Brevet FR2004438A1 — publié le 19691121

Dans les laminoirs à chaud, tels que les laminoirs de barres, la pièce'à travailler entrante passe dans ua certain nombre de cages avant que son épaisseur soit mesurée à sa sortie de la dernière cage. Si l'épaisseur effective mesurée s'écarte de 5 la jauge désirée, on ajuste les réglages des vis de serrage des diverses cages, mais pendant ce temps une longueur considérable de produit hors jauge est passée dans le 'laminoir. Le problème se complique du fait qu'indépendamment du réglage à la jauge désirée du laminoir, celle-ci varie avec la température de la 10 pièce laminée» G'est-à-dire que, plus elles sont chaudes, et par suite molles, plus les pièces ont tendance à être réduites à un plus haut degré que les pièces moins chaudes- la variation de température d'une pièce à la suivante peut provenir de divers facteurs. Par exemple, les marques pro-15 duites par les pains refroidis à l'eau du four de pré chauffage constituent une source de variation de température. Egalement, la pièce à laminer peut être retenue dans le programme de laminage pendant un temps assez long pour faire varier la température d'une barre à l'autre, et la pulvérisation du dispositif d'élimi-20 nation des battitures peut rendre la tête d'une pièce plus froide ou plus chaude que le corps de celle-ci. Ge dernier effet se produit parce que la vitesse du corps est réglée par la vitesse de la première cage, çlors que celle de la tête est régLée par la vitesse d.-'approche de la table. De même, des variations de tem-25 pérature sont produites par les différences existant entre les fours,ainsi que par les vitesses auxquelles un poussoir déplace les pièces dans le four. Bref, il est excessivement difficile de maintenir la totalité des pièces successives à laminer, dans le même ordre pour avoir les mêmes caractéristiques de température• 30 la présente invention a en général pour objet la réali sation d'un dispositif de réglage d'épaisseur de pièce à laminer, pour laminoir à chaud en tandem, dispositif qui détecte les variations de température entre les pièces successives, et effectue 3e réglage d'épaisseur désirée de pièce en modifiant le réglage des 35 vis de serrage du laminoir°7la traction entre cages, ou encore par l'application d'un agent de refroidissement ou l'équivalent, en fonction de ces variations de température, avant que la tête de la pièce atteigne la dernière cage du laminoir. 69 08306 2 2004438 Plus particulièrement, l'invention a pour objet de réaliser un dispositif de réglage du type décrit, qui mesure la température de la pièce à laminer à son passage entré les première et seconde cages d'un laminoir tandem, et compare cette température 5 avec celle de la précédente pièce, et l'épaisseur réelle de cette précédente pièce, afin de régler la mise au point de la vis de serrage du laminoir » Selon l'invention, un dispositif de mesure .de température est de préférence disposé entre les première et seconde qages du 10 laminoir tandem à chaud, et agencé de manière à mesurer la température de la tête de chaque pièce passant dans le laminoir» La température mesurée, exprimée sous la forme d'un signal électrique, est appliquée à l'un des deux intégrateurs, dans lequel elle est emmagasinée jusqu'à ce que la tête de la pièce suivante soit in-15 troduite dans le laminoir. Lorsque la tête de cette seconde pièce entre dans la seconde cage du laminoir, sa température est aussi mesurée ; et cette mesure de température, encore exprimée sous la forme d'un signal électrique, est appliquée à l'autre des deux intégrateurs, dans lequel elle est emmagasinée. Simultanément, 20 la température emmagasinée de la tête de la pièce à laminer est comparée : - (1) avec la température de la tête de la pièce ayant passé précédemment dans le laminoir, et — (2) avec l'épaisseur de la tête de la pièce précédemment 25 laminée. En supposant requise une correction de la vis de serrage, cette comparaison produit un signal d'écart pour le réglage de la vis de serrage du laminoir* Si, par exemple, la première pièce est à l'épaisseur, 30 c'est-à-dire à la jauge voulue, et que la pièce suivante soit détectée plus froide que la première, la vis du laminoir sera serrée pendant le passage de la barre dans le laminoir afin de compenser cet écart et donner à la barre une épaisseur plus proche de celle de la première. Si la tête de la première barre n'est pas 35 à la jauge, un signal électrique proportionnel à la condition hors jauge est comparé avec les températures des première et' seconde barres, respectivement, pour donner à la seconde pièce.l'épaisseur voulue par la combinaison