FR2613641A1

FR2613641A1 - Procede et installation de laminage d'un produit sous forme de bande, plus specialement une tole metallique ou un feuillard

Info

Publication number: FR2613641A1
Application number: FR8705031A
Authority: FR
Inventors: Paul Matricon; Marc Valence
Original assignee: Clecim SAS
Current assignee: Clecim SAS
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-14
Anticipated expiration: 2007-04-09
Also published as: FR2613641B1; EP0286533A1; DE3871221D1; US4912956A; EP0286533B1

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION DE LAMINAGE D'UN PRODUIT METALLIQUE 5 PLUS SPECIALEMENT DANS UN LAMINOIR DE TYPE " QUARTO " COMPRENANT DEUX CYLINDRES DE TRAVAIL 1 ET 2 INTERPOSES ENTRE DEUX CYLINDRES D'APPUI 3, 4 DONT L'UN AU MOINS EST DU TYPE A BOMBEMENT VARIABLE COMPRENANT UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE 33 MONTEE ROTATIVE SUR UN ARBRE CENTRAL 31 ET DES MOYENS 34 DE REGLAGE DU PROFIL DE L'ENVELOPPE 33. SELON L'INVENTION, LE LAMINOIR EST EQUIPE D'UN SEUL CYLINDRE D'APPUI 3 A BOMBEMENT VARIABLE, L'AUTRE CYLINDRE D'APPUI 4 ETANT UN SIMPLE CONTRE-CYLINDRE PLEIN QUI SE DEFORME LIBREMENT SOUS L'ACTION DE L'EFFORT DE SERRAGE EN FORMANT UNE LIGNE D'APPUI 47 CONCAVE VERS L'ESPACE DE LAMINAGE 50. ON CONTROLE LA DEFORMATION DE L'ENVELOPPE 33 DU CYLINDRE D'APPUI 3 A BOMBEMENT VARIABLE DE FACON A FORMER UNE LIGNE D'APPUI 37 CONVEXE VERS L'ESPACE DE LAMINAGE 50 ET SENSIBLEMENT PARALLELE A LA LIGNE D'APPUI 47 DU CONTRE-CYLINDRE 4 ET L'ON REGLE LE CAMBRAGE DU CYLINDRE DE TRAVAIL 1 DE FACON A MAINTENIR CONSTANTE L'EPAISSEUR DE L'ESPACE DE LAMINAGE SUR TOUTE LA LARGEUR DU PRODUIT 5, CE DERNIER PRESENTANT, A LA SORTIE DU LAMINOIR, UN PROFIL EN TRAVERS INCURVE SUSCEPTIBLE D'ETRE CORRIGE ENSUITE PAR DES MOYENS CONNUS.

Description

Pour le laminage de produits métalliques sous for-

me de bande, on utilise des trains de laminoir dont chacun

est constitué d'une cage comportant deux colonnes de sup-

port écartées reliées par des traverses et entre lesquel-

5.es est monté un ensemble de cylindres superposés dont les

axes sont parallèles et places dans un même plan. Chaque cy-

lindre est monté rotatif autour d'un arbre porté à ses deux extrémités par des organes de support logés respectivement

dans les deux colonnes de la cage.

On peut réaliser des laminoirs de différents ty-

pes. Les laminoirs dits "quarto" comportent quatre cylin-

dres, respectivement deux cylindres de travail entre lesquels passe le produit laminé et prenant appui du c6té opposé au produit chacun sur un cylindre d'appui. On peut aussi envisager d'autres dispositions, par exemple de faire

passer la bande entre un cylindre de travail et un contre-

cylindre prenant appui sur la cage, le cylindre de travail étant applique, du côté opposé, contre un cylindre d'appui sur lequel est exercé l'effort de serrage. Les laminoirs de

type "sexto" comprennent au contraire des cylindres intermé-

diaires interposés entre les cylindres d'appui et les cylin-

dres de travail.

Les cylindres prennent appui les uns sur les au-

tres le long de lignes d'appui sensiblement parallèles et dirigées suivant une génératrice dont le profil, normalement rectiligne, dépend des efforts appliques et de la résistance du cylindre. Généralement, l'effort de serrage est applique par des vis ou des vérins interposes entre la cage et les

extrémités de l'arbre du cylindre d'appui supérieur, le cy-

lindre d'appui inférieur, ou contre-cylindre prenant appui

directement sur la cage. A part ce dernier, les autres cy-

lindres doivent donc pouvoir se déplacer légèrement par rap-

port à la cage et ils sont donc portés par des organes de support montés coulissants verticalement à l'intérieur des

colonnes correspondantes de la cage.

Etant donné que l'effort de serrage est appliqué sur les deux extrémités du cylindre d'appui supérieur et que

le produit laminé, de largeur variable, ne couvre pas la to-

talité de la longueur des cylindres de travail, chaque cy-

lindre peut fléchir sous l'action des efforts appliques et

il en résulte une variation d'épaisseur de l'espace de pas-

sage de la bande entre les cylindres de travail, les bords de la bande pouvant ainsi être plus minces que la partie centrale.

Depuis longtemps, on a essayé de corriger ces dé-

fauts d'épaisseur sur le profil en travers du produit laminé

et l'on utilise à cet effet différents moyens.

