas accumulator capable of absorbing the passage in the capacity of a quantity of fluid corresponding to a limited displacement of the piston without appreciable variation of the pressure of said hydraulic fluid.
- the connecting duct between the pressure chamber and the damping chamber has a passage section sufficient to prevent any significant dynamic variation of the fluid pressure during a limited displacement of the clamping cylinder piston.
- a shutter without inertia such as a deformable membrane is placed in the second connecting duct between the capacitor and the accumulator to ensure the separation between the hydraulic fluid and the gas.
- each clamping cylinder is mounted to slide axially in a hollow body integral with the frame and limiting with said clamping cylinder body, a chamber filled with a gas, so as to constitute a pneumatic cylinder damping element capable of absorbing a displacement of the body of the clamping cylinder determined by a limited displacement of the piston of said clamping cylinder.
- the pressure chamber each clamping cylinder is fed by a hydraulic circuit comprising a means of limiting the preset clamping pressure to a value corresponding to the clamping force between the rollers necessary for the running of the strip, the fluid contained in the chamber of damping being maintained at a pressure at least equal to the pressure limit applied to the piston of the clamping cylinder.
- a means for measuring the lateral position of the strip is provided upstream of the guide device, and the information on the position of the strip supplied by this means is used to control the tilting of the second roller of the guide device so that to correct, by a slight lateral displacement of the band, a "saber" defect, before the winding of the band on the winder located downstream of the guiding device.
- the driving torque transmitted to the belt by the rollers is modulated by the power supplied by the motors of these rollers, in order to optimally adjust the traction between the last rolling stand and the device, in particular to facilitate measuring the flatness of the band.
- the device of the invention makes it possible to dampen the shock of the band at engagement and also allows - without inertia - to pass the extra thicknesses resulting in particular from a fold or a weld.
- FIGS. 1 and 2 schematically show a device 1 for driving and guiding a metal strip 2 which has just been rolled and which will be wound into a reel.
- Such a device 1 is therefore located downstream of a last rolling stand (not shown) and upstream of a winder (not shown) which provides the winding.
- the band 2 is supported and driven by a roller table conveyor T (Fig.1) defining a substantially horizontal scroll plane; the centering along the axis of this conveyor is provided by guides not shown.
- the device 1 comprises a fixed frame 3 comprising, on each side of the strip, a vertical lateral support.
- the band 2 passes between two nip rollers 4 and 5 whose axes of rotation are parallel to the plane of travel and located in a transverse plane, said axes being perpendicular to the direction of advance of the band.
- the lower roller 4 is supported by a shaft 41 rotatably mounted at each end in a fixed bearing 42 locked in one of the lateral supports of the frame 3.
- the upper roller 5 is supported by a shaft 51 rotatably mounted at each of its ends respectively in a rolling bearing 52 mounted in a housing, which is slidable by being guided by a slideway 53 formed on a support frame 6.
- rollers 4, 5 are rotated by motor means not shown, by means of cardan extensions.
- the frame 6 is articulated on the frame 3 about a horizontal axis 9, disposed upstream and above the roller 5.
- At least one hydraulic cylinder 7 is provided to raise the frame 6 by rotating it in the opposite direction clockwise according to Fig.1, around the axis 9.
- the cylinder 7 is hinged, in the lower part, on an axis carried by the frame 3 while in the upper part of the cylinder rod 7 is hinged on an axle carried by the frame 6 opposite the axis 9.
- the frame 6 is sufficiently separated from the roller 4 to facilitate the start of winding or to freely pass the band 2 to another winding equipment located downstream and not shown in the drawing.
- the frame 6 In the lowered position, the frame 6 is applied by the jack 7 to adjustable stops 8 of the frame 3, the level of which can be adapted to the thickness of the strip S so that it is clamped between the two rollers 4, 5 .
- these clamping means P are provided to exert a tightening force of the strip 2. As shown in Figures 1 and 2, these clamping means P comprise, on each side of the strip 2, a hydraulic jack 10 whose body 12 is fixed on the frame 6 and whose piston 11 makes it possible to apply an individually adjustable clamping pressure on the associated bearing 52, via a rod 13.
- the clamping force is exerted solely by the jacks 10 which are preferably single-acting, the weight of the roller 5 being received by balancing jacks 20 which rest on the chassis liftable 6.
- the rotation shaft of the roll 5 is extended by two journals 51 each slipped into a rolling bearing 54 having a housing which is fixed to the end of the rod of a jack 20 whose body is provided with support parts engaging in a clevis integral with the lift frame 6.
- jacks 20 allow the weight of the roll 5 to be absorbed and to exert on it an upward pulling force.
- the cylinders 10 can thus be single-acting, the rod 13 of each cylinder 10 being a simple pusher which bears, in the tightening direction, on the housing of the corresponding bearing 52.
- Each cylinder 10 comprises a piston 11 slidably mounted in the bore of a cylinder 12 forming the cylinder body and fixed on the rod 13 which bears downward on the housing of the bearing 52 of the roller 5.
- the axis of the jack 10 is substantially vertical.
- the cylinder body 12 is closed at its upper end by a cover 12a removably fixed, for example by means of screws.
- a pressure chamber 12b is thus formed in the cylinder body 12 between the piston 11 and the lid 12a.
- the jack 10 is a hydraulic cylinder fed by a pipe 10a connected to an orifice provided in the lid 12a and which opens into the volume located above the piston 11.
- a servo valve which allows, for example connecting the pipe 10a to either a source of pressurized liquid (not shown) or to the tarpaulin (not shown), or to close the pipe 10a.
- the second chamber of the jack, on the other side of the piston 11, is connected by a channel 10b to a pipe 10c back to the tank.
- the cylinders 20 for balancing the weight of the roll 5 are continuously fed with a slight overpressure so as to apply the bearings 54 on the ends of the pushers 13 of the cylinders 10 thus exerting a return force upwards.
- the servo-valves 30 for supplying the jacks 10 make it possible to exactly control the clamping pressures applied respectively on the sides of the strip, by means of a control system shown schematically in FIG. 4.
- a sensor 21 for measuring the lateral position of the strip is provided, above the strip 2, just upstream of the device 1.
- This sensor 21 comprises, for example, a CCD camera (digital camera with charge transfer system ), but other means of measurement can be used.
- the output signal of the camera 21 is sent to the input of a gap shaping circuit 22.
- the output of the circuit 22 is connected to an input of a comparator 23 of which another input receives, by a line 24, a set value for the control of the tilting of the cylinder 5.
- the output of the comparator 23 is sent to an input d a microcomputer 25.
- Other inputs of this microcomputer 25 are respectively connected to a line 26 supplying a pressure limit value, a line 27 providing a setpoint value of the position of the rod 13, a line 28 receiving the information of the sensor 15 on the position measurement and a line 29 receiving the information of the pressure sensor 16.
- the response time is extremely low and one can thus achieve a pressure regulation to correct any decentering of the band.
- a damping means A which makes it possible to absorb a limited displacement of the piston 11, in the direction opposite to the clamping, without any appreciable variation of the clamping pressure applied to the bearing 52 and consists of a chamber B subjected to the clamping pressure and containing a fluid having a degree of compressibility which allows it to dampen the upward movements of the piston.