de l'écart de la première pièce et de la 69 08306 3 2004438 variation de température. En outre, selon l'invention, les températures, des têtes des pièces sont échantillonnées pendant environ 2 secondes, et ces températures, sous la forme de signaux électriques, sont emma-5 gasinées dans les susdits intégrateurs» Toutefois, ces intégrateurs n'emmagasineront pas les signaux électriques proportionnels à la température pendant plus de 3 ou 4 minutes environ» Par suite, le passage de l'extrémité d'une pièce donnée dans les dernières cages d'un laminoir tandem est enregistré; et si aucune "barre suivante 10 ne passe dans le laminoir au cours d'une période de 3 à 4 minutes, l'opération de comparaison des températures selon la précédente description n'est pas effectuée. Mais la vis de serrage est remise au point, et la barre suivante seulement peut être jaugée par le dispositif de mesure de température selon la description 15 ci-dessus. les susdits et autres objets, ainsi que les caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui va suivre en référence au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement une forme de réalisation de 20 l'invention. En référence au dessin, le laminoir tandem à chaud représenté comprend un certain nombre de cages S1 à S6„ Une pièce à laminer 10, chauffée à une température élevée, est représentée passant dans les cages 81- à S6. Selon l'explication précédente, le 25 degré de réduction appliqué à la pièce 10 et, par suite, son épaisseur, est fonction de sa température- Pour un réglage donné de vis de serrage, une pièce à laminer d'une température donnée sera plus molle et son épaisseur finale sera moindre que celle d'une pièce plus froide, en supposant naturellement qu'elles aient la même 30 composition métallurgique» A la sortie de la bande de la dernière cage S6, son épaisseur est mesurée au moyen d'une jauge 12 de mesure d'épaisseur, par exemple une jauge à rayons X» Cette épaisseur est appliquée sous la forme d'un signal électrique à un circuit de commande 14 de vis de serrage du laminoir j elle est 35 également introduite dans une mémoire 16 de tête qui emmagasine l'épaisseur de la section d'extrémité avant ou de tête seulement de la pièce travaillée. 69 08306 4 2004438 Lorsque la pièce 10 émerge de la dernière cage S6, son épaisseur peut être mesurée par la jauge 12 et 1 Espacement entre les cylindres du laminoir peut être commandé par le circuit classique 14 de commande de vis de serrage. Toutefois, au moment où 5 l'extrémité avant de la bande atteint la jauge 12, une quantité considérable de matière a passé dans le laminoir, laquelle quantité peut être hors épaisseur en raison d'une différence de température par rapport à la pièce précédenteo Selon la présente invention, un dispositif détecteur ou 10 de mesure de température 18, tel qu'un pyromètre à infrarouges, est disposé entre les première et seconde cages S1 et S2 du laminoir, et agencé de manière à mesurer la température de la pièce à son passage entre ces deux cages» Cette position entre les première et seconde cages est choisie afin d'éliminer la pulvéri-15 sation d'eau à l'entrée de la première cage<> Egalement, à cette position, la pièce est mieux nettoyée de ses battitures, ce qui permet de meilleures lectures de température, la température mesurée, sous forme d'un signal électrique, est appliquée par l'intermédiaire d'un conducteur 20 et d'une résistance 21, à un amplifi-20 cateur d'isolement 22 pourvu d'un circuit 23 de rétroaction résistive. Le dispositif 18 de mesure de température est alimenté par une source de courant distincte, non représentée, et l'amplificateur d'isolement 22 a une forte impédance d'entrée correspondant à celle du dispositif 18„ La sortie de l'amplificateur 25 d'isolement, à son tour, peut être appliquée au moyen de contacts CR2-A à un premier intégrateur 24, ou au moyen d'un second jeu de contacts RC1-A à un second intégrateur 26» Chaque intégrateur 24 ou 26 est pourvu d'une capacité de rétroaction 28, montée en shunt avec un circuit comprenant une résistance 30 et des contacts nor-30 malement ouverts CR2—B ou CR1 —B„ Selon l'explication qui va suivre, un seul des relais CR1 ou CB2 est excité à tout moment» Quand le relaiè CR1, par exemple, est excité, le signal électrique proportionnel à la température de la bande est appliqué par 1*amplificateur d'isolement 22 à l'intégrateur 26. D'autre part, lorsque le 35 rdais 0R2 est excité et que le relais CR1 ne l'est pas,( le signal électrique proportionnel à la température est appliqué à l'intégrateur 24» Tous les relais représentés au dessin sont de préférence du type