En particulier, on a proposé d'utiliser des cylin-

dres d'appui présentant un profil extérieur légèrement bombé susceptible de compenser le fléchissement du cylindre sous l'action de l'effort de serrage de façon que la génératrice de contact avec le cylindre de travail correspondant soit sensiblement rectiligne. Cependant, ce profil ne peut être

déterminé qu'en fonction d'un effort de laminage moyen.

On augmente les possibilités de correction en uti-

lisant des cylindres à bombement variable comprenant un ar-

bre central sur lequel est enfilée une enveloppe cylindrique

déformable dont le profil peut être déterminé par applica-

tion d'efforts de poussée entre l'arbre et l'enveloppe pour compenser le fléchissement de l'arbre en fonction de l'effort de laminage. On peut par exemple introduire un fluide sous pression dans un espace interposé entre l'enveloppe déformable et l'arbre et, par gonflage de l'enveloppe, faire varier le profil de celle-ci. Cependant, depuis quelques années on a proposé, en particulier dans l'industrie du papier, d'utiliser des cylindres d'appui plus

perfectionnés comprenant une enveloppe tubulaire montée ro-

tative autour de deux paliers sur une poutre de support for-

mant l'arbre central de rotation et prenant appui sur cette poutre par l'intermédiaire d'une pluralité de patins de maintien répartis sur toute la longueur de l'enveloppe et dont la position peut être réglée individuellement par un vérin en fonction du profil à donner à la ligne d'appui pour corriger les défauts d'épaisseur et de planéité de la bande resurés en aval du laminoir par des dispositifs connus. On peut ainsi répartir les corrections sur la largeur de la bande de façon à corriger rapidement des défauts d'épaisseur

ou de planéité localisés.

Le but du laminage étant de produire des produits

plats d'épaisseur aussi constante que possible, il est logi-

que d'utiliser des installations symétriques comprenant, de chaque côté du produit, un cylindre à bombement variable dont le profil est réglé pour compenser le fléchissement de l'arbre de façon que la ligne d'appui sur le cylindre de

- travail correspondant soit autant que possible rectiligne.

Cependant, ce fléchissement ne peut pas toujours être tota-

lement compensé et, en outre, les cylindres de travail, qui ont généralement un petit diamètre, peuvent avoir tendance à

s'ovaliser sous l'action des efforts appliqués. C'est pour-

quoi, on a également proposé de compléter la correction du profil des cylindres d'appui par un effet de cambrage des cylindres de travail obtenu par application d'efforts de

flexion sur les deux extrémités de l'arbre de chaque cylin-

dre. Chaque cylindre de travail est en effet porté à

ses extrémités par des paliers logés dans des empoises mon-

tées coulissantes dans les colonnes correspondantes de la cage, et dont on peut régler le positionnement relatif au moyen de vérins hydrauliques exerçant des efforts de poussée dans des sens opposés sur des oreilles solidaires de chaque empoise. On peut ainsi réaliser un cambrage dit "positif" par resserrement des empoises des deux cylindres de travail, pour compenser une surépaisseur des bords du produit ou bien un cambrage dit négatif par écartement des empoises des deux cylindres de travail pour compenser une surépaisseur de la

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partie centrale du produit.

L'invention s'applique donc de façon préférentiel-

le mais non limitative à un laminoir de type quarto compre-

nant, à l'intérieur d'une cage de support, quatre cylindres à axe parallèle et superposes le long d'un plan de serrage,

monté rotatif chacun autour d'un arbre porté à ses deux ex-

trémités par des organes de support logés dans les colonnes

de la cage, respectivement deux cylindres de travail mena-

geant entre eux un espace allongé de passage du produit et prenant appui chacun du côté opposé sur un cylindre d'appui

dont l'un au moins est du type à bombement variable compre-

nant une enveloppe cylindrique montée rotative sur un arbre central et des moyens de réglage du profil de l'enveloppe par application d'efforts de poussée entre l'arbre central et la paroi interne de l'enveloppe, l'effort de serrage étant applique sur les extrémités de l'arbre du cylindre d'appui et les cylindres de travail étant associés à des moyens de cambrage par application d'efforts de flexion sur

les extrémités de leurs arbres.

Jusqu'à présent, pour réaliser dans les meilleures

conditions possibles un contrôle de la planéité et de la ré-

gularité d'épaisseur du produit laminé, il semblait normal

d'utiliser des installations symétriques comprenant notam-

ment deux cylindres d'appui à bombement variable. Cependant, de tels dispositifs sont onéreux et font appel à des organes

délicats susceptibles de se détériorer, ce qui augmente sen-

siblement le coût de réalisation et de fonctionnement du la-

minoir. L'invention a pour objet un procédé permettant de réaliser de façon optimale la correction des défauts d'épaisseur et de planéité du produit et susceptible d'être mis en oeuvre dans une installation plus simple et moins onéreuse, chaque cage de laminoir étant en effet équipée

d'un seul cylindre d'appui à bombement variable, l'autre cy-

lindre d'appui étant un contre-cylindre plein prenant appui directement sur la cage par les extrémités de son arbre de rotation.

