EP1448322A1 - Method and device for stabilizing high-speed unwinding of a strip product - Google Patents

Method and device for stabilizing high-speed unwinding of a strip product

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EP1448322A1
EP1448322A1 EP02790556A EP02790556A EP1448322A1 EP 1448322 A1 EP1448322 A1 EP 1448322A1 EP 02790556 A EP02790556 A EP 02790556A EP 02790556 A EP02790556 A EP 02790556A EP 1448322 A1 EP1448322 A1 EP 1448322A1
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EP
European Patent Office
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strip
face
air
deflection member
pressure
Prior art date
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EP02790556A
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German (de)
French (fr)
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EP1448322B1 (en
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Thierry Malard
Marc Valence
Christian Viel
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Clecim SAS
Original Assignee
VAI Clecim SA
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the subject of the invention is a method and a device for stabilizing and guiding a strip product traveling at high speed in a longitudinal direction, in particular in a cold rolling installation for metal strips, more particularly thin sheets of aluminum.
  • a cold rolling installation for a metal strip product generally comprises one or more rolling mill stands each comprising two working rolls bearing on support rolls and associated with means for controlling the running of the strip between the working rolls.
  • the strip is unwound from a reel placed on an upstream side of the cage or cages and is wound on a winder placed on the downstream side.
  • the installation further comprises numerous additional members such as means for introducing the strip into the rolling mill stands, means for adjusting the speeds of rotation of the various members and a number of deflector rollers which may have a position. adjustable and on which the strip is applied so as to be guided along a determined path.
  • an installation for rolling very thin sheets, in particular aluminum generally comprises a single rolling stand operating from reel to reel, between an unwinder and a winder .
  • a rolling mill cage comprises two spaced apart columns between which are mounted a set of rolls, for example, in the case of a quarto cage, two working rolls associated respectively with two support rolls.
  • Each cylinder is rotatably mounted, at its ends, on bearings carried by chocks slidably mounted between the uprights of the columns of the cage and clamping means bearing on the chocks of the support cylinders make it possible to achieve the desired thickness reduction on the laminated strip. It is thus possible to obtain a very thin thickness and, for example, in the case of aluminum sheets, the thickness range can go from 3 to 300 micrometers.
  • the equipment of the installation must, of course, be adapted to such thin thicknesses, in particular for winding the coil.
  • FIG. 1 schematically represents an installation for rolling an aluminum sheet comprising a rolling stand A placed between an unwinder D carrying a reel Bi and a reel E on which a reel B 2 is formed after passage of the product M between the working rolls of the rolling stand A.
  • the strip M On its path between the unwinder and the rewinder, the strip M is guided by a number of deflecting rollers D.
  • a flatness measuring roller Di is placed downstream of the stand A in order to detect any defects at correct by acting on means for adjusting the rolling conditions.
  • a bar feed roller D 2 of adjustable level, makes it possible to adjust the angle of winding of the strip on the flatness roller Di. This roller D 2 can be spread upwards to facilitate the engagement of the strip on the rewinder E.
  • Figure 1 the installation of Figure 1 is shown only by way of example, other types of installation can be used.
  • a tandem rolling can be carried out in a rolling mill comprising several cages placed successively on the path of the strip to achieve a gradual reduction in thickness or else a reversible rolling carried out alternately in one direction and in the other, the rolling mill being associated with two winders which operate alternately in unwinding and rewinding.
  • the laminated strip can undergo a certain number of treatments, either upstream or downstream of the rolling and, in the most recent installations, it is sought to carry out these various treatments as much as possible in a continuous line.
  • the small thickness of the laminated metal strip leads to a particular operation of the installation because the length of a coil can be several tens of thousands of meters and the duration a rolling pass can therefore take several hours. Under these conditions, there is no question of carrying out a reversible rolling.
  • the object of the invention is to remedy such drawbacks by means of a method and a device making it possible to ensure the stability of the running and winding of the strip, even at very high rolling speeds and, thus, of considerably increase the productivity of an installation without significant modification of it.
  • an air cushion is formed which, in the case of a deflector roller or bar feeder, can disturb the guide the strip, the latter being slightly raised and therefore able to move laterally.
  • the tensile force that can be applied is relatively low and a suction nozzle placed close to the contact line between the strip and the coil could deflect the strip which, by sticking to the suction member, could be damaged or even torn.
  • the invention therefore generally relates to a method and a device for stabilizing scrolling at high speed, in a longitudinal direction of a strip which is applied, from a contact line, on at least one angular sector of a rotating surface of revolution about an axis transverse to the direction of travel, and tangentially joining the rotating surface forming, on the upstream side in the travel direction, a limited dihedral, on one side by one external face of the rotating surface and the other, by an internal face of the strip along which part of the ambient air forms a boundary layer entrained with the strip towards the contact line, a deflection member being placed in the dihedral so as to modify the conditions of circulation of the air entrained with the strip, said deflection member having a first face turned towards the internal face of the strip and a second face turned towards the outer face of the rotating surface.
  • the internal space of the deflection member is not connected to a suction fan but simply to an external zone being at atmospheric pressure, the circulation of the air thus taking place naturally, without any real suction, at the level of the deflection organ.
  • the second face of the deflection member, turned towards the rotating surface is inclined relative to the latter, so as to form a convergent determining an increase in pressure of the air entrained with the rotating surface, of which a part is evacuated towards the external zone connected to the internal space by passing through at least one orifice formed in said second face.
  • Such a stabilization device can be applied either to a deflector roller with a cylindrical profile determining a change in direction of the running plane of the strip, or to the winding of the strip in a coil in order to avoid the air entrainment between the superimposed turns.
  • the air deflection member In the case of a coil winding, the air deflection member consists of a hollow profile, mounted on a support means adjustable according to the diameter of the coil, so as to maintain the deflection in an optimal position with respect to the internal face of the strip, as the latter is wound up in a reel.
  • this support arm of the air deflection member has a variable length and is rotatably mounted around an axis parallel to the axis of the coil, said arm being associated with means for adjusting its orientation and its length as a function of the diameter of the coil, for positioning the profiled member inside the upstream dihedral.
  • the adjustable support means of the deflection member is mounted on an wrapper associated with the reel to facilitate the start of winding of the strip, the support means being folded in the template of the wrapper when the latter is in the start winding position and unfolded after winding a few turns and spreading the wrapper, so as to place the deflection member near the contact line , at the end of the upstream dihedral.
  • the invention also covers the use, in an installation for rolling metal strips, in particular aluminum, of such a stabilization device which can be placed upstream of at least one deflector roller, in order to ensure the 'direct application of the strip on the roller without interposing a layer of air.
  • This deflector roller can advantageously be a flatness measuring roller, the device then making it possible to avoid disturbance of the measurement by entrainment of air between the strip and the roller.
  • the invention can also be used advantageously for winding the laminated strip on a winder placed at the end of the line, the stabilization device then being placed upstream of the line of contact with the already wound reel in order to avoid the expansion of air entrainment between the turns and ensuring the guiding stability of the strip during winding.
  • Figure 2 is a cross-sectional view, on an enlarged scale, of an air deflection member according to the invention, applied to the winding of a coil.
  • Figure 3 shows, in elevation, the entire device fitted to a winder placed at the outlet of a rolling mill.
  • FIG. 1 shows, schematically, the whole of an installation for rolling an aluminum sheet - which takes place from a Bi coil and is rewound, at the outlet of the rolling mill A to form a new coil B 2 .
  • the strip M is guided by a plurality of deflection rollers which ensure the running stability, in particular, a flatness measuring roller Di and a bar feed roller D 2 .
  • an extruder D 3 consisting of two fixed rollers framing a central roller of adjustable level, makes it possible to regulate the tension upstream of the rolling mill A.
  • the rolling mill A shown diagrammatically in FIG. 1 and in more detail in FIG. 3, can be, for example, of the quarto type comprising two working rolls 1, V bearing, respectively, on support rolls 11, 11 'and each rotating around a shaft carried, at its ends, by chocks, respectively 12, 12 ', 13, 13' which are slidably mounted along vertical guide faces 14 formed on two fixed columns 10 constituting the stand of the rolling mill .
  • the strip Downstream of the rolling mill, the strip passes successively over a flatness measuring roller 15 and over a bar feed roller 16 which is slidably mounted on the two columns 10 of the stand and whose position can be adjusted by a jack 17 according to the nature of the metal and the thickness of the strip, in order to adjust the angle of application on the flatness roller 15.
  • the reel E on which the laminated coil B 2 is formed comprises, in a conventional manner, an expandable mandrel 2 mounted in cantilever on a frame 21 and rotated about its axis 20.
  • the winder E is associated with a wrapper F mounted on a frame 22 articulated on the columns 10 of the rolling mill around an axis 23 parallel to the running plane of the strip M and which can rotate, under the action of a means not shown, between a raised position and a separated position.
  • the wrapper F comprises an open part 24 which, in the raised position of the chassis 22, engages on the mandrel 2 of the winder E.
  • the bar feed roller 16 is raised by the jack 17 in a spaced-apart position 16 'allowing the passage of the head Mi of the strip M- and its engagement on the mandrel 2.
  • Known means arranged in the open part 24 of the wrapper F and not shown in the figure, support the head of the strip for facilitate the start of winding in superimposed turns.
  • the wrapper F is moved aside by the jack 24 to place itself in the position shown in FIG. 3.
  • a coil 3 is formed, the diameter gradually increases, as indicated in Figure 3.
  • the strip M therefore tangentially connects to the coil 3, along a contact line 30 parallel to the axis 20 of the mandrel 2, forming a dihedral angle G with the external face 31 of the coil 3, facing towards 'upstream with respect to the direction of travel.
  • FIG. 2 for example, which shows on an enlarged scale, the zone of winding of the strip M on the reel 3, there is shown, on the right, the diagram of variation of the speed vector (U) of the air which, from a distance (e) from the internal face 41 of the strip 4 passes from a zero value to the value (V) of the running speed of the strip 4, while remaining parallel to itself.
  • a thickness of moving air 43 called the boundary layer in which a laminar flow occurs at a speed which gradually increases, approaching the strip 4, to reach the speed of the latter along its internal face 41. It is the same along the external face 42 of the strip.
  • This boundary layer 43 accompanies the strip 4 in its travel and abuts against the coil 3 whose external face 31 faces upstream, that is to say opposite to the direction of travel, shape, with the internal face 41 of the strip 4, a dihedral G which converges towards a contact line 30 of the strip 4 with the last wound turn 32.
  • This blocking, upstream of the contact line 30 of the air driven along the face 41 of the strip determines an increase of pressure which may cause a slight lifting of the web 4 and the introduction of a thin layer of air between the internal face 41 of the strip 4 and the coil 3.
  • the idea of the invention is to provide aerodynamic conditions for air circulation in the upstream dihedral G making it possible to unhook the boundary layer 43 upstream from the contact line 30.
  • This separation of the boundary layer 43 is obtained by evacuating to the outside part of the air flow entrained with the strip, by means of a deflection member 5 placed in the upstream dihedral G and extending between the internal face. 41 of the strip and the external face 31 of the coil, parallel to the contact line 30.
  • This deflection member 5 consists of a hollow section having at least one face 50 facing the internal face 41 of the strip 4 and inclined relative to the latter, in the direction of travel, so as to form a convergent Ci, the cross section of which gradually decreases, causing an increase in pressure of the air entrained with the strip in the boundary layer 43.