mouillé au mercure, les symboles du dessin n'étant utilisés qu'à titre illustratif seulement* 69 08306 5 2004438 la sortie de l'intégrateur 26 apparaissant aux bornes de la résistance 32 est appliquée par l'intermédiaire d'une prise mobile 34» des contacts GR3-A. du relais 0R3, et d'une résistance 36, à l'entrée d'un amplificateur opérationnel 38. De même, la 5 sortie de l'intégrateur 24, apparaissant aux bornes de la résistance 40, est appliquée par l'intermédiaire d'une prise mobile 42, des contacts GR5-A du relais 0R5, et de la résistance 44, à l'entrée de l'amplificateur 38. A l'entrée de l'amplificateur 38 est également appliqué, par l'intermédiaire des contacts GR4—A du 10 relais GR4 et de la résistance 46, le signal électrique proportionnel à la température de la pièce alors dans le laminoir-0*est-à-dire que -le signal appliqué au moyen des contacts GR4-A est celui produit par la température de la pièce en cours de laminage ; alors que ceux provenant des intégrateurs 24 ou 26, 15 représentent la température de la pièce précédant immédiatement celle en cours de laminage- Finalement, l'épaisseur de la tête de la précédente pièce laminée est appliquée, par la mémoire 16 de tête, au moyen du conducteur 48, du potentiomètre 50 et de la résistance 52, à 20 l'entrée de l'amplificateur opérationnel 38. les signaux appliqués à l'entrée de cet amplificateur 38 sont donc ainsi comparés; et la sortie de ce dernier apparaît aux bornes des résistances 54 et 56. la résistance 54 étant pourvue d'une prise mobile 58 connectée au moyen d'une résistance de rétroaction 60 à l'entrée de l'am-25 plificateur 38. la sortie de l'amplificateur 38 apparaissant aux bornes des résistances 54 et 56 est ensuite appliquée au circuit 14 de commande de vis de serrage. Pendant le fonctionnement du dispositif représenté au dessin, et dont l'explication détaillée va suivre, les relais CR1 30 et 0R5» par exemple, sont excités momentanément, pendant environ 2 secondes, dès que l'extrémité avant d'une première pièce en cours de laminage entre dans la cage S2. Simultanément, le relais GR4 est excité pour fermer ses contacts GR4—A ; toutefois, les relais CR2 et 0R3 ne sont pas excités» Quand la pièce qui suit 35 immédiatement est en cours de laminage et que son extrémité avant atteint la cage S2, les relais GR2 et CR3 sont excités momentanément, en même temps que le relais CR4 qui est momentanément excité chaque fois qu'une pièce entre dans la cage S2. Toutefois, les relais CR1 et GR5 B«stent désexcités. 69 08306 6 2004438 Oel voit donc que, lorsqu'une pièce est en cours de laminage et que les relais GR1 et GR5 sont excités, par exemple, la température de la pièce en cours de laminage est emmagasinée dans l'intégrateur 26„ Quand la pièce suivante est en cours de laminage, 5 toutefois, les relais CR2 et CR3 sont excités» Oeci permet 1*emmagasinage de la température de la pièce en cours de laminage dans l'intégrateur 24. Simultanément, les contacts CR4-A étant fermés, la température effective de la pièce alors en cours de laminage est mesurée avec celle de la pièce précédente (c'est-à-10 dire la température emmagasinée dans l'intégrateur 26). Ces températures sont également comparées avec la mémoire de tête du circuit d1emmagasinage 160 Par suite, en supposant que la tête de la pièce précédente ait été à l'épaisseur, le signal électrique passant par les contacts CR4—A et proportionnel à la 15 température de la pièce en cours de laminage est simplement comr-paré avec celui proportionnel à la température de la précédente pièce, passant par les contacts CR3-A. Si, toutefois, 1*épaisseur de la tête de la précédente pièce était supérieure ou inférieure à l'épaisseur désirée, le signal appliqué à l'amplificateur 38 20 serait modifié par le signal de mémoire de tête» Le signal passant par les contacts CR4-A est comparé, en relation soustractive, avec celui passant par les contacts CR3-A ou OR5-A, provenant des intégrateurs, respectivement. O'est-à-dire que si le signal proportionnel à la température mesurée de la pièce passant dans le 25 laminoir est égal à celui de la pièce précédente, aucun signal correctif n'est alors envoyé à la commande de vis de serrage, en supposant également que la sortie du bloc 16 de mémoire de tête est zéro, indiquant que l'épaisseur réelle de la pièce précédente était égale à la valeur désirée, déterminée par le conducteur du 30 laminoir. Il reste maintenant à expliquer comment les relais sont actionnés selon la séquence désirée<> L'agencement est pourvu de moyens pour détecter le passage de la bande dans les cages SI, S2, S5 et S60 Ces moyens peuvent consister, par