Conformément à l'invention, on laisse le contre-

cylindre plein se déformer librement sous l'action de l'effort de serrage en formant une ligne d'appui concave vers le produit, on contrôle la déformation de l'enveloppe du cylindre d'appui à bombement variable de façon à former une ligne d'appui convexe vers le produit et sensiblement

parallèle à la ligne d'appui du contre-cylindre et l'on ré-

gle individuellement le cambrage de chaque cylindre de tra-

vail de façon à maintenir constante l'épaisseur de l'espace

de laminage sur toute la largeur du produit, ce dernier pré-

sentant à la sortie de la cage, un profil en travers incurvé

que l'on redresse ensuite par des moyens connus.

Selon une caractéristique essentielle, on règle le cambrage des cylindres de travail par application sur les extrémités de leurs arbres d'efforts de flexion dont le sens et l'intensité sont réglables individuellement pour chaque extrémité de chaque cylindre en prenant appui directement

sur la colonne correspondante de la cage.

De préférence, le cambrage des deux cylindres de travail est réalisé par application d'efforts de poussée dans un sens ou dans l'autre sur les organes de support de leurs arbres et l'on régle séparément la position de chaque

organe de support de chaque cylindre de travail pour mainte-

nir constante l'épaisseur de l'espace de laminage. A cet ef-

fet, les organes de support des cylindres de travail étant constitués par des empoises montées coulissantes le long des

colonnes correspondantes de la cage et sur lesquelles pren-

nent appui des vérins de cambrage, selon une autre caracté-

risti que essentielle, les vérins de cambrage sont associés par groupes indépendants les uns des autres et correspondant

respectivement à chaque empoise de chaque cylindre de tra-

vail, chaque groupe de vérins prenant appui directement sur la colonne correspondante de la cage et étant associé à un moyen de commande séparé pour le réglage individuel de l'effort de cambrage appliqué sur chaque extrémité de chaque cylindre. Selon une autre caractéristique préférentielle, le réglage du profil extérieur du cylindre d'appui et du cam- brage des cylindres de travail est effectué automatiquement

en se référant à un modèle prenant en compte les caractéris-

tiques dimensionnelles et de résistance des différents or-

ganes et du produit et susceptible de déterminer les correc-

tions à apporter au profil de l'enveloppe déformable et à la position de chaque organe de support à partir de mesures d'épaisseur et de planéité effectuées sur la bande en aval du laminoir, de façon à maintenir constante l'épaisseur de Il'espace de passage de la bande sur toute la largeur de

celle-ci.

A cet effet, selon une autre caractéristique de l'invention, on détermine la forme de la ligne d'appui de

chaque cylindre de travail sur le produit à partir des mesu-

res effectuées en aval et en fonction des efforts appliqués et l'on détermine les corrections à apporter au profil du cylindre d'appui et au cambrage des cylindres de travail en comparant les profils des lignes d'appui pour maintenir celles-ci parallèles entre elles et écartées d'une distance

constante correspondant à l'épaisseur à donner au produit.

Ma is l'invention sera mieux comprise par la des-

cription détaillée d'un mode de réalisation particulier,

donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins an-

nexés. Fig. 1 est une vue d'ensemble schématique de la

cage de laminoir et de son système de régulation.

Fig. 2 est une vue schématique du laminoir en cou-

pe par un plan transversal aux axes des cylindres.

Fig. 3 est une vue de face d'un mode de réalisa-

tion particulier.

Fig. 4 est une vue de détail, en coupe transversa-

le, des moyens de cambrage.

Sur les figures I et 2, on a représenté schémati-

quement un laminoir de type quarto comprenant un ensemble de ouatre cylindres superposés à axes parallèles placés dans un plan vertical de serrage P, respectivement deux cylindres de

travail 1 et 2 encadrés par deux cylindres d'appui, respec-

tivement supérieur 3 et inférieur 4 et entre lesquels passe

un produit en bande 5. L'ensemble est placé de façon classi-

que à l'intérieur d'une cage de laminoir 6 comprenant deux colonnes verticales 61. Comme on le voit sur la figure 1,

chaque cylindre 1, 2, 3, 4 est monté rotatif autour d'un ar-

bre, respectivement 11, 21, 31, 41 dont les extrémités sont portées par des organes de support 12, 22, 32, 42 logés dans

des fenêtres 62 ménagées dans les deux colonnes 61 de la ca-

ge 6.

Ces dispositions sont bien connues et ne nécessi-

tent pas d'explications particulières. Généralement, l'effort de serrage est appliqué par des vis ou vérins 63 sur les deux extrémités de l'arbre 31 du cylindre d'appui

supérieur 3 et est encaissé par le cylindre d'appui infé-

rieur 4 dont l'arbre 41 prend appui à ses deux extrémités, directement sur la cage 6, le produit 5 étant ainsi serré

entre les deux cylindres de travail 1 et 2 le long de géné-

ratrices de contact 13, 23 définissant chacune une ligne

d'appui.