  • This inclined face 50 is provided with a plurality of orifices in the form of slots 55 which open into the internal space 51 formed inside the hollow profile 5.
  • the latter is closed at its ends and provided with an orifice connected by a pipe 53 to an external zone 54 located, for example, at atmospheric pressure.
  • the increase, by wedge effect, of the pressure in the convergent Ci therefore determines the passage through the slots 55 of part of the air entrained in the boundary layer 43 which escapes through the pipe 53 towards the area to lower pressure 54.
  • the flow of air entrained towards the contact line 30 decreases and the boundary layer 43 is thus detached from the internal face 41 of the strip 4 to hang on the inclined face 50 of the deflection member 5 by forming a laminar flow current which escapes through the slots 55 and the pipe 53.
  • the pressure difference between the two converging d, C 2 and the outlet 54 of the discharge pipe 53 determines a natural circulation of air passing through the slots 55, 55 '.
  • the evacuation pipe 53 it may be preferable to connect the evacuation pipe 53 to a suction device.
  • the shape of the hollow profile 5, in particular the profile and the inclination of the faces 50, 50 ′ and their optimal positioning with respect to the strip to be wound 4 and the contact line 30 can be determined empirically or by calculation so as to obtain the desired effect, by studying the air circulation conditions taking into account the running speed v of the strip 4, and the pressure drops in the profile 5 and the discharge circuit.
  • the latter is associated with a wrapper F mounted on a frame 22 which can rotate about an axis 23 between a raised position, shown in FIG. 1, for which the wrapper is engaged on the mandrel 2 in order to facilitate starting of the winding and a lowered position, re shown in Figure 3, for which the wrapper is spaced from the mandrel 2 to allow the winding of the strip and the formation of the reel 3.
  • the latter increases in diameter as the winding and the contact line 30 of the strip M with the coil 3 therefore departs from the axis 20 of winding. along a curve 34 shown in phantom in Figure 3.
  • the deflection member 5 must follow the increase in diameter of the coil while remaining within a optimal position inside the dihedral G to allow the evacuation of the air entrained in the boundary layer.
  • the deflection member 5 must therefore follow a curve 34 ′ similar to the path 34 of the contact line 30 while moving away from it, however, slightly to take account of the fact that the dihedral G gradually closes progressively as the winding.
  • the support 6 can consist of two spaced apart arms arranged at the two ends of the profile 5 constituting the deflection member and being able to rotate around an articulated shaft 60, at its ends, on two sides of the chassis 22 of the wrapper F.
  • Each arm 6 carries the body of a jack 61, the rod 62 of which is provided at its end with a part 63 for attaching the hollow profile 5.
  • the latter is connected by a hose to a pipe fixed to the arm support 6 for the evacuation of the air sucked in through the slots 55, 55 ′.
  • the chassis 22 of the wrapper F also carries a member 7 for controlling the rotation of the support 6, consisting of at least one lever articulated around an axis 70 and carrying a toothed sector 71 which meshes with a pinion toothed 64 integral in rotation with one of the two arms which constitute the support 6 and are secured in rotation.
  • the other branch of the lever 7 is articulated on the rod of a jack 72 bearing on the frame 22 and which thus controls the rotation of the support 6 between a retracted position 6a, and a separated position 6b corresponding to the maximum diameter of the coil 3.
  • the profile 5 and its two support arms are folded into the template of the chassis 22 of the wrapper F and therefore do not interfere with the establishment of the latter ci on the mandrel 2 for starting the winding.
  • the control member 7 rotates the two arms of the support 6 to a position 6c for which the axis of the jack 61 is substantially tangent to the spool at the start of winding and the cylinder rod is advanced so as to place the deflection member in the desired position 5c near the internal face of the strip 4.
  • the speed of rotation of the mandrel 2 is then increased to the level corresponding to the high speed rolling of the strip 4.
  • the jacks 72 for controlling the rotation of the arm 6 and 61 for adjusting the radial position of the member deflection 5 are slaved to the variation in diameter of the coil 3 so as to follow the curve 34 ′ while remaining at the desired distance from the internal face 41 of the strip 4 and as close as possible to the contact line 30.
  • the cylinders 61 and 72 are equipped with position sensors and controlled by an appropriate circuit so as to precisely adjust the position of the profile 5 as a function of the diameter of the coil which is itself determined from the number of mandrel 2 turns taking into account the thickness of the strip 4.
  • the invention which has just been described in the case of a coil winder can also be applied to a deflecting roller, for example example, the flatness measuring roller 15.
  • the strip M is then applied under tension to an angular sector of the roller 15 and the deflection member 5 is placed, as before, in the dihedral G between the strip 4 being winding and the part of the surface of the roller 15 placed upstream of the contact line 30.
  • the deflector roller 15 having a constant diameter, the deflection member 5 remains in the same position relative to the roller and can be placed, for example, at the end of a fixed support arm.
  • the deflection member 5 can be a hollow profile opening into a pipe 53 for discharging, towards the outside, of part of the air entrained in the boundary layer 43 in order to reduce the dynamic pressure at l end of the dihedral G, at the level of the contact line 30. This avoids the formation of an air cushion which, on the one hand, could cause a lateral floating of the strip on the deflector roller and on the other hand, in the case of a flatness roller, would risk disturbing the measurement.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for stabilizing high speed running along a longitudinal direction, of a band ( 4 ) applied on a rotary surface ( 3 ) and along which a portion of the surrounding air forms a boundary layer ( 43 ) trapped with the band ( 4 ). According to the invention, a deflecting member ( 5 ) is placed in the dihedron (G) between the band ( 4 ) and the rotary surface ( 3 ). Said deflecting member ( 5 ) has a face ( 50 ) directed toward the band which is tilted with respect thereto and is fitted with at least one orifice ( 55 ) emerging into an inner space ( 51 ) provided inside said deflecting member ( 5 ) and connected to an outer zone. Thus, said tilted face ( 50 ) forms, with the inner face ( 41 ) of the band ( 4 ), a convergent (C<SUB>1</SUB>) wherein the pressure increases with respect to the pressure in the inner space ( 51 ) and the differential pressure determines the exhaust of a certain air flow rate through the orifice ( 55 ) and the separation of the remaining portion of the air mass trapped in the boundary layer ( 43 ).

Description

Procédé et dispositif de stabilisation du défilement à grande vitesse d'un produit en bande Method and device for stabilizing the high-speed movement of a strip product
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de stabiliser et de guider un produit en bande défilant à grande vitesse suivant une direction longitudinale, en particulier dans une installation de laminage à froid de bandes métalliques, plus spécialement des feuilles minces d'aluminium.The subject of the invention is a method and a device for stabilizing and guiding a strip product traveling at high speed in a longitudinal direction, in particular in a cold rolling installation for metal strips, more particularly thin sheets of aluminum.
Une installation de laminage à froid d'un produit métallique en bande comprend, d'une façon générale, une ou plusieurs cages de laminoir comportant chacune deux cylindres de travail prenant appui sur des cylindres de soutien et associés à des moyens de commande du défilement de la bande entre les cylindres de travail. Généralement, la bande se déroule à partir d'une bobine placée sur un côté amont de la ou des cages et s'enroule sur une bobineuse placée du côté aval. L'installation comprend d'autre part de nombreux organes annexes tels que des moyens d'introduction de la bande dans les cages de laminoir, des moyens de réglage des vitesses de rotation des différents organes et un certain nombre de rouleaux déflecteurs pouvant avoir une position réglable et sur lesquels la bande est appliquée de façon à être guidée suivant un trajet déterminé.A cold rolling installation for a metal strip product generally comprises one or more rolling mill stands each comprising two working rolls bearing on support rolls and associated with means for controlling the running of the strip between the working rolls. Generally, the strip is unwound from a reel placed on an upstream side of the cage or cages and is wound on a winder placed on the downstream side. The installation further comprises numerous additional members such as means for introducing the strip into the rolling mill stands, means for adjusting the speeds of rotation of the various members and a number of deflector rollers which may have a position. adjustable and on which the strip is applied so as to be guided along a determined path.
Compte tenu des critères de productivité, de production et de rentabilité, une installation de laminage de feuilles très minces, en particulier d'aluminium, comporte, en général, une seule cage de laminage fonctionnant de bobine à bobine, entre une dérouleuse et une enrouleuse.Taking into account the criteria of productivity, production and profitability, an installation for rolling very thin sheets, in particular aluminum, generally comprises a single rolling stand operating from reel to reel, between an unwinder and a winder .
De façon classique, une cage de laminoir comprend deux colonnes écartées entre lesquelles sont montés un ensemble de cylindres, par exemple, dans le cas d'une cage quarto, deux cylindres de travail associés respectivement à deux cylindres de soutien. Chaque cylindre est monté rotatif, à ses extrémités, sur des paliers portés par des empoises montées coulissantes entre les montants des colonnes de la cage et des moyens de serrage prenant appui sur les empoises des cylindres de soutien permettent de réaliser la réduction d'épaisseur souhaitée sur la bande laminée. On peut ainsi obtenir une épaisseur très mince et, par exemple, dans le cas des feuilles d'aluminium, la gamme d'épaisseur peut aller de 3 à 300 micromètres. Les équipements de l'installation doivent, évidemment, être adaptés à des épaisseurs aussi fines, en particulier pour l'enroulement de la bobine.Conventionally, a rolling mill cage comprises two spaced apart columns between which are mounted a set of rolls, for example, in the case of a quarto cage, two working rolls associated respectively with two support rolls. Each cylinder is rotatably mounted, at its ends, on bearings carried by chocks slidably mounted between the uprights of the columns of the cage and clamping means bearing on the chocks of the support cylinders make it possible to achieve the desired thickness reduction on the laminated strip. It is thus possible to obtain a very thin thickness and, for example, in the case of aluminum sheets, the thickness range can go from 3 to 300 micrometers. The equipment of the installation must, of course, be adapted to such thin thicknesses, in particular for winding the coil.
A titre d'exemple, la figure 1 représente schématiquement une installation de laminage d'une feuille d'aluminium comportant une cage de laminoir A placée entre une dérouleuse D portant une bobine Bi et une enrouleuse E sur laquelle se forme une bobine B2 après passage du produit M entre les cylindres de travail de la cage de laminage A.By way of example, FIG. 1 schematically represents an installation for rolling an aluminum sheet comprising a rolling stand A placed between an unwinder D carrying a reel Bi and a reel E on which a reel B 2 is formed after passage of the product M between the working rolls of the rolling stand A.
Sur son trajet entre la dérouleuse et l'enrouleuse, la bande M est guidée par un certain nombre de rouleaux déflecteurs D. En particulier, un rouleau Di de mesure de planéité est placé en aval de la cage A afin de détecter les défauts éventuels à corriger en agissant sur des moyens de réglage des conditions de laminage. De plus, un rouleau embarreur D2, de niveau réglable, permet de régler l'angle d'enroulement de la bande sur le rouleau de planéité Di. Ce rouleau D2 peut être écarté vers le haut pour faciliter l'engagement de la bande sur l'enrouleuse E.On its path between the unwinder and the rewinder, the strip M is guided by a number of deflecting rollers D. In particular, a flatness measuring roller Di is placed downstream of the stand A in order to detect any defects at correct by acting on means for adjusting the rolling conditions. In addition, a bar feed roller D 2 , of adjustable level, makes it possible to adjust the angle of winding of the strip on the flatness roller Di. This roller D 2 can be spread upwards to facilitate the engagement of the strip on the rewinder E.