exemple, en jauges 35 d'effort ou en cellules de charge de force des cylindres, 62 et 64, situées sur les cages S1 et S2, et en jauges d'effort 67 et 69 situées sur les cages S5 et S6, respectivement. Les signaux produits par les jauges d'effort 62, 64 sont appliqués à un module 69 08306 7 2004438 logique, de préférence un circuit ET 66 ; et en supposant que la bande se trouve dans les deux cages S1 et S2, le circuit ET 66 produit une sortie qui est inversée dans l'inverseur 68 et appliquée à un module logique ET 70» Simultanément, la sortie du module 5 ET 66 est appliquée à un circuit 72 de temporisation de 2 secondes, inversée dans l'inverseur 74, et appliquée au module logique ET 70„ Entre le moment d'entrée de la bande dans la cage S2 et la période de temporisation du circuit 72, le module ET 70 produit une sortie qui est appliquée par les modules logiques 76 et 78, et le con-10 dusteur 80, au relais CR4, afin d'exciter ce relais pour fermer ses contacts 0R4—A. lorsque la bande se trouve dans les cages S1 et S2, les signaux des jauges d'effort 62, 64 sont appliqués au module logique ET 82 qui,, par l'intermédiaire de l'inverseur 84, déclenche l'in-15 version des états stables de conduction du circuit basculeur 86. Dans un état stable de conduction, le module logique ET 88 est actionné ; alors que dans l'autre état stable de conduction, le module logique ET 90 est actionné« En supposant la mise en activité du module logique ET 88, la sortie du module ET 70 persistant 20 pendant 2 secondes quand la bande entre dans la seconde cage S2, fait passer le signal de sortie du module ET 88 par les inverseurs 92 et 94 afin d'exciter momentanément, au moyen des conducteurs 96 et 98, les relais 0H2 et CR3- Dans ces conditions,^le signal de température de la pièce précédente, emmagasiné dans l'inté-25 grateur 26, est comparé avec celui de la pièce passant alors dans l.e laminoir; et simultanément, la température de la pièce passant dans le laminoir est emmagasinée dans l'intégrateur 24. Quand la pièce qui suit immédiatement passe dans la cage S1 et entre dans la cage S2, le basculeur 86 inverse ses états 30 stables de conduction, actionnant ainsi le module logique ET 90. Alors, lorsque le signal de 2 secondes apparaît à la sortie du module 70, le module logique ET 88 bloque ce signal ; toutefois, le module 90 le fait passer aux deux inverseurs 100 et 102. la sortie de l'inverseur 100 est utilisée, par l'intermédiaire du 35 conducteur 104, pour exciter le relais GR5 ; alors que la sortie du module 102 est appliquée par le conducteur 106 pour exciter le relais CR1 . Par suite, la pièce suivante excite donc les relais 69 08306 8 2004438 GR1 et OR5 temporairement pendant environ 2 secondes, alors que l'excitation des relais GR2 et CR3 reste coupée» Le relais CR4, naturellement, est toujours excité par le passage de chaque pièce dans le laminoiro 5 Les jauges d'effort 66, 68 détectent le passage de l'ex trémité arrière de la pièce dans le laminoir. Les signaux indiquant le passage de la pièce sont appliqués à un circuit logique 108 comportant une fonction de mémoire de signal, par exemple la charge d'une capacité pour bloquer le circuit, et produisant un signal 10 de sortie apparaissant sur le conducteur 110, en supposant qu' aucune pièce précédente n'est passée dans le laminoir au cours d'une période de 3 à 4 minutes» Dans ces conditions, le module logique ET 70 produit un signal qui est inversé dans l'inverseur 114 et appliqué au relais 0R6 qui ferme ses contacts GR6-A afin 15 de rétablir le circuit 14 de commande devis de serrage. Il en est ainsi parce que dans l'intervalle de\ 3 à 4 minutes, le signal proportionnel à la température emmagasinée dans l'intégrateur 24 ou 26, se trouve dissipé. Par suite, toute tentative de comparaison de la température effective avec la température emmagasinée 20 donnerait des mesures erronées- La présente invention offre donc un moyen de mesurer les températures de pièces successivement laminées dans un la.mi.noir à chaud, et de modifier le réglage de vis de serrage du laminoir, modification basée sur une comparaison de la température mesurée 25 d'une pièce et celle d'une pièce précédente, cette comparaison étant de préférence prise en combinaison avec une mesure de ~ l'épaisseur de la pièce précédente. Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation, celle-ci, .alaquelle on peut apporter 30 diverses modifications de forme et d'agencement exigées pour satisfaire à des conditions requises, et qui restent dans la portée de l'invention, n'a été citée qu'à titre d'exemple sans caractère restrictif. 