- the damping chamber B comprises two parts, respectively a connecting portion consisting of a capacitor 14 which communicates with the pressure chamber 12b of the jack and a damping portion constituted of a gas accumulator 17.
- the capacity 14 consists of a recess in the cover 12, above the pressure chamber 12b, and contains the same hydraulic fluid. As can be seen in FIG. 2, the capacitor 14 has a cylindrical shape, of diameter greater than that of the bore of the jack body 12 and communicates with the pressure chamber 12b via a conduit 14a of sufficient section to avoid any dynamic variation. sensitive pressure of the fluid in the capacity 14 during the displacement of the piston 11.
- a position sensor 15 may be disposed inside the capacitor 14, along the axis of the jack 10, and is thus protected against external shocks.
- the position sensor 15 comprises a first part connected to the upper end of the rod 13 and a second part linked to the cover 12a and can move axially relative to the first part.
- a pressure sensor is connected to an orifice 16 formed on the lid to enable the force exerted on the bearing 52 to be determined by the jack 10.
- the second part of the damping chamber B comprises a volume filled with gas, advantageously constituted by a gas accumulator 17 whose outer shape is substantially cylindrical and centered, preferably, on an axis orthogonal to that of the cylinder 10.
- accumulator 17 is attached laterally to the cover 12a which has a transverse passage duct 18 which opens into the capacitor 14 to put the latter in communication with the accumulator 17.
- the diameter of the passage duct 18 is large enough to prevent variation dynamic pressure during the passage of the liquid in the capacity 14.
- the separation between the liquid of the capacity 14 and the gas of the accumulator 17 is provided by a shutter without inertia, for example formed by a partition 19 applied on the bottom a countersink formed around the perimeter of the duct 18.
- the inflation pressure of the accumulator 17 is set to a value a little higher than a set point of the pressure provided in the capacity 14 to exert the necessary force on the strip 2 during its introduction and during its travel.
- This overpressure which can vary according to the products, is therefore collected, during normal operation, by the closing partition 19 of the duct 18.
- the operation of the device is as follows.
- the device Waiting for the arrival of the tape head 2, the device is closed by the jacks 7, the chassis 6 coming to rest on the stops 8.
- the position control of the jacks 10 makes it possible to adjust, as a function of the thickness of the strip, the spacing between the rollers 4 and 5.
- the rollers 4 and 5 are then rotated with a slight overspeed relative to that of the strip 2.
- the clamping pressure is regulated by the cylinders 10 controlled in position, by means of a control system which can be of the type shown in FIG.
- At least one of the rollers is rotated so as to control the running of the strip under the desired traction for rolling.
- the sensor 21 detects this deviation and controls a tilting of the roll 5 in the direction that corrects the deviation detected.
- the tilting of the roller 5 is obtained by displacement of one of the lateral bearings 52 relative to the other bearing, so that the geometric axis of the roller 5 tilts slightly about an orthogonal longitudinal axis, the clamping force the band becoming stronger on one side than the other.
- the strip 2 and subjected to an asymmetric clamping force is pushed laterally, that is to say orthogonally to its longitudinal direction of advance, the side of the lowest effort by a so-called effect of "cherry core” .
- the strip 2 is thus maintained in the axis of the winder and its defects, in particular that of "saber” (transverse deflection), are compensated for so as to allow a winding without telescoping turns.
- the torque of the drive motors of the rollers 4 and 5 can be modulated so as to adjust an optimum level of traction between the last stand and the rollers 4 and 5, especially not to to mask, by excessive traction, flatness defects and to allow their measurement which takes place in the immediate exit zone of the last rolling stand.
- the device 1 of the invention makes it possible to absorb strong defects of extra thickness that can occur in case of folding of the strip 2.
- the damping effect can occur without delay, thanks to the dimensions of the duct 18, the gas contained in the accumulator 17 and the shutter without inertia 19.
- the gas pressure in the accumulator 17 returns to its initial value, which is slightly greater than the limited pressure in the capacitor 14, and the cylinder 10 then returns to its normal operating conditions in regulation.
- damping chamber B is in one part filled with oil giving the capacity 14 a sufficient volume to absorb a limited displacement of the piston 11, without excessive variation of the pressure of the hydraulic fluid given the compressibility of it.
- the gas accumulator G could then be deleted.
- gas accumulator could also be realized in another way.
- FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the elements that are identical or playing roles similar to elements already described above are designated by the same references or by the sum of the number 100 and the preceding references, without their description being described. either recovery.
- each damping means A comprises a pneumatic cylinder 31 having a cylindrical body 32 fixed on the frame 6 centered on the axis of the hydraulic cylinder 110 for adjusting the clamping pressure.
- the bottom 112a of the clamping cylinder 110 is widened so as to constitute a piston slidably mounted in the body 32 of the pneumatic cylinder 31, whose rod is formed by the body 112 of the clamping cylinder 110.
- the body 112 can be guided by a vertical axial extension 112d, of smaller diameter, which passes through a bore of the upper bottom of the body 32.
- the piston 111 bears against a lower stop 32a of the body 32, and the clamping force of the band 2 is provided by the hydraulic cylinders 110 and the oil pressure in these cylinders.
- the entire cylinder 110 tends to lift and the piston 111 deviates from the stop 32a by compressing the gas contained in the chamber 117 of the pneumatic cylinder 31 which dampens the passage of the overthickness without significant modification of the clamping pressure applied by the cylinder 110 on the bearing 52 on the roller 5.
- the body 112 of the jack 110 is mounted with a lateral play in a housing 61 of the frame 6 and bears on it by a hinge 18, so as to follow the slight offset of the bearings 152 due to the rotation of the connecting rods 153.
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Description
L'invention est relative à un dispositif d'entraînement et de guidage d'une bande défilant suivant un axe longitudinal, et s'applique spécialement à la commande du défilement d'une bande métallique dans une installation de laminage.The invention relates to a device for driving and guiding a strip moving along a longitudinal axis, and is particularly applicable to controlling the movement of a metal strip in a rolling installation.
Pour l'obtention d'une tôle, il est habituel de partir d'une brame qui passe d'abord dans un laminoir dégraisseur, puis dans un laminoir finisseur constitué d'une série de cages de laminage fonctionnant en tandem, jusqu'à l'obtention de l'épaisseur souhaitée, la bande obtenue étant finalement enroulée en bobine sur un mandrin entraîné en rotation.In order to obtain a sheet, it is usual to start with a slab which passes first into a degreasing mill and then into a finishing mill consisting of a series of rolling stands operating in tandem, up to obtaining the desired thickness, the resulting strip being finally wound in a coil on a mandrel driven in rotation.
Cet enroulement doit s'effectuer sous une certaine traction qui est, cependant, inférieure à la traction nécessaire, habituellement, pour le laminage.This winding must take place under a certain tension which is, however, less than the traction required, usually for rolling.
D'autre part, la bande peut avoir tendance, à la sortie du laminage, à se décaler latéralement et il est nécessaire de la recentrer avant son enroulement en bobine.On the other hand, the strip may tend, at the exit of the rolling, to shift laterally and it is necessary to refocus before winding coil.