Bien entendu, l'installation de la figure 1 est représentée seulement à titre d'exemple, d'autres types d'installation pouvant être utilisés. Par exemple, on peut réaliser un laminage en tandem dans un laminoir comportant plusieurs cages placées successivement sur le trajet de la bande pour réaliser une réduction d'épaisseur progressive ou encore un laminage réversible effectué alternativement dans un sens et dans l'autre, le laminoir étant associé à deux bobineuses qui fonctionnent alternativement en dérouleuse et en enrouleuse. D'autre part, la bande laminée peut subir un certain nombre de traitements, soit en amont, soit en aval du laminage et, dans les installations les plus récentes, on cherche à réaliser autant que possible ces divers traitements dans une ligne continue.Of course, the installation of Figure 1 is shown only by way of example, other types of installation can be used. For example, a tandem rolling can be carried out in a rolling mill comprising several cages placed successively on the path of the strip to achieve a gradual reduction in thickness or else a reversible rolling carried out alternately in one direction and in the other, the rolling mill being associated with two winders which operate alternately in unwinding and rewinding. On the other hand, the laminated strip can undergo a certain number of treatments, either upstream or downstream of the rolling and, in the most recent installations, it is sought to carry out these various treatments as much as possible in a continuous line.
Cependant, dans le cas du laminage de feuilles minces d'aluminium, la faible épaisseur de la bande métallique laminée entraîne un fonctionnement particulier de l'installation car la longueur d'une bobine peut être de plusieurs dizaines de milliers de mètres et la durée d'une passe de laminage peut donc atteindre plusieurs heures. Dans ces conditions, il n'est pas question de réaliser un laminage réversible.However, in the case of the rolling of thin aluminum sheets, the small thickness of the laminated metal strip leads to a particular operation of the installation because the length of a coil can be several tens of thousands of meters and the duration a rolling pass can therefore take several hours. Under these conditions, there is no question of carrying out a reversible rolling.
D'autre part, il n'est pas intéressant, comme pour d'autres installations, de réaliser des ensembles continus car le rapport du temps de laminage au temps de remplacement des bobines est très grand.On the other hand, it is not interesting, as for other installations, to produce continuous assemblies because the ratio of the rolling time to the replacement time of the coils is very large.
En pratique, le seul paramètre sur lequel on puisse agir efficacement pour augmenter la productivité est la vitesse de laminage et l'on a donc cherché à améliorer les performances des installations. En particulier, pour le laminage des feuilles minces d'aluminium, on peut réaliser maintenant des vitesses de laminage très élevées, par exemple de l'ordre de 2000 mètres par minute, des vitesses de 3000 mètres par minute étant, même, envisagées.In practice, the only parameter on which we can act effectively to increase productivity is the rolling speed and we have therefore sought to improve the performance of the installations. In particular, for the rolling of thin aluminum sheets, it is now possible to achieve very high rolling speeds, for example of the order of 2000 meters per minute, speeds of 3000 meters per minute being even considered.
Cependant, à des vitesses aussi élevées, il devient très difficile d'assurer la stabilité du guidage de la bande qui a tendance à flotter sur les rouleaux déflecteurs, en particulier le rouleau embarreur, ce qui peut se traduire par des défauts lors de l'enroulement en bobine. Il est donc nécessaire, dans les installations fonctionnant à très grande vitesse, de détecter immédiatement un éventuel défaut de guidage de façon à réduire la vitesse à un niveau permettant de rétablir la stabilité du défilement.However, at such high speeds, it becomes very difficult to ensure the stability of the guide of the strip which tends to float on the deflection rollers, in particular the bar feed roller, which can result in defects during the coil winding. It is therefore necessary, in installations operating at very high speed, to immediately detect a possible guide defect so as to reduce the speed to a level making it possible to restore the stability of the movement.
Mais d'autres inconvénients apparaissent, pour l'enroulement en bobine, à grande vitesse, d'une bande métallique.But other drawbacks appear, for winding a metal strip at high speed.
On sait, en effet, que, pour être enroulée en spires bien jointives, la bande doit être maintenue sous traction par l'enrouleuse E. Cependant, la traction que l'on peut appliquer sur une feuille d'aluminium est faible et, même avec une traction spécifique habituelle de l'ordre de 3 à 5 kg/mm2 la force de traction qui assure l'application de la bande sur la bobine enroulée ne peut être que de quelques dizaines de kg et ne dépasse pas, en pratique, 200 kg. Or on a observé que, à grande vitesse, une telle traction est trop faible pour assurer une bonne application des spires l'une sur l'autre et il en résulte une augmentation du diamètre global de la bobine.It is known, in fact, that, to be wound in well contiguous turns, the strip must be kept under tension by the reel E. However, the tension which can be applied to an aluminum sheet is weak and, even with a usual specific traction of the order of 3 to 5 kg / mm 2 the traction force which ensures the application of the strip on the wound coil can only be a few tens of kg and does not exceed, in practice, 200 kg. However, it has been observed that, at high speed, such traction is too weak to ensure proper application of the turns on one another and this results in an increase in the overall diameter of the coil.
Ce phénomène, appelé foisonnement, fausse les calculs habituels de longueur .de bande et de diamètre de bobine. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'équiper la bobineuse d'un rouleau supplémentaire dit rouleau repasseur qui est monté sur un bras articulé et vient s'appuyer, de l'extérieur, sur la bande en cours d'enroulement. Cependant, il n'est pas souhaitable d'augmenter le nombre de rouleaux ou dispositifs en contact avec la bande car il en résulte un risque de marquage du produit.This phenomenon, called overrun, distorts the usual calculations of tape length and coil diameter. To remedy this drawback, it has been proposed to equip the winder with an additional roller called an ironing roller which is mounted on an articulated arm and comes to bear, from the outside, on the strip during winding. However, it is undesirable to increase the number of rollers or devices in contact with the strip as this results in a risk of marking the product.
L'invention a pour objet de remédier à de tels inconvénients grâce à un procédé et un dispositif permettant d'assurer la stabilité du défilement et de l'enroulement de la bande, même à de très grandes vitesses de laminage et, ainsi, d'augmenter considérablement la productivité d'une installation sans modification notable de celle-ci.The object of the invention is to remedy such drawbacks by means of a method and a device making it possible to ensure the stability of the running and winding of the strip, even at very high rolling speeds and, thus, of considerably increase the productivity of an installation without significant modification of it.
Pour résoudre ce problème, la société déposante a étudié en détail les conditions de défilement d'une bande à grande vitesse, en particulier pour le laminage d'une feuille mince d'aluminium et il est apparu que les difficultés rencontrées pour le guidage de la bande, la mesure de planéité et l'enroulement en bobine après le laminage, pouvaient toutes s'expliquer par le fait qu'à partir d'une certaine vitesse de défilement, une partie de l'air se trouvant au voisinage de la bande, pouvait être entraînée avec celle-ci, en venant buter sur les obstacles placés sur le trajet de la bande tels que les rouleaux de guidage ou les cylindres de travail.To solve this problem, the applicant company studied in detail the conditions for running a strip at high speed, in particular for the rolling of a thin sheet of aluminum and it appeared that the difficulties encountered in guiding the strip, the flatness measurement and the reel winding after rolling, could all be explained by the fact that from a certain running speed, part of the air being in the vicinity of the strip, could be driven with it, coming up against obstacles placed in the path of the strip such as the guide rollers or the working rolls.
Dans le cas des cylindres de travail qui sont entraînés en rotation et dont le serrage détermine la réduction d'épaisseur, cet entraînement d'air n'a pas d'importance.In the case of working rolls which are driven in rotation and whose tightening determines the reduction in thickness, this air entrainment does not matter.
En revanche, dans le cas d'un rouleau déflecteur sur lequel la bande est simplement appliquée sous traction, l'entraînement d'air avec la bande provoque, en amont de la zone d'application, une pression dynamique qui, par effet de coin, est capable de soulever légèrement la bande. Ceci est d'autant plus sensible dans le cas de laminage de feuilles minces d'aluminium car, comme on l'a vu plus haut, l'effort de traction qui détermine l'application de la bande sur le rouleau, est nécessairement limité.On the other hand, in the case of a deflector roller on which the strip is simply applied under traction, the air entrainment with the strip causes, upstream of the application area, a dynamic pressure which, by wedge effect , is able to lift the band slightly. This is all the more noticeable in the case of laminating thin aluminum sheets because, as we have seen above, the tensile force which determines the application of the strip on the roll, is necessarily limited.
Il se forme alors, entre la feuille et le rouleau, un coussin d'air qui, dans le cas d'un rouleau déflecteur ou embarreur, peut perturber le guidage de la bande, celle-ci étant légèrement soulevée et pouvant donc se déplacer latéralement.Between the sheet and the roller, an air cushion is formed which, in the case of a deflector roller or bar feeder, can disturb the guide the strip, the latter being slightly raised and therefore able to move laterally.
Un tel phénomène de formation d'un coussin d'air par entraînement d'air entre une bande défilant à grande vitesse et un rouleau déflecteur ou une bobine avait déjà été observé dans l'industrie du papier.Such a phenomenon of air cushion formation by entrainment of air between a high speed moving strip and a deflecting roll or a coil had already been observed in the paper industry.
Pour éviter cet inconvénient, on a proposé, dans le document DE-To avoid this drawback, it has been proposed in the document DE-
A-19839916, de placer dans le dièdre formé en amont de la ligne de contact, une lame flexible qui pénètre dans l'intervalle entre la face interne de la bande et la bobine et freine le courant d'air, la pression en amont de la ligne de contact étant ainsi diminuée.A-19839916, to place in the dihedral formed upstream of the contact line, a flexible blade which penetrates in the interval between the internal face of the strip and the coil and brakes the air flow, the pressure upstream of the contact line being thus reduced.
On a également observé, dans le cas d'un rouleau refroidisseur pour machine à imprimer offset, que la bande de papier peut entraîner une certaine quantité d'air qui risque de pénétrer entre la bande et le rouleau, le coussin d'air ainsi formé constituant une couche isolante qui diminue l'effet de refroidissement.It has also been observed, in the case of a cooling roller for an offset printing machine, that the paper web can entrain a certain amount of air which risks entering between the web and the roll, the air cushion thus formed constituting an insulating layer which reduces the cooling effect.
Pour éviter cet inconvénient, il a été proposé, dans le documentTo avoid this drawback, it has been proposed in the document
EP-A-0812695, de placer dans le dièdre amont entre la bande et le rouleau un dispositif d'aspiration en forme de caisson creux relié à un ventilateur aspirant et ayant une face plane et une face incurvée, respectivement parallèles à la bande et au rouleau, qui convergent jusqu'à une extrémité amincie le long de laquelle est ménagée une fente qui débouche donc entre la bande et le rouleau, à proximité de la ligne de contact. L'air se trouvant dans cette partie est donc aspiré par cette fente et la pression en amont de la ligne de contact est diminuée, la bande étant ainsi maintenue appliquée sur le rouleau, sans risque de soulèvement.EP-A-0812695, to place in the upstream dihedral between the strip and the roller a suction device in the form of a hollow box connected to a suction fan and having a flat face and a curved face, respectively parallel to the strip and to the roller, which converge to a thinned end along which is formed a slot which therefore opens between the strip and the roller, near the contact line. The air in this part is therefore sucked through this slot and the pressure upstream of the contact line is reduced, the strip being thus kept applied to the roller, without risk of lifting.