69 08306 9 2004438 BEVEHDI CATIOffS 1» — Dispositif de commande de jauge d'épaisseur de pièce travaillée dans tin laminoir à chaud, comprenant des moyens pour produire des signaux électriques respectifs proportionnels à la température de l'extrémité avant des pièces passant succes-5 sivement dans le laminoir, des moyens pour emmagasiner chacun de ces signaux électriques, des moyens de comparaison ayant pour fonction, quand la température de l'extrémité avant d'une pièce donnée est mesurée, de comparer le signal proportionnel à la température de cette pièce donnée avec le signal proportionnel 10 à la température de la pièce précédente, afin de produire un signal d'écart en relation à une comparaison déterminée de ces signaux, et une commande qui, en réponse à ce signal, d'écart, règle l'épaisseur de cette pièce. 2« - Dispositif de commande selon revendication 1, 15 caractérisé par le fait que les moyens d'emmagasinage de ces signaux éleotriques sont constitués par une paire d'intégrateurs, un premier interrupteur mis en activité par le passage d'une pièce dans le laminoir, pour connecter l'un de Ges intégrateurs au dispositif produisant les signaux, tout en connectant l'autre intégrateur 20 aux moyens de comparaison ; et également caractérisé par un second interrupteur mis en activité quand la pièce qui.suit immédiatement passe dans le laminoir, pour connecter le deuxième intégrateur au dispositif produisant les signaux, tout en connectant le premier intégrateur à ces moyens de comparaison. 25 3. — Dispositif de commande selon revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'agencement est pourvu de moyens destinés à produire un signal électrique qui varie en fonction de l'épaisseur de l'extrémité avant d'une pièce sortant du laminoir? ainsi que d'un autre moyen pour emmagasiner ce signal élec-30 trique variant en fonction de l'épaisseur, les moyens de compa-" raison des signaux comprenant des moyens destinés à comparer ces signaux proportionnels à la température avec le signal électrique emmagasiné qui varie en fonction de l'épaisseur. 4. — Dispositif de commande selon revendication 3» carac-35 térisé par le fait que ce signal électrique variable emmagasiné est proportionnel à l'épaisseur de l'extrémité avant d'une pièce ayant passé dans le laminoir précédemment à celle qui passe dans ce 69 08306 10 2004438 dernier au cours d'une comparaison effectuée par ce dernier moyen de comparaison de signaux. 5. - Dispositif de commande selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, comprenant un amplificateur d'isole- 5 ment entre les moyens de production de signaux et le premier dispositif d'emmagasinage mentionné. 6. - Dispositif de commande selon l'une ou l'autre des précédentes revendications, caractérisé par le fait que ce laminoir est du type tandem pourvu d'un certain nombre de cages de 10 laminage, les moyens de production de signaux étant disposés entre les première et seconde cages. 7. - Dispositif de commande selon revendication 6, caractérisé par le fait que ce moyen producteur de signaux est un pyromètre à radiation. 15 8. - Dispositif de commande selon l'une ou l'autre des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que ce laminoir est du type tandem pourvu d'un certain nombre de cages de laminage, de moyens pour détecter le passage de l'extrémité avant d'une pièce dans la seconde de ces cages, de moyens qui, en réponse 20 aux moyens détecteurs du passage d'une pièce dans la seconde cage, ferme ce premier interrupteur tout en maintenant ouvert le second, et des moyens qui, en réponse à ces moyens de détection, ferment le second interrupteur tout en maintenant ouvert le premier, au cours du passage dans cette seconde cage de la pièce qui suit 25 immédiatement. 9. - Dispositif de commande selon revendication 8, comprenant un interrupteur ayant pour fonction, quand l'extrémité avant d'une pièce se trouve dans la seconde cage, de connecter ce moyen producteur de signaux aux moyens de comparaisons. 30 10. - Dispositif de commande selon revendication 9, caractérisé par le fait que chacun de ces interrupteurs est fermé temporairement seulement après le passage d'une pièce dans la première cage et son entrée dans la seconde. 11» - Dispositif de commande selon revendication 10, 35 comprenant un moyen pour détecter le passage de l'extrémité arrière de la pièce dans la dernière cage de ce laminoir tandem, ainsi que d'un moyen répondant à ce dernier moyen de détection et 69 08306 n 2004438 ayant pour fonction, après une temporisation déterminée, de régler l1 épaisseur de pièce par un nouveau réglage de la commande de vis de serrage du laminoir*