Pour cela, il est habituel de placer, à la sortie du laminage et en amont de l'enrouleuse, un dispositif d'entraînement et de guidage qui comprend, normalement deux rouleaux cylindriques montés de part et d'autre du plan de défilement de la bande et entre lesquels est appliquée une pression de pinçage de la bande, au moins l'un des rouleaux étant entraîné en rotation autour de son axe pour commander le défilement sous traction de la bande ainsi serrée entre les deux rouleaux.For this, it is usual to place, at the exit of rolling and upstream of the winder, a drive and guide device which comprises, normally two cylindrical rollers mounted on either side of the scroll plane of the strip and between which is applied a clamping pressure of the strip, at least one of the rollers being rotated about its axis to control the tensile movement of the strip thus clamped between the two rollers.
De préférence, le rouleau supérieur peut être relevé de façon à s'écarter du rouleau inférieur pour faciliter l'engagement de la bande sur la bobineuse ou bien permettre son passage, par exemple vers une autre bobineuse placée en aval.Preferably, the upper roller can be raised so as to deviate from the lower roller to facilitate engagement of the belt on the winder or allow its passage, for example to another downstream winder.
Habituellement, la position du rouleau supérieur est déterminée par des butées réglables en fonction de l'épaisseur de la bande mais, pour assurer un bon entraînement de la bande, il est nécessaire de régler avec précision la pression de pinçage appliquée entre les deux rouleaux. Il est utile, d'autre part, de pouvoir moduler les pressions appliquées, respectivement, de chaque côté de la bande, celles-ci pouvant être légèrement différentes pour exercer, en cas de besoin, un effet de recentrage de la bande.Usually, the position of the upper roll is determined by adjustable stops depending on the thickness of the band, but to ensure a good band drive, it is necessary to accurately set the clamping pressure applied between the two rollers. It is useful, on the other hand, to be able to modulate the pressures applied, respectively, on each side of the strip, these may be slightly different to exert, if necessary, a re-centering effect of the strip.
Le document FR-A-2459692, par exemple, décrit un dispositif de ce type, dans lequel le rouleau supérieur est appliqué, en position de serrage sur des butées fixes et la pression de pinçage est appliquée sur les paliers du rouleau inférieur par des vérins d'un type spécial permettant un préréglage des pressions appliquées, respectivement, du côté droit et du côté gauche de la bande.Document FR-A-2459692, for example, describes a device for this type, in which the upper roller is applied, in the clamping position on fixed stops and the clamping pressure is applied to the bearings of the lower roller by cylinders of a special type allowing a presetting of the applied pressures, respectively, of the right side and left side of the band.
Dans une autre disposition connue décrite, par exemple, dans le document FR-A-2346066, le rouleau supérieur est porté par un bâti qui peut pivoter autour d'un axe horizontal sous l'action d'un vérin pneumatique, entre une position relevée permettant le passage libre de la bande et une position abaissée de pinçage de la bande, dont le niveau est réglé par des butées fixes.In another known arrangement described, for example, in document FR-A-2346066, the upper roller is carried by a frame which can pivot about a horizontal axis under the action of a pneumatic cylinder, between a raised position allowing the free passage of the band and a lowered clamping position of the band, whose level is adjusted by fixed stops.
Le rouleau supérieur est porté par deux paliers montés coulissants, transversalement au plan de défilement, dans des guidages du bâti, et associés chacun à un vérin pneumatique à double effet de réglage de la force de pression appliquée sur la bande de chaque côté de celle-ci.The upper roller is carried by two sliding-mounted bearings, transversely to the running plane, in guides of the frame, each associated with a pneumatic cylinder with a double effect of adjusting the pressure force applied to the strip on each side of the latter. this.
De tels dispositif permettent donc de régler les pressions appliquées sur la bande pour exercer l'effort de traction nécessaire au laminage et, en cas de besoin, pour la recentrer avant l'enroulement.Such devices thus make it possible to adjust the pressures applied on the strip in order to exert the traction force required for rolling and, if necessary, to refocus it before winding.
Il arrive, cependant, que la bande présente, lors du défilement, des surépaisseurs dues à un repliement de la bande sur elle-même, en particulier pour les faibles épaisseurs. Lorsque le rouleau supérieur est simplement appliqué par son propre poids, il peut se soulever légèrement pour laisser passer une telle surépaisseur, sans modification de la pression de pinçage. En revanche, si la pression de pinçage est appliquée par des vérins, ceux-ci sont soumis, en cas de surépaisseur, à des chocs qui risquent de perturber le réglage de la pression. Dans un dispositif tel que décrit par le document FR-A-2346066, on utilise, pour appliquer la pression de pinçage, des vérins pneumatiques qui peuvent absorber des surépaisseurs éventuelles. Toutefois, le temps de réponse d'un vérin pneumatique n'est pas négligeable et il est donc difficile, dans ce cas, de prévoir une véritable régulation permettant de recentrer la bande en modulant les pressions appliquées sur les deux paliers.It happens, however, that the band has, during the scroll, extra thicknesses due to a folding of the band on itself, especially for small thicknesses. When the top roll is simply applied by its own weight, it can lift slightly to allow such an allowance to be made without changing the clamping pressure. However, if the clamping pressure is applied by cylinders, they are subject, in case of overthickness, to shocks that may disturb the pressure setting. In a device as described in document FR-A-2346066, pneumatic cylinders are used to apply the clamping pressure, which can absorb any thicknesses. However, the response time of a pneumatic cylinder is not negligible and it is therefore difficult, in this case, to provide a real regulation to refocus the band by modulating the pressures applied to the two levels.
L'invention a pour objet de résoudre ces problèmes grâce à un dispositif d'entraînement et de guidage qui permet d'absorber des défauts de surépaisseur pouvant se présenter lors du défilement de la bande, sans modifier sensiblement les efforts appliqués, respectivement, sur les paliers du rouleau de pinçage, de part et d'autre de la bande, ces efforts pouvant ainsi être modulés de façon à corriger en permanence le centrage de la bande pour assurer un bon enroulement de la bobine.The object of the invention is to solve these problems by means of a driving and guiding device which makes it possible to absorb defects of extra thickness that may occur during the running of the strip, without substantially changing the forces applied respectively on the bearings of the clamping roller, on either side of the strip, these forces can thus be modulated so as to correct permanently centering the band to ensure a good winding of the coil.
Le dispositif selon l'invention, tout en apportant un résultat fiable, est relativement simple et peu onéreux et peut être adapté à des dispositifs existants sans modification notable de ceux-ci.The device according to the invention, while providing a reliable result, is relatively simple and inexpensive and can be adapted to existing devices without significant modification thereof.