Ayant constaté que les divers inconvénients mentionnés plus haut dans le cas du laminage à très grande vitesse de bandes métalliques résultait de l'effet d'entraînement d'air avec la bande, on a eu l'idée que les dispositifs prévus antérieurement, dans l'industrie du papier, pour éviter cet inconvénient, pourraient avantageusement être utilisés pour le laminage à grande vitesse de bande métallique.Having noted that the various drawbacks mentioned above in the case of very high speed rolling of metal strips results from the effect of air entrainment with the strip, it was suggested that the devices previously provided, in the 'paper industry, to avoid this drawback, could advantageously be used for high speed rolling of metal strip.
Il est apparu, cependant, que les dispositifs connus précédemment et réalisant, soit un simple freinage, soit une aspiration de l'air entraîné, seraient insuffisamment efficaces ou, même, néfastes, dans le cas d'une bande métallique, en particulier d'aluminium.It appeared, however, that the devices known previously and performing either a simple braking or an aspiration entrained air would be insufficiently effective, or even harmful, in the case of a metal strip, in particular of aluminum.
En effet, comme on l'a indiqué plus haut, en raison de l'épaisseur très mince des feuilles d'aluminium, la force de traction que l'on peut appliquer est relativement faible et une buse d'aspiration placée à proximité de la ligne de contact entre la bande et la bobine risquerait de dévier la bande qui, en venant se coller sur l'organe d'aspiration, pourrait être détériorée ou même déchirée.Indeed, as indicated above, due to the very thin thickness of the aluminum sheets, the tensile force that can be applied is relatively low and a suction nozzle placed close to the contact line between the strip and the coil could deflect the strip which, by sticking to the suction member, could be damaged or even torn.
On a donc étudié en détail les conditions aérodynamiques de circulation de l'air pour mettre au point un dispositif qui, sans nécessiter une aspiration de l'air risquant de dévier la bande, produit un phénomène laminaire agissant uniquement sur la couche limite d'air entraîné avec la bande.We therefore studied in detail the aerodynamic conditions of air circulation to develop a device which, without requiring an aspiration of air which might deflect the strip, produces a laminar phenomenon acting only on the air boundary layer. trained with the band.
L'invention concerne donc d'une façon générale, un procédé et un dispositif de stabilisation du défilement à grande vitesse, suivant une direction longitudinale d'une bande venant s'appliquer, à partir d'une ligne de contact, sur au moins un secteur angulaire d'une surface tournante de révolution autour d'un axe transversal à la direction de défilement, et se raccordant tangentiellement à la surface tournante en formant, du côté amont dans le sens de défilement, un dièdre limité, d'un côté par une face externe de la surface tournante et de l'autre, par une face interne de la bande le long de laquelle une partie de l'air ambiant forme une couche limite entraînée avec la bande vers la ligne de contact, un organe de déviation étant placé dans le dièdre de façon à modifier les conditions de circulation de l'air entraîné avec la bande, ledit organe de déviation ayant une première face tournée vers la face interne de la bande et une seconde face tournée vers la face externe de la surface tournante.The invention therefore generally relates to a method and a device for stabilizing scrolling at high speed, in a longitudinal direction of a strip which is applied, from a contact line, on at least one angular sector of a rotating surface of revolution about an axis transverse to the direction of travel, and tangentially joining the rotating surface forming, on the upstream side in the travel direction, a limited dihedral, on one side by one external face of the rotating surface and the other, by an internal face of the strip along which part of the ambient air forms a boundary layer entrained with the strip towards the contact line, a deflection member being placed in the dihedral so as to modify the conditions of circulation of the air entrained with the strip, said deflection member having a first face turned towards the internal face of the strip and a second face turned towards the outer face of the rotating surface.
Conformément à l'invention, au moins la première face de l'organe de déviation est inclinée vers la face interne de la bande, dans le sens de défilement de celle-ci et est munie d'au moins un orifice débouchant dans un espace interne ménagé à l'intérieur de l'organe de déviation et relié à une zone externe, ladite face inclinée formant, avec la face interne de la bande, un convergent dans lequel la pression augmente par rapport à la pression dans l'espace interne), la différence de pression déterminant l'évacuation, par l'orifice de la face inclinée et l'espace interne, d'un certain débit d'air et le décrochement de la partie restante de la masse d'air constituant la couche limite entraînée avec la bande. De façon particulièrement avantageuse, l'espace interne de l'organe de déviation n'est pas relié à un ventilateur aspirant mais simplement à une zone externe se trouvant à la pression atmosphérique, la circulation de l'air se faisant ainsi naturellement, sans véritable aspiration, au niveau de l'organe de déviation. De préférence, la seconde face de l'organe de déviation, tournée vers la surface tournante, est inclinée par rapport à celle-ci, de façon à former un convergent déterminant une augmentation de pression de l'air entraîné avec la surface tournante, dont une partie est évacuée vers la zone externe reliée à l'espace interne en passant par au moins un orifice ménagé dans ladite seconde face.According to the invention, at least the first face of the deflection member is inclined towards the internal face of the strip, in the running direction of the latter and is provided with at least one orifice opening into an internal space formed inside the deflection member and connected to an external zone, said inclined face forming, with the internal face of the strip, a convergent in which the pressure increases relative to the pressure in the internal space), the difference pressure determining the evacuation, through the orifice of the inclined face and the internal space, of a certain flow of air and the detachment of the remaining part of the air mass constituting the boundary layer entrained with the strip . In a particularly advantageous manner, the internal space of the deflection member is not connected to a suction fan but simply to an external zone being at atmospheric pressure, the circulation of the air thus taking place naturally, without any real suction, at the level of the deflection organ. Preferably, the second face of the deflection member, turned towards the rotating surface, is inclined relative to the latter, so as to form a convergent determining an increase in pressure of the air entrained with the rotating surface, of which a part is evacuated towards the external zone connected to the internal space by passing through at least one orifice formed in said second face.
Un tel dispositif de stabilisation selon l'invention peut s'appliquer soit à un rouleau déflecteur à profil cylindrique déterminant un changement de direction du plan de défilement de la bande, soit à l'enroulement en bobine de la bande afin d'éviter l'entraînement d'air entre les spires superposées.Such a stabilization device according to the invention can be applied either to a deflector roller with a cylindrical profile determining a change in direction of the running plane of the strip, or to the winding of the strip in a coil in order to avoid the air entrainment between the superimposed turns.
Dans le cas d'un enroulement en bobine, l'organe de déviation de l'air est constitué d'un profilé creux, monté sur un moyen de support réglable en fonction du diamètre de la bobine, de façon à maintenir l'organe de déviation dans une position optimale par rapport à la face interne de la bande, au fur et à mesure de l'enroulement de celle-ci en bobine.In the case of a coil winding, the air deflection member consists of a hollow profile, mounted on a support means adjustable according to the diameter of the coil, so as to maintain the deflection in an optimal position with respect to the internal face of the strip, as the latter is wound up in a reel.
De préférence, ce bras de support de l'organe de déviation de l'air présente une longueur variable et est monté rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe de la bobine, ledit bras étant associé à des moyens de réglage de son orientation et de sa longueur en fonction du diamètre de la bobine, pour le positionnement de l'organe profilé à l'intérieur du dièdre amont.Preferably, this support arm of the air deflection member has a variable length and is rotatably mounted around an axis parallel to the axis of the coil, said arm being associated with means for adjusting its orientation and its length as a function of the diameter of the coil, for positioning the profiled member inside the upstream dihedral.
_ Avantageusement, le moyen de support réglable de l'organe de déviation est monté sur une enveloppeur associé à la bobine pour faciliter le début d'enroulement de la bande, le moyen de support étant replié dans le gabarit de l'enveloppeur lorsque celui-ci est en position de début d'enroulement et déplié après enroulement de quelques spires et écartement de l'enveloppeur, de façon à placer l'organe de déviation à proximité de la ligne de contact, à l'extrémité du dièdre amont. L'invention couvre également l'utilisation, dans une installation de laminage de bandes métalliques, en particulier d'aluminium, d'un tel dispositif de stabilisation qui peut être placé en amont d'au moins un rouleau déflecteur, afin d'assurer l'application directe de la bande sur le rouleau sans interposition d'une couche d'air. Ce rouleau déflecteur peut avantageusement être un rouleau mesureur de planéité, le dispositif permettant, alors d'éviter la perturbation de la mesure par entraînement d'air entre la bande et le rouleau._ Advantageously, the adjustable support means of the deflection member is mounted on an wrapper associated with the reel to facilitate the start of winding of the strip, the support means being folded in the template of the wrapper when the latter is in the start winding position and unfolded after winding a few turns and spreading the wrapper, so as to place the deflection member near the contact line , at the end of the upstream dihedral. The invention also covers the use, in an installation for rolling metal strips, in particular aluminum, of such a stabilization device which can be placed upstream of at least one deflector roller, in order to ensure the 'direct application of the strip on the roller without interposing a layer of air. This deflector roller can advantageously be a flatness measuring roller, the device then making it possible to avoid disturbance of the measurement by entrainment of air between the strip and the roller.
Mais l'invention peut aussi être utilisée avantageusement pour l'enroulement de la bande laminée sur une bobineuse placée en bout de ligne, le dispositif de stabilisation étant alors placé en amont de la ligne de contact avec la bobine déjà enroulée afin d'éviter le foisonnement pas entraînement d'air entre les spires et d'assurer la stabilité de guidage de la bande pendant l'enroulement.However, the invention can also be used advantageously for winding the laminated strip on a winder placed at the end of the line, the stabilization device then being placed upstream of the line of contact with the already wound reel in order to avoid the expansion of air entrainment between the turns and ensuring the guiding stability of the strip during winding.
D'autres caractéristiques avantageuses sont mentionnées dans les revendications.Other advantageous features are mentioned in the claims.
Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante de certains modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés.However, the invention will be better understood from the following description of certain embodiments given by way of example and shown in the accompanying drawings.
La figure 1 est une vue schématique d'une installation de laminage de feuille mince.Figure 1 is a schematic view of a thin sheet laminating installation.
La figure 2 est une vue en coupe transversale, à échelle agrandie, d'un organe de déviation de l'air selon l'invention, appliqué à l'enroulement d'une bobine.Figure 2 is a cross-sectional view, on an enlarged scale, of an air deflection member according to the invention, applied to the winding of a coil.
La figure 3 montre, en élévation, l'ensemble du dispositif équipant une enrouleuse placée à la sortie d'un laminoir.Figure 3 shows, in elevation, the entire device fitted to a winder placed at the outlet of a rolling mill.
Comme on l'a indiqué plus haut, la figure 1 montre, schématiquement, l'ensemble d'une installation de laminage d'une feuille d'aluminium-qui se déroule à partir d'une bobine Bi et est réenroulée, à la sortie du laminoir A pour former une nouvelle bobine B2. La bande M est guidée par une pluralité de rouleaux déflecteurs qui assurent la stabilité du défilement, en particulier, un rouleau de mesure de planéité Di et un rouleau embarreur D2.As indicated above, FIG. 1 shows, schematically, the whole of an installation for rolling an aluminum sheet - which takes place from a Bi coil and is rewound, at the outlet of the rolling mill A to form a new coil B 2 . The strip M is guided by a plurality of deflection rollers which ensure the running stability, in particular, a flatness measuring roller Di and a bar feed roller D 2 .