On conçoit que, si les cylindres étaient parfaite-

ment rigides, les deux lignes d'appui 13 et 23 seraient rec-

tilignes et parallèles, le produit laminé 5 étant parfaitement plan et d'épaisseur constante. Mais on ne peut évidemment éviter la flexion des différents cylindres sous les efforts appliques d'autant plus que la largeur (1) du produit est inférieure à la longueur( L) des cylindres d'appui et que, de ce fait, le produit n'exerce une réaction sur les cylindres de travail que dans la partie centrale de ceux-ci, les extrémités restant libres et pouvant donc se rapprocher ce qui entralne un amincissement des bords du produit.

D'autre part, commne l'effort de serrage est appli-

qué aux deux extrémités de l'arbre 31 du cylindre d'appui 3 et que le contre-cylindre 4 encaissant l'effort prend appui sur la cage par les extrémités de son arbre 41, les arbres ont tendance à fléchir comme on l'a représenté, de façon exagérée, sur la figure 1, ce qui, dans un cylindre plein entralne une déformation correspondante de l'enveloppe du

cylindre.

Pour compenser ce fléchissement inévitable de l'arbre, selon une disposition déjà bien connue, le cylindre d'appui supérieur 3 est un cylindre à bombement variable et,

plus précisément, à enveloppe déformable. Il comprend en ef-

fet une enveloppe cylindrique tubulaire 33 montée rotative

autour de l'arbre 31 et prenant appui, en outre sur ce der-

nier, par l'intermédiaire d'une série de patins de maintien 34 associés chacun à un vérin de poussée 35 alimenté par un circuit hydraulique qui passe dans un alésage 36 ménagé le

long de l'arbre 31. De préférence, les vérins 35 sont ali-

mentés séparément et sous des pressions individuellement ré-

glables de façon à pouvoir régler avec précision le profil de l'enveloppe 33 et notamment de la ligne d'appui 37 sur le cylindre de travail 1. Généralement, les installations de ce

type sont symétriques les deux cylindres d'appui étant à en-

veloppe déformable. Au contraire dans l'installation selon l'invention, le cylindre d'appui inférieur 4 est un cylindre plein constituant par conséquent un simple contre-cylindre

pour encaisser la pression transmise par le cylindre de tra-

vail 2.

Chaque cylindre de travail 1 ou 2 est constitué également d'un cylindre plein d'assez faible diamètre, monté rotatif autour d'un arbre dont les extrémités 11, 21 sont portées par des paliers montés dans des empoises 7 logées dans les fenêtres correspondantes 62 de la cage 6 et montées

coulissantes suivant la direction du plan de serrage P pas-

sant par les axes des cylindres.

A cet effet, conmme on l'a représenté en détail sur la figure 4, chaque empoise 7 est munie de faces de guidage 5.erticales 71 coulissant le long de glissières 72 ménagées sur des pièces de support 73 fixées sur les colonnes 61 de la cage 6 et dans lesquelles sont logés des ensembles de vérins hydrauliques (8) (figure 2) prenant appui, dans les deux sens, sur les empoises 7 pour en régler la position le

long des glissières 72.

Selon une disposition assez classique, chaque em-

poise 7 est munie, de part et d'autre du plan de symétrie P, de deux oreilles 74 et associée à deux paires de vérins, respectivement supérieurs 81 et inférieurs 82,dont les corps sont montés dans les pièces de support 73 et dont les tiges

prennent appui dans des sens opposés sur les deux faces ho-

rizontales des oreilles 74. De la sorte, en mettant sous pression l'une ou l'autre des deux paires de vérins 81, il

est possible de déplacer chaque empoise 7 pour, respective-

ment, l'écarter ou la rapprocher du plan horizontal P' de

passage du produit 5 entre les cylindres 1 et 2.

On conçoit que, si on laisse fléchir librement chaque cylindre de travail 1 ou 2 sous l'action des efforts appliques dans un sens par le produit 5 et dans l'autre par

le cylindre d'appui correspondant, les empoises 7 dudit cy-

lindre I (2) prendront, à l'intérieur des fenêtres 62 de la

cage,une position d'équilibre qui dépend du profil du cylin-

dre d'appui et de la répartition des pressions sur le pro-

duit 5. En revanche, en agissant sur l'une ou l'autre des paires de vérins 81, 82, on réalise un cambrage du cylindre de travail I (2) dans un sens ou dans l'autre qui modifie le

profil de la ligne d'appui 13 (23) et par conséquent la ré-

partition des pressions sur le produit 5.

Habituellement, on dit que l'on réalise un cambra-

ge positif lorsque l'on écarte les empoises 7 du plan P' du produit 5 en augmentant la pression dans la partie centrale du produit et un cambrage négatif lorsque l'on rapproche les empoises 7 du plan P' du produit 5 en augmentant la pression

sur les bords du produit.

Pour contrôler la régularité d'épaisseur et de planéité de la bande 5 après le laminage, on peut utiliser différents moyens connus et par exerrple utiliser un rouleau de mesure de planéité 51 placé en aval de la cage 6 et sur lequel la bande défile en étant soumise à une certaine tension. Des organes de mesure places le long du rouleau 51 permettent de détecter les variations suivant sa largeur de l'effort appliqué par la bande et d'en déduire les défauts de planéité. Un autre organe de mesure 52 permet de mesurer

l'épaisseur de la bande et,éventuellement,de vérifier la ré-

gularité de celle-ci sur la largeur.