L'invention concerne donc, d'une façon générale, un dispositif d'entraînement et de guidage d'un produit en bande comprenant, à l'intérieur d'un bâti, deux rouleaux cylindriques montés rotatifs chacun autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement, l'un au moins desdits rouleaux tournant sur deux paliers mobiles guidés transversalement au plan de défilement de la bande, des moyens de pinçage de la bande entre les deux rouleaux par application d'une pression de serrage réglable sur chacun des paliers mobiles et des moyens de commande de la rotation d'au moins l'un desdits rouleaux, les moyens de pinçage comprenant, pour chaque palier mobile, un vérin hydraulique de serrage prenant appui sur le bâti et sur le palier et comprenant une chambre de pression alimentée en fluide hydraulique sous une pression de serrage.The invention therefore generally relates to a device for driving and guiding a strip product comprising, inside a frame, two cylindrical rollers rotatably mounted each around an axis perpendicular to the direction of travel, at least one of said rollers rotating on two movable bearings guided transversely to the running plane of the band, means for clamping the band between the two rollers by applying an adjustable clamping pressure on each of the movable bearings and means for controlling the rotation of at least one of said rollers, the clamping means comprising, for each mobile bearing, a hydraulic clamping jack resting on the frame and on the bearing and comprising a chamber of pressure supplied with hydraulic fluid under a clamping pressure.
Conformément à l'invention, chaque vérin de serrage est associé à un moyen d'amortissement des variations d'épaisseur de la bande prévu pour absorber un déplacement limité du piston dans le sens opposé au sens de serrage, sans variation sensible de la pression de serrage appliquée sur chaque palier par le vérin correspondant.According to the invention, each clamping cylinder is associated with a means for damping the variations in thickness of the strip intended to absorb a limited displacement of the piston in the direction opposite to the clamping direction, without any appreciable variation in the pressure of the clamping applied on each bearing by the corresponding cylinder.
Avantageusement, ce moyen d'amortissement comprend au moins une chambre fermée contenant au moins un fluide d'amortissement et communiquant avec la chambre de pression du vérin de serrage, de façon que le fluide d'amortissement soit soumis à la pression de serrage appliquée sur le piston dudit vérin, ladite chambre d'amortissement ayant un volume suffisant compte tenu de la compressibilité de fluide qu'elle contient pour absorber un déplacement limité du piston du vérin de serrage, sans variation sensible de la pression hydraulique de serrage appliquée par celui-ci.Advantageously, this damping means comprises at least one closed chamber containing at least one damping fluid and communicating with the pressure chamber of the clamping jack, so that the damping fluid is subjected to the clamping pressure applied on the piston of said cylinder, said damping chamber having a sufficient volume in view of the compressibility of fluid that it contains to absorb a limited displacement of the piston of the clamping cylinder, without any appreciable variation of the hydraulic clamping pressure applied by the latter; this.
Dans un premier mode de réalisation, la chambre d'amortissement comprend une seule partie formant une capacité communiquant avec la chambre de pression du vérin de serrage par un conduit largement ouvert et remplie du même fluide hydraulique, ladite capacité ayant un volume suffisant compte tenu de la compressibilité dudit fluide hydraulique pour absorber un déplacement limité du piston de vérin de serrage.In a first embodiment, the damping chamber comprises a single portion forming a capacity communicating with the pressure chamber of the clamping cylinder by a wide open conduit and filled with the same hydraulic fluid, said capacity having a sufficient volume taking into account the compressibility of said hydraulic fluid to absorb a limited displacement of the clamping cylinder piston.
De préférence, dans un autre mode de réalisation, la chambre d'amortissement comprend deux parties, respectivement une première partie de liaison formant une capacité fermée mise en communication avec la chambre de pression du vérin par un premier conduit largement ouvert et remplie du même fluide hydraulique et à la même pression de serrage, et une seconde partie qui est mise en communication avec la première partie par un second conduit largement ouvert et remplie d'un gaz sous pression de façon à former un accumulateur à gaz susceptible d'absorber le passage dans la capacité d'une quantité de fluide correspondant à un déplacement limité du piston sans variation notable de la pression dudit fluide hydraulique.Preferably, in another embodiment, the damping chamber comprises two parts, respectively a first connecting portion forming a closed capacitance placed in communication with the pressure chamber of the jack by a first conduit widely open and filled with the same fluid. hydraulic and at the same clamping pressure, and a second portion which is communicated with the first portion by a second conduit widely open and filled with a gas under pressure so as to form a gas accumulator capable of absorbing the passage in the capacity of a quantity of fluid corresponding to a limited displacement of the piston without appreciable variation of the pressure of said hydraulic fluid.
Avantageusement, le conduit de liaison entre la chambre de pression et la chambre d'amortissement présente une section de passage suffisante pour éviter toute variation dynamique sensible de la pression du fluide lors d'un déplacement limité du piston de vérin de serrage.Advantageously, the connecting duct between the pressure chamber and the damping chamber has a passage section sufficient to prevent any significant dynamic variation of the fluid pressure during a limited displacement of the clamping cylinder piston.
Selon une autre caractéristique préférentielle, un obturateur sans inertie, tel qu'une membrane déformable est placé dans le second conduit de liaison entre la capacité et l'accumulateur pour assurer la séparation entre le fluide hydraulique et le gaz.According to another preferred feature, a shutter without inertia, such as a deformable membrane is placed in the second connecting duct between the capacitor and the accumulator to ensure the separation between the hydraulic fluid and the gas.
Dans un autre mode de réalisation, le corps de chaque vérin de serrage est monté coulissant axialement dans un corps creux solidaire du bâti et limitant avec ledit corps de vérin de serrage, une chambre remplie d'un gaz, de façon à constituer un vérin pneumatique d'amortissement susceptible d'absorber un déplacement du corps du vérin de serrage déterminé par un déplacement limité du piston dudit vérin de serrage.In another embodiment, the body of each clamping cylinder is mounted to slide axially in a hollow body integral with the frame and limiting with said clamping cylinder body, a chamber filled with a gas, so as to constitute a pneumatic cylinder damping element capable of absorbing a displacement of the body of the clamping cylinder determined by a limited displacement of the piston of said clamping cylinder.
De façon particulièrement avantageuse, la chambre de pression de chaque vérin de serrage est alimentée par un circuit hydraulique comprenant un moyen de limitation de la pression de serrage préréglé à une valeur correspondant à l'effort de serrage entre les rouleaux nécessaire au défilement de la bande, le fluide contenu dans la chambre d'amortissement étant maintenu à une pression au moins égale à la limite de pression appliquée sur le piston du vérin de serrage.Particularly advantageously, the pressure chamber each clamping cylinder is fed by a hydraulic circuit comprising a means of limiting the preset clamping pressure to a value corresponding to the clamping force between the rollers necessary for the running of the strip, the fluid contained in the chamber of damping being maintained at a pressure at least equal to the pressure limit applied to the piston of the clamping cylinder.
Avantageusement, un moyen de mesure de la position latérale de la bande est prévu en amont du dispositif de guidage, et l'information sur la position de la bande fournie par ce moyen est utilisée pour commander le basculement du second rouleau du dispositif de guidage afin de corriger, par un léger déplacement latéral de la bande, un défaut de "sabre", avant l'enroulement de la bande sur la bobineuse située en aval du dispositif de guidage.Advantageously, a means for measuring the lateral position of the strip is provided upstream of the guide device, and the information on the position of the strip supplied by this means is used to control the tilting of the second roller of the guide device so that to correct, by a slight lateral displacement of the band, a "saber" defect, before the winding of the band on the winder located downstream of the guiding device.