De plus, une boudeuse D3 constituée de deux rouleaux fixes encadrant un rouleau central de niveau réglable, permet de réguler la tension en amont du laminoir A.In addition, an extruder D 3 consisting of two fixed rollers framing a central roller of adjustable level, makes it possible to regulate the tension upstream of the rolling mill A.
Le laminoir A représenté schématiquement sur la figure 1 et plus en détail sur la figure 3, peut être, par exemple, de type quarto comprenant deux cylindres de travail 1, V prenant appui, respectivement, sur des cylindres de soutien 11 , 11' et tournant chacun autour d'un arbre porté, à ses extrémités, par des empoises, respectivement 12, 12', 13, 13' qui sont montées coulissantes le long de faces de guidage verticales 14 ménagées sur deux colonnes fixes 10 constituant la cage du laminoir.The rolling mill A shown diagrammatically in FIG. 1 and in more detail in FIG. 3, can be, for example, of the quarto type comprising two working rolls 1, V bearing, respectively, on support rolls 11, 11 'and each rotating around a shaft carried, at its ends, by chocks, respectively 12, 12 ', 13, 13' which are slidably mounted along vertical guide faces 14 formed on two fixed columns 10 constituting the stand of the rolling mill .
En aval du laminoir, la bande passe successivement sur un rouleau 15 de mesure de planéité et sur un rouleau embarreur 16 qui est monté coulissant sur les deux colonnes 10 de la cage et dont la position peut être réglée par un vérin 17 en fonction de la nature du métal et de l'épaisseur de la bande, afin de régler l'angle d'application sur le rouleau de planéité 15. L'enrouleuse E sur laquelle se forme la bobine laminée B2 comprend, de façon classique, un mandrin expansible 2 monté en porte- à-faux sur un châssis 21 et entraîné en rotation autour de son axe 20. De façon connue, comme le montrent les figures 1 et 3, l'enrouleuse E est associée à un enveloppeur F monté sur un châssis 22 articulé sur les colonnes 10 du laminoir autour d'un axe 23 parallèle au plan de défilement de la bande M et qui peut tourner, sous l'action d'un moyen non représenté, entre une position relevée et une position écartée. L'enveloppeur F comprend une partie ouverte 24 qui, dans la position relevée du châssis 22, vient s'engager sur le mandrin 2 de l'enrouleuse E.Downstream of the rolling mill, the strip passes successively over a flatness measuring roller 15 and over a bar feed roller 16 which is slidably mounted on the two columns 10 of the stand and whose position can be adjusted by a jack 17 according to the nature of the metal and the thickness of the strip, in order to adjust the angle of application on the flatness roller 15. The reel E on which the laminated coil B 2 is formed comprises, in a conventional manner, an expandable mandrel 2 mounted in cantilever on a frame 21 and rotated about its axis 20. In known manner, as shown in Figures 1 and 3, the winder E is associated with a wrapper F mounted on a frame 22 articulated on the columns 10 of the rolling mill around an axis 23 parallel to the running plane of the strip M and which can rotate, under the action of a means not shown, between a raised position and a separated position. The wrapper F comprises an open part 24 which, in the raised position of the chassis 22, engages on the mandrel 2 of the winder E.
Au début du laminage, le rouleau embarreur 16 est relevé par le vérin 17 dans une position écartée 16' permettant le passage de la tête Mi de la bande M- et son engagement sur le mandrin 2. Des moyens connus, ménagés dans la partie ouverte 24 de l'enveloppeur F et non représentés sur la figure, prennent en charge la tête de la bande pour faciliter le début de l'enroulement en spires superposées. Lorsque le nombre de spires est suffisant pour supporter la traction de la bande, l'enveloppeur F est écarté par le vérin 24 pour se placer dans la position représentée sur la figure 3. On forme ainsi, sur le mandrin 2, une bobine 3 dont le diamètre augmente progressivement, comme on l'a indiqué sur la figure 3.At the start of rolling, the bar feed roller 16 is raised by the jack 17 in a spaced-apart position 16 'allowing the passage of the head Mi of the strip M- and its engagement on the mandrel 2. Known means, arranged in the open part 24 of the wrapper F and not shown in the figure, support the head of the strip for facilitate the start of winding in superimposed turns. When the number of turns is sufficient to support the traction of the strip, the wrapper F is moved aside by the jack 24 to place itself in the position shown in FIG. 3. Thus, on the mandrel 2, a coil 3 is formed, the diameter gradually increases, as indicated in Figure 3.
La bande M se raccorde donc tangentiellement à la bobine 3, le long d'une ligne de contact 30 parallèle à l'axe 20 du mandrin 2, en formant un angle dièdre G avec la face externe 31 de la bobine 3, tournée vers l'amont par rapport au sens de défilement.The strip M therefore tangentially connects to the coil 3, along a contact line 30 parallel to the axis 20 of the mandrel 2, forming a dihedral angle G with the external face 31 of the coil 3, facing towards 'upstream with respect to the direction of travel.
On sait que le déplacement à grande vitesse, parallèlement à elle même, d'une surface mince dans un fluide provoque, par frottement, un entraînement des molécules du fluide, par exemple l'air ambiant, se trouvant à proximité immédiate de la bande en mouvement. Sur la figure 2, par exemple, qui montre à échelle agrandie, la zone d'enroulement de la bande M sur la bobine 3, on a représenté, sur la droite, le diagramme de variation du vecteur vitesse (U) de l'air qui, à partir d'une distance (e) de la face interne 41 de la bande 4 passe d'une valeur nulle à la valeur (V) de la vitesse de défilement de la bande 4, en restant parallèle à lui même. Il existe donc, le long de la face interne 41 de la bande 4 tournée vers la bobine 3, une épaisseur d'air en mouvement 43 appelée couche limite dans laquelle se produit un écoulement laminaire à une vitesse qui augmente progressivement, en se rapprochant de la bande 4, pour atteindre la vitesse de celle-ci le long de sa face interne 41. Il en est de même le long de la face externe 42 de la bande.It is known that the displacement at high speed, parallel to itself, of a thin surface in a fluid causes, by friction, a entrainment of the molecules of the fluid, for example ambient air, being in the immediate vicinity of the strip in movement. In FIG. 2, for example, which shows on an enlarged scale, the zone of winding of the strip M on the reel 3, there is shown, on the right, the diagram of variation of the speed vector (U) of the air which, from a distance (e) from the internal face 41 of the strip 4 passes from a zero value to the value (V) of the running speed of the strip 4, while remaining parallel to itself. There is therefore, along the internal face 41 of the strip 4 facing the coil 3, a thickness of moving air 43 called the boundary layer in which a laminar flow occurs at a speed which gradually increases, approaching the strip 4, to reach the speed of the latter along its internal face 41. It is the same along the external face 42 of the strip.
Cette couche limite 43 accompagne la bande 4 dans son défilement et vient buter contre la bobine 3 dont la face externe 31 tournée vers l'amont, c'est à dire à l'opposé du sens de défilement, forme, avec la face interne 41 de la bande 4, un dièdre G qui converge vers une ligne de contact 30 de la bande 4 avec la dernière spire enroulée 32.This boundary layer 43 accompanies the strip 4 in its travel and abuts against the coil 3 whose external face 31 faces upstream, that is to say opposite to the direction of travel, shape, with the internal face 41 of the strip 4, a dihedral G which converges towards a contact line 30 of the strip 4 with the last wound turn 32.
Ce blocage, en amont de la ligne de contact 30, de l'air entraîné le long de la face 41 de la bande détermine une augmentation, de pression qui peut provoquer un léger soulèvement de la bande 4 et l'introduction d'une fine couche d'air entre la face interne 41 de la bande 4 et la bobine 3.This blocking, upstream of the contact line 30 of the air driven along the face 41 of the strip determines an increase of pressure which may cause a slight lifting of the web 4 and the introduction of a thin layer of air between the internal face 41 of the strip 4 and the coil 3.
L'idée de l'invention est de réaliser des conditions aérodynamiques de circulation de l'air dans le dièdre amont G permettant de décrocher la couche limite 43 en amont de la ligne de contact 30.The idea of the invention is to provide aerodynamic conditions for air circulation in the upstream dihedral G making it possible to unhook the boundary layer 43 upstream from the contact line 30.
Ce décrochement de la couche limite 43 est obtenu en évacuant vers l'extérieur une partie du débit d'air entraîné avec la bande, au moyen d'un organe de déviation 5 placé dans le dièdre amont G et s'étendant entre la face interne 41 de la bande et la face externe 31 de la bobine, parallèlement à la ligne de contact 30. Cet organe de déviation 5 est constitué d'un profilé creux ayant au moins une face 50 tournée vers la face interne 41 de la bande 4 et inclinée par rapport à celle-ci, dans le sens de défilement, de façon à former un convergent Ci dont la section diminue progressivement en provoquant une augmentation de pression de l'air entraîné avec la bande dans la couche limite 43.This separation of the boundary layer 43 is obtained by evacuating to the outside part of the air flow entrained with the strip, by means of a deflection member 5 placed in the upstream dihedral G and extending between the internal face. 41 of the strip and the external face 31 of the coil, parallel to the contact line 30. This deflection member 5 consists of a hollow section having at least one face 50 facing the internal face 41 of the strip 4 and inclined relative to the latter, in the direction of travel, so as to form a convergent Ci, the cross section of which gradually decreases, causing an increase in pressure of the air entrained with the strip in the boundary layer 43.
Cette face inclinée 50 est munie d'une pluralité d'orifices en forme de fentes 55 qui débouchent dans l'espace interne 51 ménagé à l'intérieur du profilé creux 5. Celui-ci est fermé à ses extrémités et muni d'un orifice relié par une conduite 53 à une zone externe 54 se trouvant, par exemple, à la pression atmosphérique.This inclined face 50 is provided with a plurality of orifices in the form of slots 55 which open into the internal space 51 formed inside the hollow profile 5. The latter is closed at its ends and provided with an orifice connected by a pipe 53 to an external zone 54 located, for example, at atmospheric pressure.
L'augmentation, par effet de coin, de la pression dans le convergent Ci détermine donc le passage dans les fentes 55 d'une partie de l'air entraîné dans la couche limite 43 qui s'échappe par la conduite 53 vers la zone à plus faible pression 54. Le débit d'air entraîné vers la ligne de contact 30 diminue et la couche limite 43 se décroche ainsi de la face interne 41 de la bande 4 pour s'accrocher sur la face inclinée 50 de l'organe de déviation 5 en formant un courant d'écoulement laminaire qui s'échappe par les fente 55 et la conduite 53.The increase, by wedge effect, of the pressure in the convergent Ci therefore determines the passage through the slots 55 of part of the air entrained in the boundary layer 43 which escapes through the pipe 53 towards the area to lower pressure 54. The flow of air entrained towards the contact line 30 decreases and the boundary layer 43 is thus detached from the internal face 41 of the strip 4 to hang on the inclined face 50 of the deflection member 5 by forming a laminar flow current which escapes through the slots 55 and the pipe 53.