Il existe plusieurs systèmes connus de mesure de

la planéité et de l'épaisseur de la bande laminée; un rou-

leau de mesure de planéité est décrit en détail, par exem-

ple, dans le brevet FR 2.538.537 de la même société.

Sur la figure 1, on a représenté de façon exagérée

les déformations des cylindres.

D'une façon générale, l'effort de serrage est ap-

pliqué sur le cylindre d'appui supérieur 3, transmis au pro-

duit 5 et encaissé par le cylindre d'appui inférieur 4.

Etant donné que les efforts sont appliqués sur les extrémi-

tés des arbres 31 et 41 des deux cylindres d'appui, ces der-

niers ont tendance à fléchir, leurs axes prenant une forme incurvée tournant sa concavité vers le produit. Il est donc

naturel d'utiliser une cage symétrique comportant deux cy-

lindres d'appui à bombement variable de façon que la défor-

mation de l'enveloppe compense la flexion de l'arbre et que chaque cylindre d'appui présente une ligne d'appui autant

que possible rectiligne pour le cylindre de travail corres-

pondant.

Dans l'installation selon l'invention, au contrai-

re, on utilise une cage d'appui dissymétrique comportant un seul cylindre d'appui à enveloppe déformable, normalement le cylindre d'appui supérieur 3 sur lequel sont appliques les efforts de serrage, le cylindre d'appui inférieur 4 étant un e mple cylindre plein qu'on laisse fléchir librement sous

l'action des efforts appliqués.

Selon une première caractéristique de l'invention, au lieu de compenser simplement le fléchissement de l'arbre 31 du cylindre supérieur pour que la ligne d'appui 37 soit sensiblement rectiligne, on va augmenter encore le bombement de l'enveloppe 33 pour que la ligne d'appui 37 soit convexe vers le produit 5 et qu'elle ait de préférence, une courbure

sensiblement égale à celle de la ligne d'appui 47 du cylin-

dre inférieur 5 qui résulte du fléchissement libre de ce

dernier.

De ce fait, les deux cylindres de travail 1 et 2 prennent également une forme incurvée, les lignes d'appui 13 et 23 étant sensiblement parallèles et concaves vers le haut. Il en résulte que, au lieu de réaliser un produit aussi plat que possible, on va au contraire accepter que le

produit 5 présente à la sortie du laminoir, une forme incur-

vée. Certes, il est assez surprenant de régler à dessein le processus de laminage pour réaliser un produit incurvé mais, en fait cette courbure du produit à la sortie du laminoir ne présente pas d'inconvénient important car on sait depuis longtemps corriger de tels défauts après le laminage par des

dispositifs connus dits "anti-tuiles".

En revanche, le fait que le produit ait un profil en travers courbe ne gêne en rien la correction des défauts de planéité et d'épaisseur qui peut se faire notamment en jouant sur les efforts de cambrage appliques sur les deux

cylindres de travail 1 et 2.

Cependant, dans les dispositions connues jusqu'à présent, on agissait symétriquement sur les deux cylindres de travail en écartant leurs empoises l'une de l'autre pour un cambrage positif ou en les rapprochant pour un cambrage négatif. Dans le procédé selon l'invention, au contraire, on

agit séparément sur les deux cylindres de travail qui subis-

sent, l'un un cambrage positif et l'autre un cambrage néga-

tif pour s'adapter à la forme du cylindre d'appui inférieur.

Il en résulte que le système de cambrage 8 est différent de

ceux que l'on utilisait habituellement et qui prenaient ap-

pui en des sens opposes sur les empoises des deux cylindres

de travail.

Le système de cambrage 8 est représenté en détail sur les figures 3 et 4. Conmme on le voit, les ensembles de

vérins 81, 82, 81', 82' agissant respectivement sur les cy-

lindres I et 2 sont montés dans les pièces de guidage 73 mais séparés les uns des autres. En effet, pour des raisons technologiques, les corps des vérins de cambrage positif 82, 82' sont constitués d'une même pièce 83 incorporée dans la

pièce de support 73, mais les chambres des vérins sont sé-

parées l'une de l'autre par une cloison 84 et alimentées sé-

parement et sous des pressions individuellement réglables, ce qui permet de régler indépendamnment l'un de l'autre les deux vérins 82, 82' de positionnement des empoises 7, 7', chaque vérin prenant appui directement sur la colonne 61 du

laminoir, par l'intermédiaire de la pièce de support 73.

Grâce à ces dispositions,on peut,d'une part régler

le profil de la ligne d'appui 37 du cylindre d'appui supé-

rieur 3 pour la rendre sensiblement parallèle à la ligne

d'appui 47 du cylindre inférieur 4 et d'autre part, contrô-

ler séparément le cambrage des cylindres de travail I et 2, de façon à réaliser un produit incurvé mais d'épaisseur constante, la régularité de celle-ci pouvant être corrigée à

tout moment en fonction des mesures d'épaisseur et de pla-

néité effectuées en aval.

Pour le réglage du profil du cylindre d'appui su-

périeur et du cambrage des cylindres de travail, on peut utiliser différents systèmes de régulation connus. Un tel système est en particulier décrit en détail dans le brevet

FR 83.16341 déposé le 14 Octobre 1983 par la méme société.