De préférence, le couple d'entraînement transmis à la bande par les rouleaux est modulé par la puissance fournie par les moteurs de ces rouleaux, afin de régler de manière optimale la traction entre la dernière cage de laminage et le dispositif, en particulier pour faciliter la mesure de la planéité de la bande.Preferably, the driving torque transmitted to the belt by the rollers is modulated by the power supplied by the motors of these rollers, in order to optimally adjust the traction between the last rolling stand and the device, in particular to facilitate measuring the flatness of the band.
Le dispositif de l'invention permet d'amortir le choc de la bande à l'engagement et permet aussi - sans inertie - de passer les surépaisseurs résultant notamment d'une repliure ou d'une soudure.The device of the invention makes it possible to dampen the shock of the band at engagement and also allows - without inertia - to pass the extra thicknesses resulting in particular from a fold or a weld.
Il est ainsi plus facile, par la modulation du couple d'entraînement des rouleaux, de régler la traction entre la dernière cage et le dispositif d'entraînement sans modifier la traction d'enroulement à la bobineuse.It is thus easier, by modulating the driving torque of the rollers, to adjust the traction between the last cage and the drive without changing the winding tension at the winder.
L'invention couvre également d'autres dispositions avantageuses et sera mieux comprise par la description suivante de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels :
- Fig.1 est une vue latérale d'un dispositif d'entraînement et de guidage de bande selon l'invention.
- Fig. 2 est une coupe axiale verticale suivant la ligne II,II de Fig.1, l'accumulateur à gaz étant orienté différemment.
- Fig. 3 est une vue de détail, à échelle agrandie, de Fig. 2.
- Fig. 4 est un schéma de régulation pour la commande des vérins de serrage.
- Fig. 5 montre une variante de réalisation du dispositif selon l'invention.
- Figure 6 montre une autre variante.
- Fig.1 is a side view of a tape drive and guide device according to the invention.
- Fig. 2 is a vertical axial section along the line II, II of Fig.1, the gas accumulator being oriented differently.
- Fig. 3 is a detail view, on an enlarged scale, of FIG. 2.
- Fig. 4 is a control diagram for controlling the clamping jacks.
- Fig. 5 shows an alternative embodiment of the device according to the invention.
- Figure 6 shows another variant.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement un dispositif 1 d'entraînement et de guidage d'une bande métallique 2 qui vient d'être laminée et qui va être enroulée en bobine.FIGS. 1 and 2 schematically show a device 1 for driving and guiding a
Un tel dispositif 1 est donc situé en aval d'une dernière cage de laminage (non représentée) et en amont d'une bobineuse (non représentée) qui assure l'enroulement . La bande 2 est supportée et entraînée par un convoyeur-table à rouleaux T (Fig.1) définissant un plan de défilement sensiblement horizontal ; le centrage suivant l'axe de ce convoyeur est assuré par des guides non représentés.Such a device 1 is therefore located downstream of a last rolling stand (not shown) and upstream of a winder (not shown) which provides the winding. The
Le dispositif 1 comprend un bâti 3 fixe comportant, de chaque côté de la bande, un support latéral vertical.The device 1 comprises a fixed frame 3 comprising, on each side of the strip, a vertical lateral support.
La bande 2 passe entre deux rouleaux pinceurs 4 et 5 dont les axes de rotation sont parallèles au plan de défilement et situés dans un plan transversal, lesdits axes étant perpendiculaires à la direction d'avance de la bande.The
Le rouleau inférieur 4 est supporté par un arbre 41 monté rotatif, à chaque extrémité, dans un palier fixe 42 bloqué dans l'un des supports latéraux du bâti 3.The lower roller 4 is supported by a
Le rouleau supérieur 5 est supporté par un arbre 51 monté rotatif à chacune de ses extrémités respectivement dans un palier à roulement 52 monté dans un boîtier, qui peut coulisser en étant guidé par une glissière 53 ménagée sur un châssis de support 6.The
Les rouleaux 4, 5 sont entraînés en rotation par des moyens moteurs non représentés, par l'intermédiaire d'allonges à cardans.The
Le châssis 6 est articulé sur le bâti 3 autour d'un axe horizontal 9, disposé en amont et au-dessus du rouleau 5. Au moins un vérin hydraulique 7 est prévu pour relever le châssis 6 en le faisant pivoter, dans le sens contraire d'horloge selon Fig.1, autour de l'axe 9. Le vérin 7 est articulé, en partie basse, sur un axe porté par le bâti 3 tandis qu'en partie haute la tige du vérin 7 est articulée sur un axe porté par le châssis 6 à l'opposé de l'axe 9.The
En position relevée, le châssis 6 est suffisamment écarté du rouleau 4 pour faciliter le début d'enroulement ou bien laisser passer librement la bande 2 vers un autre équipement de bobinage situé en aval et non représenté sur le dessin.In the raised position, the
En position abaissée, le châssis 6 est appliqué par le vérin 7 sur des butées réglables 8 du bâti 3 dont le niveau peut être adapté à l'épaisseur de la bande S de façon que celle-ci soit pincée entre les deux rouleaux 4, 5.In the lowered position, the
Des moyens de pinçage P sont prévus pour exercer un effort de serrage de la bande 2. Comme le montrent les figures 1 et 2, ces moyens de pinçage P comprennent, de chaque côté de la bande 2, un vérin hydraulique 10 dont le corps 12 est fixé sur le châssis 6 et dont le piston 11 permet d'appliquer une pression de serrage individuellement réglable sur le palier 52 associé, par l'intermédiaire d'une tige 13.P clamping means are provided to exert a tightening force of the
Dans la disposition antérieure décrite dans le document FR-A-2346066, les deux paliers du rouleau supérieur étaient reliés par une tige et une bielle, à un vérin à double effet permettant d'appliquer, dans un sens ou dans l'autre, une force s'ajoutant algébriquement au poids du rouleau.In the prior arrangement described in document FR-A-2346066, the two bearings of the upper roller were connected by a rod and a connecting rod, to a double-acting jack allowing to apply, in one direction or the other, a force adding algebraically to the weight of the roll.