La pression de l'air entraîné augmente seulement jusqu'à l'extrémité aval de l'organe de. déviation 5 et diminue ensuite. La pression étant plus faible en. amont de la ligne de contact 30, l'air ne risque pas de pénétrer entre la dernière spire 32 de la bobine 3 et la spire 33 en cours de formation. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure 2, la seconde face 50' de l'organe de déviation 5 tournée vers la surface d'enroulement 3 est également inclinée par rapport à celle-ci de façon à former un second convergent C2 qui augmente progressivement la pression de l'air entraîné par la rotation de la bobine 3. Cette seconde face inclinée 50' est également munie de fente 55' qui débouche dans l'espace interne 51 du profilé creux 5.The pressure of the entrained air increases only up to the downstream end of the organ . deviation 5 and then decreases. The pressure being lower in. upstream of the contact line 30, there is no risk of air entering between the last turn 32 of the coil 3 and the turn 33 during formation. In the preferred embodiment shown in FIG. 2, the second face 50 ′ of the deflection member 5 facing the winding surface 3 is also inclined relative to the latter so as to form a second convergent C 2 which gradually increases the pressure of the air entrained by the rotation of the coil 3. This second inclined face 50 ′ is also provided with a slot 55 ′ which opens into the internal space 51 of the hollow profile 5.
Il se produit ainsi une circulation naturelle le long des deux faces 50, 50' du profilé creux 5 qui diminue la pression à l'extrémité du dièdre G, en amont de la ligne de contact 30, sans aucune aspiration de l'air à l'extrémité 52 de l'organe de déviation 5 qui pénètre dans le dièdre G entre la face interne 41 de la bande et la face 31 de la bobine 3. Il est à noter, d'ailleurs, qu'il est inutile d'effiler l'extrémité 52 de l'organe de déviation 5 qui doit simplement limiter les deux convergents C-i, C2 pour déterminer l'écoulement laminaire de l'air le long des deux faces inclinées 50, 50' sans s'étendre vers la ligne de contact 30.There is thus a natural circulation along the two faces 50, 50 ′ of the hollow profile 5 which reduces the pressure at the end of the dihedral G, upstream of the contact line 30, without any suction of air at the end 52 of the deflection member 5 which enters the dihedral G between the internal face 41 of the strip and the face 31 of the coil 3. It should be noted, moreover, that it is useless to taper the end 52 of the deflection member 5 which simply has to limit the two convergers Ci, C 2 in order to determine the laminar flow of the air along the two inclined faces 50, 50 'without extending towards the line of contact 30.
Pour déterminer cet écoulement laminaire, il est suffisant, normalement, que la conduite 53 débouche simplement dans une zone calme où la vitesse de l'air est nulle et la pression égale à la pression atmosphérique.To determine this laminar flow, it is normally sufficient for the pipe 53 to simply open into a calm zone where the air speed is zero and the pressure equal to atmospheric pressure.
En effet, la différence de pression entre les deux convergents d, C2 et la sortie 54 de la conduite d'évacuation 53 détermine une circulation naturelle de l'air passant par les fentes 55, 55'.Indeed, the pressure difference between the two converging d, C 2 and the outlet 54 of the discharge pipe 53 determines a natural circulation of air passing through the slots 55, 55 '.
Cependant, si la largeur de la bande et, par conséquent, la longueur du profilé 5 ainsi que la longueur de la conduite d'évacuation 55 sont trop importantes et risquent d'entraîner une perte de charge élevée, compte tenu de la surpression dynamique due à la vitesse de rotation de la bobine, il peut être préférable de relier la conduite d'évacuation 53 à un dispositif d'aspiration. Toutefois, celui-ci a simplement pour objet de compenser la perte de charge dans le circuit et non pas de réaliser une véritable aspiration de l'air dans le sommet du dièdre en aval de l'organe de déviation 5. On évite ainsi le risque de détérioration de la bande par application de celle-ci sur l'extrémité aval 52 de l'organe de déviation 5, même dans le cas où la bande est soumise à une force de traction relativement peu importante. La forme du profilé creux 5, en particulier le profil et l'inclinaison des faces 50, 50' et leur positionnement optimal par rapport à la bande à enrouler 4 et la ligne de contact 30 peuvent être déterminées empiriquement ou par le calcul de façon à obtenir l'effet recherché, en étudiant les conditions de circulation de l'air compte tenu de la vitesse de défilement v de la bande 4, et des pertes de charge dans le profilé 5 et le circuit d'évacuation.However, if the width of the strip and therefore the length of the section 5 as well as the length of the discharge line 55 are too large and risk causing a high pressure drop, taking into account the dynamic overpressure due at the speed of rotation of the coil, it may be preferable to connect the evacuation pipe 53 to a suction device. However, it is simply intended to compensate for the pressure drop in the circuit and not to achieve a real suction of air in the top of the dihedron downstream of the deflection member 5. This avoids the risk deterioration of the strip by applying the latter on the downstream end 52 of the deflection member 5, even in the case where the strip is subjected to a relatively small tensile force. The shape of the hollow profile 5, in particular the profile and the inclination of the faces 50, 50 ′ and their optimal positioning with respect to the strip to be wound 4 and the contact line 30 can be determined empirically or by calculation so as to obtain the desired effect, by studying the air circulation conditions taking into account the running speed v of the strip 4, and the pressure drops in the profile 5 and the discharge circuit.
D'autre part, le diamètre de la bobine et, par conséquent, la position de la ligne de contact 30 et l'orientation de la bande 4 varient évidemment, au cours de l'enroulement. Il faut donc maintenir en permanence la position de l'organe de déviation 5 à l'intérieur du dièdre G et, pour cela, il est avantageux d'utiliser le dispositif représenté en détail sur la figure 3.On the other hand, the diameter of the coil and, consequently, the position of the contact line 30 and the orientation of the strip 4 obviously vary, during winding. It is therefore necessary to permanently maintain the position of the deflection member 5 inside the dihedral G and, for this, it is advantageous to use the device shown in detail in FIG. 3.
Comme on l'a indiqué plus haut, à la sortie du laminoir, la bande laminée M passe sur deux rouleaux déflecteurs, respectivement, un rouleau 15 de mesure de planéité, placé au niveau de l'entrefer entre les cylindres de travail 1 , l' et un rouleau embarreur 16 qui est monté coulissant le long de rails de guidage ménagés sur les colonnes 10 du laminoir et dont le niveau peut être réglé au moyen d'un vérin 17 en fonction de l'épaisseur et de la nature de la bande laminée, le rouleau embarreur 16 étant relevé dans une position haute 16' au début du laminage pour faciliter le passage de la tête de la bande M et son engagement sur le mandrin 2 de l'enrouleuse E. D'autre part, celle-ci est associé à un enveloppeur F monté sur un châssis 22 qui peut tourner autour d'un axe 23 entre une position relevée, représentée sur la figure 1 , pour laquelle l'enveloppeur est engagé sur le mandrin 2 afin de faciliter le démarrage de l'enroulement et une position abaissée, représentée sur la figure 3, pour laquelle l'enveloppeur est écarté du mandrin 2 afin de permettre l'enroulement de la bande et la formation de la bobine 3. Celle-ci augmente de diamètre au fur et à mesure de l'enroulement et la ligne de contact 30 de la bande M avec la bobine 3 s'écarte donc de l'axe 20 d'enroulement en. suivant une courbe 34 représentée en trait mixte sur la figure 3. -As indicated above, at the exit of the rolling mill, the laminated strip M passes over two deflection rollers, respectively, a flatness measuring roller 15, placed at the air gap between the working rolls 1, l 'and a bar feed roller 16 which is slidably mounted along guide rails formed on the columns 10 of the rolling mill and whose level can be adjusted by means of a jack 17 as a function of the thickness and the nature of the strip laminated, the bar feed roller 16 being raised to a high position 16 ′ at the start of rolling to facilitate the passage of the head of the strip M and its engagement on the mandrel 2 of the winder E. On the other hand, the latter is associated with a wrapper F mounted on a frame 22 which can rotate about an axis 23 between a raised position, shown in FIG. 1, for which the wrapper is engaged on the mandrel 2 in order to facilitate starting of the winding and a lowered position, re shown in Figure 3, for which the wrapper is spaced from the mandrel 2 to allow the winding of the strip and the formation of the reel 3. The latter increases in diameter as the winding and the contact line 30 of the strip M with the coil 3 therefore departs from the axis 20 of winding. along a curve 34 shown in phantom in Figure 3. -
Comme on l'a indiqué, l'organe de déviation 5 doit suivre l'augmentation de diamètre de la bobine tout en restant dans une position optimale à l'intérieur du dièdre G pour permettre l'évacuation de l'air entraîné dans la couche limite.As indicated, the deflection member 5 must follow the increase in diameter of the coil while remaining within a optimal position inside the dihedral G to allow the evacuation of the air entrained in the boundary layer.
L'organe de déviation 5 doit donc suivre une courbe 34' analogue au trajet 34 de la ligne de contact 30 en s'éloignant, cependant, légèrement de celle-ci pour tenir compte du fait que le dièdre G se referme progressivement au fur et à mesure de l'enroulement.The deflection member 5 must therefore follow a curve 34 ′ similar to the path 34 of the contact line 30 while moving away from it, however, slightly to take account of the fact that the dihedral G gradually closes progressively as the winding.
On peut donc déterminer, par le calcul ou empiriquement, la position de l'organe de déviation 5 en fonction du diamètre de la bobine 3. Pour permettre le déplacement progressif de l'organe de déviationIt is therefore possible to determine, by calculation or empirically, the position of the deflection member 5 as a function of the diameter of the coil 3. To allow the progressive displacement of the deflection member
5, celui-ci est monté à l'extrémité d'un support 6 dont l'orientation et la longueur peuvent varier en fonction du diamètre de la bobine 3.5, the latter is mounted at the end of a support 6, the orientation and length of which can vary as a function of the diameter of the coil 3.
Comme le montre la figure 3, le support 6 peut être constitué de deux bras écartés disposés aux deux extrémités du profilé 5 constituant l'organe de déviation et pouvant tourner autour d'un arbre 60 articulé, à ses extrémités, sur deux côtés du châssis 22 de l'enveloppeur F.As shown in FIG. 3, the support 6 can consist of two spaced apart arms arranged at the two ends of the profile 5 constituting the deflection member and being able to rotate around an articulated shaft 60, at its ends, on two sides of the chassis 22 of the wrapper F.
Chaque bras 6 porte le corps d'un vérin 61 dont la tige 62 est munie, à son extrémité, d'une pièce 63 d'attache du profilé creux 5. Celui-ci est relié par un flexible à une tuyauterie fixée sur le bras de support 6 pour l'évacuation de l'air aspiré par les fentes 55, 55'.Each arm 6 carries the body of a jack 61, the rod 62 of which is provided at its end with a part 63 for attaching the hollow profile 5. The latter is connected by a hose to a pipe fixed to the arm support 6 for the evacuation of the air sucked in through the slots 55, 55 ′.