Le produit 5 sort donc incurvé du laminoir et est redressé dans un dispositif du genre "anti-tuile" 53 qui ne

nécessite pas une description détaillée, de tels dispositifs

étant bien connus.

Une installation pour la mise en oeuvre du procédé a été, à titre d'exemple, représentée schématiquement sur la

figure 1.

Sur cette figure, on a représenté de façon symbolique la cage I du laminoir avec ses quatre cylindres, les vérins de serrage 63 et les moyens 8 d'application d'efforts de flexion sur les arbres 11, 21, des cylindres de

travail I ainsi que des moyens 51 de vérification de la pla-

néité et 52 de mesure de l'épaisseur, représentés en avant

de la cage 6.

Les actions de ces différents organes sont comman-

dées et contrôlées par un système de régulation 9 associé à

un modèle 90, de préférence un modèle mathématique.

* La flexion de l'arbre 31 sous l'effet des vérins de serrage 63 est mesurée par des capteurs de déplacement 38

places à ses extrémités.

Les pressions dans les différents vérins de com-

mande des patins 34 sont déterminées individuellement par un

ensemble de commande hydraulique 39.

Chaque dispositif de cambrage 8 exerçant un effort de flexion sur une extrémité de l'arbre d'un cylindre de travail I ou 2 est associé à un capteur 75 fournissant un

signal représentatif de la position des empoises correspon-

dantes 7 et à un ensemble hydraulique 85 de réglage des ef-

forts exercés dans un sens ou dans l'autre par les groupes

de vérins 81 ou 82.

Ces différents organes de mesures émettent des si-

gnaux représentatifs, respectivement, de l'effort de serrage

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appliqué par les vérins 63, de la déformation de l'arbre

central 31 du cylindre d'appui supérieur 3, du cambrage po-

sitif ou négatif des cylindres de travail 1 et 2, et de

l 'épaisseur de la tôle qui sont appliqués sur les différen-

tes entrées 91, 92, 93, 94 du système de régulation 9.

Le modèle mathématique 90, dans lequel on a intro-

duit toutes les caractéristiques structurelles et dimension-

nelles de la cage et des cylindres ainsi que du produit

laminé déterminent en fonction de l'effort de serrage appli-

qué par les vérins 63 et des caractéristiques du produit, le profil de la ligne d'appui 47 du cylindre inférieur 4 et les pressions à appliquer sur les patins 34 par l'intermédiaire de l'organe de commande hydraulique 39 pour que la ligne d'appui 37 du cylindre supérieur 3 ait une forme convexe vers la bande et de même courbure que la ligne d'appui 47, selon le processus de régulation décrit dans le brevet FR 83

16341 déjà cité.

Il1 est possible, de la même façon de déterminer

les positions d'équilibre, c'est-à-dire sans effort de cam-

brage, des empoises 7 des deux cylindres de travail 1 et 2, correspondant à cette courbure des lignes d'appui 37 et 47 des cylindres d'appui 3 et 4. En outre, les défauts de pla-

néité détectés, en cours de fonctionnement, par le disposi-

tif de contrôle 51 sont transformés également en signaux appliqués sur une entrée 95 du système de régulation 9 qui, par l'intermédiaire de l'ensemble hydraulique 39, détermine les efforts qui doivent être appliqués par les différents patins de maintien 34 pour corriger en conséquence le profil de la ligne d'appui 37. Le système de régulation 9, en se

référant aux indications contenues dans le modèle mathémati-

que 86 détermine alors le profil des lignes d'appui 13 et 23 des deux cylindres d'appui résultant des différents efforts

appliqués sur la largeur de la tôle et qui peut être maté-

rialisé de différentes façons, par exemple de façon numéri-

que ou bien analogique sur un écran 96 associé au régulateur

9.Il est ainsi possible de détecter un défaut de paralléli-

sme entre les lignes d'appui 13 et 23 des deux cylindres de travail I et 2 d'o il résulterait une variation d'épaisseur du produit sur sa largeur et d'apporter individuellement les corrections voulues aux différents dispositifs de cambrage 8 agissant séparément sur les extrémités des arbres des deux

cylindres de travail. Ces corrections peuvent être effec-

tuées manuellement par un opérateur ou bien automatiquement,

par comparaison de la forme des lignes d'appui 13 et 23 dé-

terminées par le modèle mathématique 90 ou bien de la varia-

tion de leur écartement sur la longueur des deux cylindres.

En effet, la commande individuelle des efforts de cambrage appliques sur chaque extrémité de chaque cylindre de travail permet de contrôler de façon optimale les formes des lignes d'appui pour compenser une irrégularité de l'épaisseur de

l'espace de laminage 50.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux dé-

tails du procédé et de l'installation qui viennent d'être décrits et qui pourraient être modifiés, notamment pour s'adapter à d'autres systèmes de régulation sans s'écarter

des principes que l'on a définis et qui font l'objet des re-

vendications. Par exemple dans le mode de réalisation décrits,

le cambrage des cylindres est réglé en agissant sur la posi-

tion des empoises mais l'invention s'applique également aux

dispositions dans lesquelles on applique directement un cou-

ple de flexion sur chaque extrémité de chaque cylindre.