Dans l'invention, en revanche, l'effort de pinçage est exercé uniquement par les vérins 10 qui sont, de préférence, à simple effet, le poids du rouleau 5 étant encaissé par des vérins d'équilibrage 20 qui prennent appui sur le châssis relevable 6.In the invention, on the other hand, the clamping force is exerted solely by the
A cet effet, comme le montre la figure 2, l'arbre de rotation du rouleau 5 est prolongé par deux tourillons 51 enfilés chacun dans un palier à roulements 54 ayant un boîtier qui est fixé à l'extrémité de la tige d'un vérin 20 dont le corps est muni de parties d'appui s'engageant dans une chape solidaire du châssis relevable 6.For this purpose, as shown in FIG. 2, the rotation shaft of the
Ces vérins 20 permettent d'encaisser le poids du rouleau 5 et d'exercer sur celui-ci un effort de rappel vers le haut. Les vérins 10 peuvent donc être à simple effet, la tige 13 de chaque vérin 10 étant un simple poussoir qui prend appui, dans le sens de serrage, sur le boîtier du palier correspondant 52.These
Chaque vérin 10 comprend un piston 11 monté coulissant dans l'alésage d'un cylindre 12 formant le corps de vérin et fixé sur la tige 13 qui prend appui vers le bas sur le boîtier du palier 52 du rouleau 5. Lorsque le châssis 6 est appliqué en position abaissée sur les butées 8, comme illustré sur Fig.1, l'axe du vérin 10 est sensiblement vertical. Le corps de vérin 12 est fermé, à son extrémité supérieure, par un couvercle 12a fixé de manière démontable, par exemple au moyen de vis.Each
Une chambre de pression 12b est ainsi formée dans le corps de vérin 12, entre le piston 11 et le couvercle 12 a.A
Le vérin 10 est un vérin hydraulique alimenté par une canalisation 10a reliée à un orifice prévu dans le couvercle 12a et qui débouche dans le volume situé au-dessus du piston 11. Sur la canalisation 10a est branchée une servo-valve qui permet, par exemple, de relier la canalisation 10a soit à une source de liquide sous pression (non représentée), soit à la bâche (non représentée) , ou encore de fermer la canalisation 10a. La seconde chambre du vérin, de l'autre côté du piston 11, est reliée par un canal 10b à une conduite 10c de retour à la bâche.The
Les vérins 20 d'équilibrage du poids du rouleau 5 sont alimentés en permanence avec une légère surpression de façon à appliquer les paliers 54 sur le extrémités des poussoirs 13 des vérins 10 en exerçant ainsi un effort de rappel vers le haut. De ce fait, les servo-valves 30 d'alimentation des vérins 10 permettent de contrôler exactement les pressions de pinçage appliquées respectivement sur les côtés de la bande, au moyen d'un système de régulation représenté schématiquement sur la Figure 4.The
Un capteur 21 de mesure de la position latérale de la bande est prévu, au-dessus de la bande 2, juste en amont du dispositif 1. Ce capteur 21 comporte, par exemple, une caméra CCD (caméra numérique à système à transfert de charges), mais d'autres moyens de mesure peuvent être employés.A
Comme illustré sur Fig.4, le signal de sortie de la caméra 21 est envoyé à l'entrée d'un circuit 22 de mise en forme de l'écart. La sortie du circuit 22 est reliée à une entrée d'un comparateur 23 dont une autre entrée reçoit, par une ligne 24, une valeur de consigne pour la commande du basculement du cylindre 5. La sortie du comparateur 23 est envoyée à une entrée d'un microcalculateur 25. D'autres entrées de ce microcalculateur 25 sont respectivement reliées à une ligne 26 fournissant une valeur limite de pression, une ligne 27 fournissant une valeur de consigne de la position de la tige 13, une ligne 28 recevant l'information du capteur 15 sur la mesure de position et une ligne 29 recevant l'information du capteur de pression 16.As illustrated in FIG. 4, the output signal of the
Grâce à l'utilisation des vérins hydrauliques 10 pour l'application de la pression de pinçage, le temps de réponse est extrêmement faible et l'on peut donc réaliser une régulation des pressions permettant de corriger un décentrage éventuel de la bande.Thanks to the use of the
Cependant, si la bande 2 comporte une surépaisseur, le passage de celle-ci entre les rouleaux 4 et 5 provoque un choc vers le haut sur les vérins 10 qui risquerait de perturber la régulation.However, if the
Pour éviter cet inconvénient, il est prévu, selon l'invention, un moyen d'amortissement A qui permet d'absorber un déplacement limité du piston 11, dans le sens opposé au serrage, sans variation sensible de la pression de serrage appliquée sur le palier 52 et est constitué d'une chambre B soumise à la pression de serrage et contenant un fluide ayant un degré de compressibilité qui lui permet d'amortir les déplacements vers le haut du piston.To avoid this drawback, according to the invention, a damping means A is provided which makes it possible to absorb a limited displacement of the
Dans le mode de réalisation des Figs.1 et 2, la chambre d'amortissement B comprend deux parties, respectivement une partie de liaison constituée d'une capacité 14 qui communique avec la chambre de pression 12b du vérin et une partie d'amortissement constituée d'un accumulateur à gaz 17.In the embodiment of Figs.1 and 2, the damping chamber B comprises two parts, respectively a connecting portion consisting of a
La capacité 14 est constituée d'un évidement ménagé dans le couvercle 12, au-dessus de la chambre de pression 12b, et contient le même fluide hydraulique. Comme visible sur Fig.2, la capacité 14 a une forme cylindrique, de diamètre supérieur à celui de l'alésage du corps de vérin 12 et elle communique avec la chambre de pression 12b par un conduit 14a de section suffisante pour éviter toute variation dynamique sensible de la pression du fluide dans la capacité 14 lors du déplacement du piston 11.The
Un capteur de position 15 peut être disposé à l'intérieur de la capacité 14, suivant l'axe du vérin 10, et se trouve ainsi protégé contre des chocs extérieurs. Le capteur de position 15 comprend une première partie liée à l'extrémité supérieure de la tige 13 et une deuxième partie liée au couvercle 12a et pouvant se déplacer axialement par rapport à la première partie. D'autre part, un capteur de pression est relié à un orifice 16 ménagé sur le couvercle pour permettre de déterminer l'effort exercé sur le palier 52 par le vérin 10.A
La seconde partie de la chambre d'amortissement B comprend un volume rempli de gaz, avantageusement constitué par un accumulateur à gaz 17 dont la forme extérieure est sensiblement cylindrique et centrée, de préférence, sur un axe orthogonal à celui du vérin 10. L'accumulateur 17 est fixé latéralement sur le couvercle 12a qui comporte un conduit de passage transversal 18 qui débouche dans la capacité 14 pour mettre celle-ci en communication avec l'accumulateur 17. Le diamètre du conduit de passage 18 est suffisamment grand pour éviter une variation dynamique de la pression lors du passage du liquide dans la capacité 14. La séparation entre le liquide de la capacité 14 et le gaz de l'accumulateur 17 est assurée par un obturateur sans inertie, par exemple formé par une cloison 19 appliquée sur le fond d'un lamage ménagé sur le pourtour du conduit 18.The second part of the damping chamber B comprises a volume filled with gas, advantageously constituted by a
La pression de gonflage de l'accumulateur 17 est réglée à une valeur un peu supérieure à une limite de consigne de la pression prévue dans la capacité 14 pour exercer l'effort nécessaire sur la bande 2 lors de son introduction et pendant son défilement. Cette surpression, qui peut varier selon les produits, est donc encaissée, en fonctionnement normal, par la cloison 19 de fermeture du conduit 18.The inflation pressure of the
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.The operation of the device is as follows.
En attente de l'arrivée de la tête de bande 2, le dispositif est fermé par les vérins 7, le châssis 6 venant s'appliquer sur les butées 8. Le contrôle de position des vérins 10 permet de régler, en fonction de l'épaisseur de la bande, l'écartement entre les rouleaux 4 et 5. Les rouleaux 4 et 5 sont alors mis en rotation avec une légère survitesse par rapport à celle de la bande 2.Waiting for the arrival of the
Après le passage de la tête de bande entre les rouleaux 4 et 5, la pression de pinçage est régulée par les vérins 10 contrôlés en position, au moyen d'un système de régulation qui peut être du type représenté sur la figure 4.After the passage of the band head between the
Au moins l'un des rouleaux est entraîné en rotation de façon à commander le défilement de la bande sous la traction souhaitée pour le laminage.At least one of the rollers is rotated so as to control the running of the strip under the desired traction for rolling.