Le châssis 22 de l'enveloppeur F porte d'autre part un organe 7 de commande de la rotation du support 6, constitué d'au moins un levier articulé autour d'un axe 70 et portant un secteur denté 71 qui engrène avec un pignon denté 64 solidaire en rotation de l'un des deux bras qui constituent le support 6 et sont solidarisés en rotation. L'autre branche du levier 7 est articulée sur la tige d'un vérin 72 prenant appui sur le châssis 22 et qui commande ainsi la rotation du support 6 entre une position rentrée 6a, et une position écartée 6b correspondant au diamètre maximal de la bobine 3. Dans la position rentrée 6a qui est représentée également sur la figure 1, le profilé 5 et ses deux bras de support sont repliés dans le gabarit du châssis 22 de l'enveloppeur F et ne gênent donc pas la mise en place de celui-ci sur le mandrin 2 pour le démarrage de l'enroulement. Après l'enroulement d'un nombre de spires suffisant pour placer la bande M sous la traction nécessaire au laminage, l'organe de commande 7 fait tourner les deux bras du support 6 jusqu'à une position 6c pour laquelle l'axe du vérin 61 est sensiblement tangent à la bobine en début d'enroulement et la tige du vérin est avancée de façon à placer l'organe de déviation dans la position souhaitée 5c à proximité de la face interne de la bande 4. La vitesse de rotation du mandrin 2 est alors augmentée jusqu'au niveau correspondant au laminage à grande vitesse de la bande 4. Par des moyens hydrauliques faciles à concevoir, les vérins 72 de commande de la rotation du bras 6 et 61 de réglage de la position radiale de l'organe de déviation 5 sont asservis à la variation de diamètre de la bobine 3 de façon à suivre la courbe 34' en restant à la distance souhaitée de la face interne 41 de la bande 4 et aussi près que possible de la ligne de contact 30.The chassis 22 of the wrapper F also carries a member 7 for controlling the rotation of the support 6, consisting of at least one lever articulated around an axis 70 and carrying a toothed sector 71 which meshes with a pinion toothed 64 integral in rotation with one of the two arms which constitute the support 6 and are secured in rotation. The other branch of the lever 7 is articulated on the rod of a jack 72 bearing on the frame 22 and which thus controls the rotation of the support 6 between a retracted position 6a, and a separated position 6b corresponding to the maximum diameter of the coil 3. In the retracted position 6a which is also shown in Figure 1, the profile 5 and its two support arms are folded into the template of the chassis 22 of the wrapper F and therefore do not interfere with the establishment of the latter ci on the mandrel 2 for starting the winding. After winding a sufficient number of turns to place the strip M under the traction necessary for rolling, the control member 7 rotates the two arms of the support 6 to a position 6c for which the axis of the jack 61 is substantially tangent to the spool at the start of winding and the cylinder rod is advanced so as to place the deflection member in the desired position 5c near the internal face of the strip 4. The speed of rotation of the mandrel 2 is then increased to the level corresponding to the high speed rolling of the strip 4. By hydraulic means which are easy to design, the jacks 72 for controlling the rotation of the arm 6 and 61 for adjusting the radial position of the member deflection 5 are slaved to the variation in diameter of the coil 3 so as to follow the curve 34 ′ while remaining at the desired distance from the internal face 41 of the strip 4 and as close as possible to the contact line 30.
A cet effet, les vérins 61 et 72 sont équipés de capteurs de position et commandés par un circuit approprié de façon à régler avec précision la position du profilé 5 en fonction du diamètre de la bobine qui est déterminé lui-même à partir du nombre de tours du mandrin 2 en tenant compte de l'épaisseur de la bande 4.For this purpose, the cylinders 61 and 72 are equipped with position sensors and controlled by an appropriate circuit so as to precisely adjust the position of the profile 5 as a function of the diameter of the coil which is itself determined from the number of mandrel 2 turns taking into account the thickness of the strip 4.
L'installation est équipée, pour cela, de capteurs et de moyens de calcul qui peuvent être programmés de façon à déterminer le profil de la courbe 34' suivi par l'organe de déviation 5.The installation is equipped, for this, with sensors and calculation means which can be programmed so as to determine the profile of the curve 34 'followed by the deflection member 5.
Bien entendu, il faut tenir compte également de la position du rouleau embarreur 16 qui détermine l'angle d'application de la bande 4 sur la bobine 3 et la position de la ligne de contact 30.Of course, account must also be taken of the position of the taper roller 16 which determines the angle of application of the strip 4 on the reel 3 and the position of the contact line 30.
Lorsque le diamètre de la bobine arrive à sa valeur maximale, le bras 6 se trouve dans la position 6b, la tige 62 du vérin étant complètement rentrée. Après la fin de l'enroulement, la bobine 3 est retirée et le support rotatif 6 est replié dans sa position 6a à l'intérieur du gabarit de l'enveloppeur F. Celui-ci peut alors être relevé pour s'engager sur le mandrin 2, afin de commencer l'enroulement d'une nouvelle bobine.When the diameter of the coil reaches its maximum value, the arm 6 is in position 6b, the rod 62 of the jack being completely retracted. After the end of the winding, the spool 3 is removed and the rotary support 6 is folded back into its position 6a inside the template of the wrapper F. The latter can then be raised to engage the mandrel 2, to start winding a new coil.
L'invention qui vient d'être décrite dans le cas d'une enrouleuse de bobine peut également s'appliquer à un rouleau déflecteur, par exemple, le rouleau de mesure de planéité 15. La bande M est alors appliquée sous traction sur un secteur angulaire du rouleau 15 et l'organe de déviation 5 est placé, comme précédemment, dans le dièdre G entre la bande 4 en cours d'enroulement et la partie de la surface du rouleau 15 placée en amont de la ligne de contact 30.The invention which has just been described in the case of a coil winder can also be applied to a deflecting roller, for example example, the flatness measuring roller 15. The strip M is then applied under tension to an angular sector of the roller 15 and the deflection member 5 is placed, as before, in the dihedral G between the strip 4 being winding and the part of the surface of the roller 15 placed upstream of the contact line 30.
Le rouleau déflecteur 15 ayant un diamètre constant, l'organe de déviation 5 reste dans la même position par rapport au rouleau et peut être placé, par exemple, à l'extrémité d'un bras de support fixe.The deflector roller 15 having a constant diameter, the deflection member 5 remains in the same position relative to the roller and can be placed, for example, at the end of a fixed support arm.
Comme précédemment, l'organe de déviation 5 peut être un profilé creux débouchant dans une conduite 53 d'évacuation, vers l'extérieur, d'une partie de l'air entraînée dans la couche limite 43 afin de diminuer la pression dynamique à l'extrémité du dièdre G, au niveau de la ligne de contact 30. On évite ainsi la formation d'un coussin d'air qui, d'une part, pourrait provoquer un flottement latéral de la bande sur le rouleau déflecteur et d'autre part, dans le cas d'un rouleau de planéité, risquerait de perturber la mesure.As before, the deflection member 5 can be a hollow profile opening into a pipe 53 for discharging, towards the outside, of part of the air entrained in the boundary layer 43 in order to reduce the dynamic pressure at l end of the dihedral G, at the level of the contact line 30. This avoids the formation of an air cushion which, on the one hand, could cause a lateral floating of the strip on the deflector roller and on the other hand, in the case of a flatness roller, would risk disturbing the measurement.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims have the sole purpose of facilitating the understanding of the latter and in no way limit their scope.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de stabilisation du défilement à grande vitesse d'un produit en bande suivant une direction longitudinale, la bande (4) venant s'appliquer, à partir d'une ligne de contact (30), sur au moins un secteur angulaire d'une surface tournante (3) de révolution autour d'un axe (20) transversal à la direction de défilement, et se raccordant tangentiellement à la surface tournante (3) en formant, du côté amont dans le sens de défilement, un dièdre (G) limité, d'un côté par une face externe (31) de la surface tournante (3) et de l'autre, par une face interne (41) de la bande (4) le long de laquelle une partie de l'air ambiant forme une couche limite (43) entraînée avec la bande (4) vers la ligne de contact (30), procédé dans lequel on modifie les conditions de circulation de l'air dans le dièdre amont (G) au moyen d'un organe de déviation creux (5) ayant une première face (50) tournée vers la face interne (41) de la bande (4) et une seconde face (50') tournée vers la face externe (31) de la surface tournante (3), caractérisé par le fait que l'on incline la première face (50) de l'organe de déviation (5) vers la face interne (41) de la bande (4), dans le sens de défilement de celle-ci, de façon à diminuer progressivement la section de passage de l'air entraîné avec la bande, le long de la face interne (41) de celle-ci, en provoquant une augmentation de la pression de l'air entraîné dans le convergent (C-i) ainsi formé, par rapport à la pression régnant à l'intérieur de l'organe de déviation creux (5) qui communique, d'une part avec le convergent Ci par au moins un orifice (55) ménagé dans ladite face inclinée (50) et, d'autre part, avec l'extérieur, la différence de pression ainsi créée déterminant l'évacuation vers l'extérieur d'un certain débit d'air qui passe par ledit orifice (55) et le décrochement de la partie restante de la masse d'air constituant la couche limite (43). CLAIMS 1. Method for stabilizing the high-speed movement of a product in a strip in a longitudinal direction, the strip (4) coming to be applied, from a contact line (30), over at least one angular sector with a rotating surface (3) of revolution about an axis (20) transverse to the direction of travel, and tangentially connecting to the rotating surface (3) by forming, on the upstream side in the travel direction, a dihedral (G) limited, on one side by an external face (31) of the rotating surface (3) and on the other, by an internal face (41) of the strip (4) along which part of the ambient air forms a boundary layer (43) entrained with the strip (4) towards the contact line (30), process in which the conditions of air circulation in the upstream dihedral (G) are modified by means of a hollow deflection member (5) having a first face (50) facing the internal face (41) of the strip (4) and a second face ( 50 ') facing the external face (31) of the rotating surface (3), characterized in that the first face (50) of the deflection member (5) is inclined towards the internal face (41) of the strip (4), in the running direction of the latter, so as to progressively decrease the cross-section of the air entrained with the strip, along the internal face (41) of the latter, in causing an increase in the pressure of the air entrained in the convergent (Ci) thus formed, compared to the pressure prevailing inside the hollow deflection member (5) which communicates, on the one hand with the convergent Ci by at least one orifice (55) formed in said inclined face (50) and, on the other hand, with the outside, the pressure difference thus created determining the evacuation towards the outside of a certain flow of air which passes through said orifice (55) and the detachment of the remaining part of the air mass constituting the boundary layer (43).
2. Procédé de stabilisation d'une bande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, la seconde face (50') de l'organe de déviation (5) est inclinée vers la surface tournante (3), dans le sens de rotation de celle-ci, de Ofaçon à produire, par effet de convergent, une augmentation de pression le long de ladite seconde face (50') et l'évacuation d'une partie de l'air entraîné avec la surface tournante (3), vers une zone à plus faible pression, en passant par au moins un orifice (55') ménagé dans ladite seconde face (50').2. A method of stabilizing a strip according to claim 1, characterized in that the second face (50 ') of the deflection member (5) is inclined towards the rotating surface (3), in the direction of rotation thereof, from Ofaçon to produce, by convergent effect, an increase in pressure along said second face (50 ') and the evacuation of part of the air entrained with the rotating surface (3) , to an area lower pressure, passing through at least one orifice (55 ') formed in said second face (50').