D'autre part, l'invention a été décrite dans son application préférentielle à un laminoir quarto mais elle peut s'appliquer à d'autres types de laminoir, par exemple du type sexto avec cylindres intermédiaires munis de moyens de cambrage, ou bien aux laminoirs à trois cylindres. Le

produit passe alors entre le cylindre de travail et un con-

tre-cylindre correspondant au cylindre d'appui inférieur et que, selon l'invention, on laisse se déformer librement sous l'effort appliqué, le cylindre d'appui supérieur étant du

type à enveloppe déformable de profil réglable et les ef-

forts de cambrage étant appliqués sur le cylindre de travail unique pour corriger les irrégularités d'épaisseur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de laminage d'un produit métallique en bande par passage dans un laminoir comprenant, à l'intérieur

d'une cage (6), au moins quatre cylindres (1, 2, 3, 4) mon-

tLs rotatifs autour d'axes parallèles et places dans un plan de serrage (P), chacun sur un arbre (11, 21, 31, 41) porté à ses deux extrémités par des organes de support (12; 22; 32;

42) logés dans deux colonnes (61) de la cage (6), respecti-

vement deux cylindres de travail (1, 2) entre lesquels est ménagé un espace allonge (50) de passage du produit en bande

(5) et prenant appui du côté opposé audit espace, respecti-

vement sur un contre-cylindre (4) encaissant l'effort de serrage et sur un cylindre d'appui (3) à bombement variable comprenant une enveloppe cylindrique déformable (33) montée rotative autour d'un arbre central (31) et des moyens (34) de réglage du profil de l'enveloppe (33) par application d'efforts de poussée entre l'arbre central (31) et la face interne de l'enveloppe (33), la cage (6) étant équipée de

moyens (63) d'application d'un effort de serrage sur les ex-

trémités de l'arbre (31) du cylindre d'appui (3) et de moyens (8) de cambrage des deux cylindres de travail (1, 2) par application d'efforts de flexion sur les extrémités de l'arbre de chaque cylindre (l, 2) caractérisé par le fait qu'on laisse le contre-cylindre (4) se déformer librement sous l'action de l'effort de serrage en formant une ligne d'appui (47) concave vers le produit (5), que l'on règle le profil de l'enveloppe déformable (33) de façon à former une

ligne d'appui (37) convexe vers le produit (5) et sensible-

ment parallèle à la ligne d'appui (47) du contre-cylindre (4) et que l'on règle individuellement le cambrage de chaque cylindre de travail (1, 2) de façon à maintenir constante

l'épaisseur de l'espace de laminage (50) sur toute la lar-

geur du produit (5), ce dernier présentant, à la sortie de

la cage, un profil en travers incurvé susceptible d'être re-

dressé ensuite par des moyens connus.

2. Procédé de laminage selon la revendication 1,

caractérisé par le fait que l'on règle le cambrage des cy-

lindres de travail (1, 2) par application sur les extrémités de leurs arbres d'efforts de flexion dont le sens et l'intensité sont réglables individuellement pour chaque ex- trémité de chaque cylindre en prenant appui directement sur

la colonne correspondante de la cage.

3. Procédé de laminage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que, le cambrage des deux cylindres de travail (1,2) étant réalisé par application d'efforts de poussée, dans un sens ou dans l'autre, sur les organes de

support (12, 22) de leurs arbres, on règle séparément la po-

sition de chaque organe de support (12, 22) de chaque cylin-

dre de travail (1,2) par rapport à une position d'équilibre pour maintenir constante l'épaisseur de l'espace de laminage

(50U).

4. Procédé de laminage selon l'une des revendica-

tions précédentes, caractérisé par le fait que le réglage du profil extérieur du cylindre d'appui (3) et du cambrage de

chaque cylindre de travail (1, 2) est effectué automatique-

ment en se référant à un modèle (90) prenant en compte les

caractéristiques dimensionnelles et de résistance des diffé-

rents organes et du produit (5) et susceptible de déterminer

les corrections à apporter au profil (37) de l'enveloppe dé-

formable (33) et à la position de chaque organe de support (12, 22) des cylindres de travail, à partir des mesures d'épaisseur et de planéité effectuées sur la bande en aval du laminoir, de façon à maintenir constante l'épaisseur de l'espace (50) de passage du produit (5) sur toute la largeur

de celui-ci.

5. Procédé de laminage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on détermine la forme de la ligne d'appui (13, 23) de chaque cylindre de travail (1, 2) sur le produit à partir de mesures effectuées en aval et en fonction des efforts appliques et que l'on détermine les corrections à apporter au profil du cylindre d'appui (3) et

au cambrage des cylindres de travail (1, 2) par comparai-

son des profils de leurs lignes d'appui (12, 22) pour maintenir celles-ci parallèles entre elles et écartées d'une distance constante correspondant à l'épaisseur à donner au

produit (6).