Si une surépaisseur se produit lors du défilement de la bande 2, par exemple, en cas de repliure, le rouleau 5 a tendance à se soulever et les tiges 13 repoussent vers le haut les pistons 11 qui refoulent l'huile dans les capacités 14 associées à chacun des vérins 10. La surpression qui se produit alors est transmise par l'obturateur 19 au gaz contenu dans l'accumulateur 17 et est absorbée par une simple remontée en pression de ce gaz.If an excess thickness occurs during the running of the
Pendant tout le défilement de la bande 2, l'effort nécessaire à l'entraînement est maintenu par une régulation de position des vérins 10 avec application d'une limitation de pression dont la consigne a été réglée pour l'épaisseur de la bande 2 considérée.During the entire run of the
Cette régulation ne risque pas d'être perturbée en cas de passage d'une surépaisseur grâce à l'effet d'amortissement du gaz.This regulation is not likely to be disturbed in case of passage of an extra thickness due to the damping effect of the gas.
En cas de déviation de la bande, d'un côté ou de l'autre, le capteur 21 détecte cette déviation et commande un basculement du rouleau 5 dans le sens qui permet de corriger la déviation détectée. Le basculement du rouleau 5 est obtenu par déplacement de l'un des paliers latéraux 52 par rapport à l'autre palier, de sorte que l'axe géométrique du rouleau 5 bascule légèrement autour d'un axe longitudinal orthogonal, l'effort de serrage de la bande devenant ainsi plus fort d'un côté que de l'autre.In case of deflection of the strip, from one side or the other, the
La bande 2 ainsi soumise à un effort de serrage dissymétrique est repoussée latéralement, c'est-à-dire orthogonalement à sa direction longitudinale d'avance, du côté de l'effort le plus faible par un effet dit de "noyau de cerise".The
Grâce au système de régulation selon le schéma de Fig.4, la bande 2 est ainsi maintenue dans l'axe de la bobineuse et ses défauts, en particulier celui de "sabre" (déviation transversale), sont compensés à de façon à permettre un enroulement sans télescopage des spires.With the control system according to the diagram of Fig.4, the
Pendant que la bande 2 est en prise dans la dernière cage de laminage, on peut moduler le couple des moteurs d'entraînement des rouleaux 4 et 5 de manière à ajuster un niveau de traction optimal entre la dernière cage et les rouleaux 4 et 5, en particulier pour ne pas masquer, par une traction excessive, des défauts de planéité et pour permettre leur mesure qui a lieu dans la zone de sortie immédiate de la dernière cage de laminage.While the
Lorsque la queue de la bande 2 quitte la dernière cage de laminage, elle reste entraînée par le dispositif 1 qui joue son rôle de guidage selon le schéma de régulation qui a été décrit précédemment.When the tail of the
Le dispositif 1 de l'invention permet d'absorber de forts défauts de surépaisseur pouvant survenir en cas de repliure de la bande 2.The device 1 of the invention makes it possible to absorb strong defects of extra thickness that can occur in case of folding of the
L'effet d'amortissement peut se produire sans retard, grâce aux dimensions du conduit 18, au gaz contenu dans l'accumulateur 17 et à l'obturateur sans inertie 19.The damping effect can occur without delay, thanks to the dimensions of the
Lorsque la surépaisseur est passée, la pression du gaz dans l'accumulateur 17 revient à sa valeur initiale, qui est légèrement supérieure à la pression limitée dans la capacité 14, et le vérin 10 retrouve alors ses conditions normales de fonctionnement en régulation.When the excess thickness is passed, the gas pressure in the
Les temps de réponse sont beaucoup plus faibles que dans les dispositifs connus, du fait que le fluide intervenant dans la chambre 12b et la capacité 14 est un liquide.The response times are much lower than in the known devices, because the fluid involved in the
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui peut faire l'objet de variantes ne s'écartant pas du cadre de protection défini par les revendications.Of course, the invention is not limited to the details of the embodiment which has just been described and which may be subject to variants that do not deviate from the scope of protection defined by the claims.
On pourrait envisager, par exemple, que la chambre d'amortissement B soit en une seule partie remplie d'huile en donnant à la capacité 14 un volume suffisant pour absorber un déplacement limité du piston 11, sans variation excessive de la pression du fluide hydraulique compte tenu de la compressibilité de celui-ci. L'accumulateur à gaz G pourrait alors être supprimé.One could consider, for example, that the damping chamber B is in one part filled with oil giving the capacity 14 a sufficient volume to absorb a limited displacement of the
Mais l'accumulateur à gaz pourrait aussi être réalisé d'une autre façon.But the gas accumulator could also be realized in another way.
Par exemple, la Fig.5 montre une variante de réalisation dans laquelle les éléments identiques ou jouant des rôles semblables à des éléments déjà décrits précédemment sont désignés par les mêmes références ou par la somme du nombre 100 et des références précédentes, sans que leur description soit reprise.For example, FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the elements that are identical or playing roles similar to elements already described above are designated by the same references or by the sum of the number 100 and the preceding references, without their description being described. either recovery.
Dans ce cas, chaque moyen d'amortissement A comprend un vérin pneumatique 31 ayant un corps cylindrique 32 fixé sur le châssis 6 centré sur l'axe du vérin hydraulique 110 de réglage de la pression de pinçage.In this case, each damping means A comprises a pneumatic cylinder 31 having a
Le fond 112a du vérin de pinçage 110 est élargi de façon à constituer un piston monté coulissant dans le corps 32 du vérin pneumatique 31, dont la tige est formée par le corps 112 du vérin de serrage 110.The bottom 112a of the
La chambre 117 de ce vérin pneumatique 31, limitée par le fond 112a du vérin 110, du côté opposé à la tige 113, forme un volume G rempli de gaz sous pression et agit comme l'accumulateur à gaz décrit précédemment en se référant aux figures 1 à 4. Le déplacement vers le haut du piston 111 et de la tige 113, autorisé par la compression du gaz dans le volume G, permet d'amortir les chocs dus à des variations d'épaisseur de la bande 2 ou à son entrée entre les rouleaux 4 et 5. Le corps 112 peut être guidé par un prolongement axial vertical 112d, de plus petit diamètre, qui traverse de manière étanche un alésage du fond supérieur du corps 32.The
En fonctionnement normal, le piston 111 est en appui contre une butée inférieure 32a du corps 32, et l'effort de serrage de la bande 2 est assuré par les vérins hydrauliques 110 et la pression d'huile dans ces vérins. En cas de surépaisseur de la bande 2, l'ensemble du vérin 110 a tendance à se soulever et le piston 111 s'écarte de la butée 32a en comprimant le gaz contenu dans la chambre 117 du vérin pneumatique 31 qui amortit le passage de la surépaisseur sans modification sensible de la pression de pinçage appliquée par le vérin 110 sur le palier 52 sur rouleau 5.In normal operation, the
Par ailleurs, on a observé que, dans le mode de réalisation de la figure 1, le montage coulissant des empoises 52 du rouleau 5 entraîne des frottements qui, même s'ils sont minimes, peuvent générer un effet d'hystérisis risquant de perturber la régulation, compte tenu de la grande précision permise par l'invention.Moreover, it has been observed that, in the embodiment of FIG. 1, the sliding assembly of the
Pour améliorer encore cette précision il serait possible, comme le montre la figure 6, de monter les paliers 152 du rouleau 5 sur deux bielles 153 articulées sur le châssis 6 autour de paliers 62 pour lesquels les frottements sont négligeables.To further improve this accuracy it would be possible, as shown in Figure 6, to mount the
Dans ce cas, le corps 112 du vérin 110 est monté avec un jeu latéral dans un logement 61 du châssis 6 et prend appui sur celui-ci par une articulation 18, de façon à suivre le léger décalage des paliers 152 dû à la rotation des bielles 153.In this case, the
Claims (18)
- A device for driving and guiding a band-type product (2) running along a longitudinal direction, comprising a supporting frame (3), two cylindrical rolls (4, 5) arranged on both sides of a median running plane of the band (2) and mounted rotatably each around an axis substantially parallel to said median plane and perpendicular to running direction, respectively a first roll (4) rotating on two fixed bearings (42) and a second roll (5) rotating on two mobile bearings (52, 152) guided transversally to the running plane of the band, means (P) for pinching the band (2) between both rolls (4, 5) by applying a clamping pressure adjustable on each of the mobile bearings (52, 152) of the second roll (5) and means for controlling the rotation of at least one of said rolls (4, 5), the pinching means (P) comprising, for each mobile bearing (52, 152), a hydraulic clamping jack (10, 110) having a body (12, 112) resting on the frame (3) and a piston (11, 111) mounted slidingly in the body (12, 112) and associated with a rod (13, 113), resting on the mobile bearing (52) corresponding to the second roll (5), said piston (11, 111) limiting, in the body (12, 112) of the jack (10, 110), a pressure chamber (12b, 12b) supplied with hydraulic fluid under clamping pressure, characterised in that each clamping jack (10, 110) is associated with a means (A) for damping the thickness variations of the band, provided for absorbing a limited displacement of the piston (11, 111) in the direction opposite to the clamping direction, without any significant variation in the hydraulic clamping pressure applied to each bearing (52, 152) by the corresponding jack (10, 110).