3. Dispositif de stabilisation du défilement à grande vitesse suivant une direction longitudinale, d'une bande (4) venant s'appliquer, à partir d'une ligne de contact (30), sur au moins un secteur angulaire d'une surface tournante (3) de révolution autour d'un axe (20) transversal à la direction de défilement, et se raccordant tangentiellement à la surface tournante (3) en formant, du côté amont dans le sens de défilement, un dièdre (G) limité, d'un côté par une face externe (31) de la surface tournante (3) et de l'autre, par une face interne (41) de la bande (4) le long de laquelle une partie de l'air ambiant forme une couche limite (43) entraînée avec la bande (4) vers la ligne de contact (30), un organe de déviation (5) étant placé dans le dièdre (G) de façon à modifier les conditions de circulation de l'air entraîné avec la bande (4), ledit organe de déviation (5) ayant une première face (50) tournée vers la face interne (41) de la bande (4) et une seconde face (50') tournée vers la face externe (31) de la surface tournante (3), caractérisé par le fait que, au moins la première face (50) de l'organe de déviation (5) est inclinée vers la face interne (41) de la bande (4), dans le sens de défilement de celle-ci et est munie d'au moins un orifice (55) débouchant dans un espace interne (51) ménagé à l'intérieur de l'organe de déviation (5) et relié à une zone externe, ladite face inclinée (50) formant, avec la face interne (41) de la bande (4), un convergent (C-i) dans lequel la pression augmente par rapport à la pression dans l'espace interne (51), la différence de pression déterminant l'évacuation, par l'orifice (55) et l'espace interne (51), d'une certaine quantité d'air et le décrochement de la partie restante de la masse d'air entraînée dans la couche limite (43).3. Device for stabilizing high-speed scrolling in a longitudinal direction, of a strip (4) which is applied, from a contact line (30), on at least one angular sector of a rotating surface (3) of revolution about an axis (20) transverse to the direction of travel, and tangentially connecting to the rotating surface (3) by forming, on the upstream side in the travel direction, a limited dihedral (G), on one side by an external face (31) of the rotating surface (3) and on the other, by an internal face (41) of the strip (4) along which part of the ambient air forms a boundary layer (43) entrained with the strip (4) towards the contact line (30), a deflection member (5) being placed in the dihedral (G) so as to modify the conditions of circulation of the entrained air with the strip (4), said deflection member (5) having a first face (50) facing the internal face (41) of the strip (4) and a second e face (50 ') facing the external face (31) of the rotating surface (3), characterized in that, at least the first face (50) of the deflection member (5) is inclined towards the face internal (41) of the strip (4), in the running direction of the latter and is provided with at least one orifice (55) opening into an internal space (51) formed inside the member deflection (5) and connected to an external zone, said inclined face (50) forming, with the internal face (41) of the strip (4), a convergent (Ci) in which the pressure increases relative to the pressure in the internal space (51), the pressure difference determining the evacuation, through the orifice (55) and the internal space (51), of a certain amount of air and the detachment of the remaining part of the mass air entrained in the boundary layer (43).
4. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'espace interne (51) de l'organe de déviation creux (5) est relié à une zone externe (54) se trouvant à l'extérieur du dièdre amont (G), à une pression inférieure à la pression (P) dans le convergent (C-i) au niveau de l'orifice d'entrée (55). 4. Device according to claim 5, characterized in that the internal space (51) of the hollow deflection member (5) is connected to an external zone (54) located outside the upstream dihedral (G ), at a pressure lower than the pressure (P) in the convergent (Ci) at the inlet orifice (55).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'espace interne (51) de l'organe de déviation (5) est relié à une zone externe se trouvant à la pression atmosphérique.5. Device according to claim 4, characterized in that the internal space (51) of the deflection member (5) is connected to an external zone being at atmospheric pressure.
6. Dispositif selon l'une des revendications 3, 4, 5, caractérisé par le fait que la seconde face (50') de l'organe de déviation (5), tournée vers la surface tournante (3), est inclinée par rapport à celle-ci, de façon à former un convergent déterminant une augmentation de pression de l'air entraîné avec la surface, tournante (3), dont une partie est évacuée vers la zone externe (54) reliée à l'espace interne (51) en passant par au moins un orifice (55') ménagé dans ladite seconde face (50').6. Device according to one of claims 3, 4, 5, characterized in that the second face (50 ') of the deflection member (5), facing the rotating surface (3), is inclined relative to the latter, so as to form a convergent determining an increase in pressure of the air entrained with the rotating surface (3), a part of which is evacuated towards the external zone (54) connected to the internal space (51 ) passing through at least one orifice (55 ') formed in said second face (50').
7. Dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que la surface de révolution sur laquelle est appliquée la bande est un rouleau déflecteur (D) à profil cylindrique, déterminant un changement de direction du plan de défilement de la bande (M).7. Stabilization device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the surface of revolution on which the strip is applied is a deflector roller (D) with cylindrical profile, determining a change in direction of the running plane of the band (M).
8. Dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait qu'il est disposé en amont d'une bobine (3) d'enroulement de la bande en spires superposées, afin d'éviter l'entraînement d'air entre les spires (31 , 32). 8. Stabilization device according to one of claims 3 to 6, characterized in that it is arranged upstream of a reel (3) for winding the strip in superimposed turns, in order to avoid entrainment of air between the turns (31, 32).
9. Dispositif de stabilisation selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'organe (5) de déviation de l'air est constitué d'un profilé creux, monté sur un moyen de support (6) réglable en fonction du diamètre de la bobine (3), de façon à maintenir l'organe de déviation (5) dans une position optimale par rapport à la face interne (41) de la bande (4), au fur et à mesure de l'enroulement de celle-ci en bobine.9. Stabilization device according to claim 8, characterized in that the air deflection member (5) consists of a hollow profile, mounted on a support means (6) adjustable according to the diameter of the reel (3), so as to maintain the deflection member (5) in an optimal position relative to the internal face (41) of the strip (4), as the winding of the latter ci in reel.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'organe profilé (5) de déviation de l'air est monté à l'extrémité d'au moins un bras de support (6) ayant une longueur variable et monté rotatif autour d'un axe (60) parallèle à l'axe (20) de la bobine (3), ledit bras (6) étant associé à des moyens de réglage (7) de son orientation et (61) de sa longueur, en fonction du diamètre de la bobine (3), pour le positionnement de l'organe profilé (5) à l'intérieur du dièdre amont (G).10. Device according to claim 9, characterized in that the profiled member (5) for deflecting the air is mounted at the end of at least one support arm (6) having a variable length and rotatably mounted around an axis (60) parallel to the axis (20) of the coil (3), said arm (6) being associated with means for adjusting (7) its orientation and (61) its length, function of the diameter of the coil (3), for positioning the profiled member (5) inside the upstream dihedral (G).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le bras de support (6) est monté rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe de la bobine et porte un vérin hydraulique (61) ayant un premier élément fixé sur le bras (6) et un second élément (62) monté coulissant sur le premier élément et portant l'organe de déviation (5), la position du second élément (62) par rapport au premier (61) étant réglée en fonction du diamètre de la bobine (3). 11. Device according to claim 10, characterized in that the support arm (6) is rotatably mounted about an axis parallel to the axis of the coil and carries a hydraulic cylinder (61) having a first element fixed on the arm (6) and a second element (62) slidably mounted on the first element and carrying the deflection member (5), the position of the second element (62) relative to the first (61) being adjusted accordingly the diameter of the coil (3).
12. Dispositif selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait que le moyen de réglage de l'orientation du bras de support comprend un levier (7) lié en rotation au bras de support (6) et dont la position angulaire est réglée par un vérin hydraulique (72).12. Device according to one of claims 10 and 11, characterized in that the means for adjusting the orientation of the support arm comprises a lever (7) linked in rotation to the support arm (6) and whose position angle is adjusted by a hydraulic cylinder (72).
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le levier (7) est monté rotatif autour d'un axe (70) parallèle à celui (60) du bras de support (6) et est solidaire d'un secteur denté (71) à profil circulaire centré autour de l'axe (70) du levier (7) de la manivelle et engrenant sur une roue dentée (64) solidaire en rotation du bras de support (6). 13. Device according to claim 12, characterized in that the lever (7) is rotatably mounted about an axis (70) parallel to that (60) of the support arm (6) and is integral with a toothed sector (71) with a circular profile centered around the axis (70) of the lever (7) of the crank and meshing on a toothed wheel (64) integral in rotation with the support arm (6).
14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que le moyen (6) de support réglable de l'organe de déviation est monté sur un enveloppeur (F) associé à la bobine (3) pour faciliter le début d'enroulement de celle-ci, le moyen de support (6) étant replié dans le gabarit de l'enveloppeur (F) lorsque celui-ci est en position de début d'enroulement et déplié après enroulement de quelques spires et écartement de l'enveloppeur (F), de façon à placer l'organe de déviation (5) à proximité de la bande (M), dans le dièdre amont (G).14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the means (6) for adjustable support of the deflection member is mounted on an envelope (F) associated with the coil (3) to facilitate the start of winding thereof, the support means (6) being folded into the template of the wrapper (F) when the latter is in the position of start of winding and unfolded after winding a few turns and spacing of the wrapper (F), so as to place the deflection member (5) near the strip (M), in the upstream dihedral (G).
15. Utilisation d'un dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 3 à 7, dans une installation de laminage d'une bande métallique, le dispositif de stabilisation (5) étant disposé en amont d'au moins un rouleau déflecteur (D) placé sur le trajet de la bande, afin d'assurer l'application directe de la bande sur le rouleau sans interposition d'une couche d'air susceptible de perturber le guidage de la bande. 15. Use of a stabilization device according to one of claims 3 to 7, in an installation for rolling a metal strip, the stabilization device (5) being arranged upstream of at least one deflector roller (D ) placed on the path of the strip, in order to ensure the direct application of the strip to the roller without the interposition of a layer of air capable of disturbing the guiding of the strip.
16. Utilisation d'un dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 6 à 15, dans une installation de laminage d'une bande métallique comprenant au moins une cage de laminage (10) associée à un rouleau (15) de mesure de planéité sur lequel la bande est appliquée sous traction, le dispositif de stabilisation (5) étant disposé en amont du rouleau de planéité (15) afin d'éviter l'entraînement, entre la bande (M) et le rouleau (15), d'une couche d'air susceptible de perturber la mesure de planéité.16. Use of a stabilization device according to one of claims 6 to 15, in an installation for rolling a metal strip comprising at least one rolling stand (10) associated with a flatness measuring roller (15) on which the strip is applied under tension, the stabilization device (5) being arranged upstream of the flatness roller (15) in order to avoid entrainment, between the strip (M) and the roller (15), with a layer of air capable of disturbing the flatness measurement.
17. Utilisation d'un dispositif de stabilisation selon l'une des revendications 8 à 14, dans une installation de laminage d'une bande métallique (M) comprenant un enrouleur (E) placé en bout de ligne, le dispositif de stabilisation (5) étant placé dans le dièdre (G) en amont de la ligne de contact (30) avec la bande (4) déjà enroulée afin d'éviter l'entraînement d'air entre les spires (31 , 32) et d'assurer la stabilité de guidage de la bande (4) pendant l'enroulement. 17. Use of a stabilization device according to one of claims 8 to 14, in an installation for rolling a metal strip (M) comprising a reel (E) placed at the end of the line, the stabilization device (5 ) being placed in the dihedral (G) upstream of the contact line (30) with the strip (4) already wound in order to avoid the entrainment of air between the turns (31, 32) and to ensure the tape guiding stability (4) during winding.
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