6. Procédé de laminage d'un produit métallique en bande par passage dans un laminoir comprenant, à l'intérieur d'une cage (6), au moins trois cylindres (1, 2, 4) à axes parallèles et places dans un plan de serrage (P) et montés

rotatifs chacun autour d'un arbre (11, 21, 41) porté à cha-

que extrémité par un organe de support (12, 22, 42) logé

dans une colonne (61) de la cage (6) respectivement un cy-

lindre de travail (1) et un contre-cylindre (4) ménageant entre eux un espace allongé (50) de passage de la bande (5) et au moins un cylindre d'appui (3) à bombement variable comprenant une enveloppe cylindrique (33) montée rotative autour d'un arbre central (31) et des moyens (34) de réglage

du profil de l'enveloppe par application d'efforts de pous-

sée entre l'arbre central (31) et la face interne de l'enveloppe (33), des moyens (63) d'application d'un effort de serrage sur les extrémités de l'arbre (31) du cylindre d'appui (3) et des moyens (8) d'application d'efforts de flexion sur les extrémités de l'arbre (11) du cylindre de

travail (1) pour le réglage du cambrage dudit cylindre, ca-

ractérisé par le fait qu'on laisse le contre-cylindre (4) se déformer librement sous l'action de l'effort de serrage en

formant une ligne d'appui (47) concave vers l'espace de la-

minage (50), que l'on contrôle la déformation de l'enveloppe (33) du cylindre d'appui (3) à bombement variable de façon à

former une ligne d'appui (37) convexe vers l'espace de lami-

nage (50) et sensiblement parallèle à la ligne d'appui (47)

du contre-cylindre (4) et que l'on règle le cambrage du cy-

lindre de travail (1) de façon à maintenir constante l'épaisseur de l'espace de laminage sur toute la largeur du produit (5), ce dernier présentant, à la sortie du laminoir,

un profil en travers incurvé susceptible d'être corrige en.-

suite par des moyens connus.

7. Installation de laminage d'un produit en bande comprenant une cage de support (6) comportant deux colonnes écartées (61), au moins quatre cylindres (1, 2, 3, 4) à axes

parallèles et superposes le long d'un plan de serrage, mon-

tés rotatifs chacun autour d'un arbre (11l, 21, 31, 41) porté à ses deux extrémités par des organes de support (12, 22, 32, 42) logés dans les colonnes (61) de la cage

(6),respectivement deux cylindres de travail (l, 2) et mrna-

geant entre eux un espace allonge (50) de passage du produit

(5) et prenant appui chacun, du côté opposé audit es-

pace (50), respectivement chacun sur un cylindre d'appui (3,

4) dont l'un au moins est du type à bombement variable com-

prenant une enveloppe cylindrique (33) montée rotative sur

un arbre central (31) et des moyens (34) de réglage du pro-

fil de l'enveloppe (33) par application d'efforts de poussée

entre l'arbre central (31) et la paroi interne de l'envelop-

pe (33), des moyens (63) d'application d'un effort de serra-

ge sur les extrémités de l'arbre (31) dudit cylindre d'appui

(3) et des moyens (8) de cambrage des deux cylindres de tra-

vail (1, 2) par application d'efforts de flexion sur les extrémités de leurs arbres (11, 21), caractérisée par le fait que le laminoir est équipé d'un seul cylindre d'appui (3) à bombement variable et que l'autre cylindre d'appui (4)

est un simple contre-cylindre plein prenant appui sur la ca-

ge (6) et susceptible de fléchir librement sous l'action de

l'effort de serrage en formant une ligne d'appui (47) conca-

ve pour le cylindre de travail (2) correspondant et que les moyens (8) de cambrage des cylindres de travail comprennent

des moyens séparés (81,82)(81',82') d'application d'un ef-

fort de flexion sur chaque extrémité de l'arbre (11, 21) de

chaque cylindre de travail (1, 2), lesdits moyens de cambra-

ge prenant appui séparément sur la cage et étant réglés in-

dividuellement.

8. Installation de laminage selon la revendication

7, dans laquelle les organes de support (12, 22) des cylin-

dres de travail sont constitués par des empoises (7) montées coulissantes le long des colonnes correspondantes (61) de la cage (6) et les moyens de cambrage (8) sont constitués par

des vérins hydrauliques (81, 82) de réglage du positionne-

ment desdites empoises, caractérisée par le fait que les vé-

rins de cambrage (81, 82),(81', 82") sont associés par groupes indépendants les uns des autres et correspondant respectivement à chaque empoise (7) de chaque cylindre de

travail (1, 2) chaque groupe de vérins prenant appui direc-

tement sur la colonne (61) correspondante de la cage (6) et étant associé à un moyen (75, 85) de commrnande séparée pour le réglage individuel du positionnement de chaque empoise

(7).

9. Installation de laminage selon la revendication

8, caractérisée par le fait que les moyens (75, 85) de com-

mande séparée de chaque groupe de vérins de cambrage sont associés à un dispositif (9) de régulation automatique se référant à un modèle mathématique (90) établi en fonction des caractéristiques dimensionnelles et de résistance des différents organes du laminoir et du produit laminé (5) et susceptible de déterminer, à partir de mesures d'épaisseur et de planéité effectuées sur le produit (5) à la sortie de la cage (6) et en fonction des efforts appliqués, les corrections à apporter au profil extérieur (37) du cylindre d'appui (3) à enveloppe déformable et à la position de chaque empoise (7) par rapport à sa position d'équilibre de façon à maintenir constante l'épaisseur de l'espace (50)

entre les cylindres de travail (1,2) sur toute leur lon-

gueur.