- A device according to claim 1, characterised in that the damping means (A) includes at least one closed chamber (B) containing at least one damping fluid and communicating with the pressure chamber (12b) so that the damping fluid is subjected to the clamping pressure applied to the piston (11,111) of the jack (10, 110), said damping chamber (B) having sufficient volume, taking into account the compressibility of the fluid contained therein, for absorbing a limited displacement of the piston (11, 111) of the clamping jack (10), without any significant variation in the hydraulic clamping pressure applied thereon.
- A device according to claim 2, characterised in that the closed damping chamber (B) forms a capacitor (14) communicating with the pressure chamber (12b) of the jack (10, 110) by a wide-open conduit (14a) and filled with the same hydraulic fluid, said capacitor (14) having sufficient volume, taking into account the compressibility of said hydraulic fluid, for absorbing a limited displacement of the piston (11, 111) without any significant variation in the pressure of the fluid in the pressure chamber (12b) and the capacitor (14).
- A device according to claim 2, characterised in that the damping chamber (B) includes two parts, respectively a first linking part forming a closed capacitor (14) communicated with the pressure chamber (12b) of the jack by a first wide-open conduit (14a) and filled with the same hydraulic fluid and at the same clamping pressure, and a second part (17) which is communicated with the first part (14) by a second wide-open conduit (14b) and filled with a pressurised gas so as to form a gas accumulator (G) capable of absorbing the passage through the capacitor (14) of a quantity of fluid corresponding to a limited displacement of the piston (11, 111) without any significant variation in the pressure of said hydraulic fluid.
- A device according to claim 4, characterised in that a non-inertia plug such as a deformable separation membrane (19) between the hydraulic fluid and the gas is injected in the second connection conduit (14b) between the capacitor (14) and the accumulator (G).
- A device according to any of the claims 3, 4 or 5, characterised in that the connection conduit (14a, 14b) between the pressure chamber (12b) and the damping chamber (B, 14) has a passageway of sufficient cross-section to avoid any dynamic variation sensitive to the pressure of the fluid during a limited displacement of the piston (11, 111) of the clamping jack (10, 110).
- A device according to claim 4, characterised in that the gas accumulator (17) is arranged one side of the jack and has overall cylindrical shape with an axis orthogonal to that of the jack (10).
- A device according to any of the claims 3 and 4, characterised in that the capacitor (14) provided in the body (12) of the hydraulic jack (10) exhibits sufficient dimensions for placing therein a measuring means of the position of the piston, such as a position sensor (15).
- A device according to claim 2, characterised in that the body (112) of each clamping jack (110) is mounted slidingly axially to a hollow body (32) attached to the frame (3) so as to form a piston 112 limiting, inside said body (32), a pressure chamber (117) filled with a gas, the assembly forming a shock-absorbing pneumatic jack (B) capable of absorbing a displacement of the body (112) of the clamping jack (110) determined by a limited displacement of the piston (111) of said clamping jack (110).
- A device according to any of the claims 2 to 9, characterised in that the pressure chamber (12b) of each clamping jack (10, 110) is supplied by a hydraulic system comprising a means for limiting the clamping pressure preset to a value corresponding to the clamping load between the rolls (4, 5) necessary to the running of the band (2).
- A device according to claim 10, characterised in that the fluid (G) contained in the damping chamber (B) is maintained at a pressure at least equal to the pressure limit applied to the piston (11, 111) of the clamping jack (10, 110).
- A device according to one of the previous claims, characterised in that it includes a measuring means (21) of the lateral position of the band (2) placed upstream, in the running direction of the guiding device (1), and that the information on the position of the band supplied by this measuring means (21) are used for controlling the tilting motion of the second roll (5) of the guiding device so as to correct a centring defect of the band.
- A device according to claim 12, characterised in that the measuring means of the lateral position of the band (2) includes a digital camera (21).
- A device according to one of the previous claims, characterised in that the driving torque transmitted to band (2) by the rolls (4, 5) is modulated by the power supplied to the motors of these rolls, so as to adjust optimally the traction between the last roll stand and the driving device (1).
- A device according to one of the previous claims, wherein the axes of the rolls are situated in a substantially vertical plane, characterised in that it includes a lower roll (4) placed below the band and mounted rotatably on two fixed bearings, and a roll (5) placed above the band and mounted rotatably on two mobile bearings.
- A device according to claim 15, characterised in that the mobile roll (5) is carried by two bearings (52) mounted slidingly between fixed guiding faces (53), according to a direction transversal to the running plane of the band (2).
- A device according to claim 15, characterised in that the mobile roll (5) is carried by two bearings (152) attached respectively to the ends of two guiding rods (153) hinged around a fixed axis (62), each clamping jack (110) being mounted so as to follow a shift of the bearings (152) due to the rotation of the rods (153) when applying the clamping pressure.
- A device according to one of the previous claims, characterised in that the mobile roll and the whole pinching means (P) are mounted on a chassis mounted rotatably on the frame (3) around a fixed axis (9) and applied, in clamping position, on a fixed stop (8) by a jack (7) capable of rotating the chassis (6) around the axis (9) up to a position spaced apart from the running plane of the band (2).
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