Brevet FR2000290A1 — publié le 19690905

La présente invention se rapporte aux installations et procédés pour le laminage de réduction de métal ou autres matières et, plus particulièrement, à la commande de fonctionnement de la cisaille de coupe de chutes, afin de couper la bande en longueurs désirées. Dans les laminoirs de bande à chaud, la pratique courante consistait à disposer une cisaille d'affranchissement du côté en très du laminoir finisseur, afin de couper les extrémités avant et arrière de la bande avant leur entrée dans ce laminoir iinisseur. Typiquement, les brames, d'acier par exemple, sont d'abord chauffées et passant ensuite dans un laminoir dégrossisseur dans lequel leur épaisseur est réduite successivement par un groupe de cages.Après des réductions répétées de l'épaisseur, l'extrémité avant de la bande s'arrondit à un certain degré, de sorte que l'enfilage dans le laminoir finisseur devient difficile. L'extrémité arrière est allongée par les réductions répétées et forme des parties de bande en saillie qui peuvent se briser dans le laminoir finisseur. les morceaux brisés de la bande peuvent détériorer, non seulement les bandes suivantes à laminer, mais également le lami- noir lui-mOme. La cisaille d' affranchissement est donc normalement utilisée dans un laminoir de bande à chaud pour éliminer les extrélités irrégulières de la bande, afin d1 assurer une entrée correcte de 1' extrémité avant et de réduire, au minimum, l'endommagement des cylindres et la rupture de la bande au passage de son entré mité arrière dans le laminoir. Le rendement de fonctionnement des nouveaux gros laminoirs de bande à chaud dépend de l'utilisation de brames extrbmsment grosses. Ces grosses brames améliorent le rendement de chauffage des fours et réduisent, au minimum, les problèmes de manutention de ces dernières. Toutefois, dans de nombreux cas, on a constaté qu'il était impossible d'utiliser ces grosses brames en raison des commandes de petites bobines exigées par la clientèle et que doit fournir le laminoir de bande à chaud. Actuellement, l'exécution d'une petite commande exige l'utilisation de petites brames. Les grosses brames pourraient etre travaillées par le laminoir de bande à chaud si une cisaille supplémentaire était disposée à 1' extrémité du laminoir finisseur pour couper les longues bandes aux longueurs désirées. Toutefois, on remarquera que l'uti lisation d'un jeu supplémentaire de cisailles exigerait une cisaille mécanique, un moteur et un montage de commande supplémentaires; ces éléments sont motteux et ajouteraient un prix appréciable à l'ensemble du laminoir d'acier. La présente invention a principalement pour objet d'apporter un procédé et un appareil de commande nouveaux et perfectionnés pour le découpage des bandes travaillées par un laminoir d'acier, afin d'obtenir plusieurs bobines d'une unique brame, et de faire fonctionner la cisaille d'affranchissement d'un laminoir d'acier normalement utilisée pour parer les extrémités arrière et avant de la bande, pour découper cette dernière aux longueurs dé sirées, éliminant ainsi la nécessité d'une seconde cisaille à l'extrémité du laminoir finisseur. L'invention consiste en une installation de commande pour laminoir, comprenant un premier dispositif pour couper la bande, un second dispositif pour mesurer celle-ci et produire un premier signal indiquant la longueur de bande ayant passé à un point donné et un dispositif de commande comprenant une mémoire pour retenir la longueur totale de la bande et la longueur désirée de cel- le-ci à couper, ce dispositif de commande répondant à ce premier signal pour mettre en activité ce premier dispositif et couper la bande lorsque la longueur désirée a passé ce point. L'invention consiste également en un procédé d'exploitation d'un laminoir selon lequel on chauffe et on introduit une pièce à travailler dans le laminoir, on mesure une longueur désirée de cette pièce, puis on coupe celle-ci au moins en deux bandes, on réduisant encore l'épaisseur de cette pièce, et on enroule succe- sivement ces deux bandes en deux bobines. Plus particulièrement, la cisaille d1 affranchisseunt de la bande chaude du laminoir d'acier, est utilisée pour couper des longueurs mesurées de cette bande. Une longueur de bande est mesurée à partir de son extrémité avant, puis la cisaille d ' affran- chissement est actionnée pour couper la longueur désirée. A titre d'exemple, le bord avant de la bande est détecté au moyen d'un détecteur convenable lequel actionne un dispositif de mesure de longueur. Au passage de la bande, le dispositif de mesure produit un signal indiquant la longueur de bande qui a passé. A titre d'exemple, le signal peut être appliqué à un calculateur dans lequel on a introduit les informations concernant la brame et la longueur désirée de chaque bobine individuelle à produire.Lorsque la longueur désirée de bande a passé, le calculateur déclenche la cisaille pour couper la bande. L'invention et sa mise en oeuvre ressortiront mieux de la description qui Ta suivre, en référence au dessin annexé, donnant un schéma d'un laminoir de bande à chaud. En référence au dessin, le schéma représente une forme illustrative de réalisation d'un laminoir de bande à chaud 10, destiné à réduire successivement l'épaisseur d'une brame pour en former une pièce allongée ou bande 46. un certain nombre de brames sont chauffées préparatoirement à leur Imminage dans plusieurs fours 12. Les brames sont extraites des fours 12, puis disposées sur un certain nombre de tables 14. Ces tables, à leur tour, introduisent les brames, une à une, dans un laminoir dégrossis- seur 16. Le laminoir dégrossisseur 16 comprend un certain nombre de tables 15 disposées entre un certain nombre de cages RS-l à RSL6 dans lesquelles la brame est entraînée pour réduction d'épaisseur. Si on le désire, le laminoir 16 peut etre pourvu d'un nombre plus ou moins grand de cages. A titre d'exemple, les premières cages dégrossisseuses destinées à travailler la bande 46, peuvent être des trains-duos, constitués par les cylindres de travail 19, alors que la dernière cage à travailler cette bande 46 peut être une cage à quatre cylindres en hauteur comprenant les cylindres d'appui 20, destinés à appuyer les cylindres de travail 19 contre la bande 46. Une table d'attente 22 est disposes entre le lnminoir dégrossisseur 16 et un laminoir finisseur 26, afin de permettre de faire fonctionner indépendamment les deux laminoirs 16 et 26. La table d'attente 22 a la longueur voulue pour recevoir la totalité de la bande 46. Lorsque ce bord arrière de la bande 46 laminée passe sur la table d'attente 22, on peut introduire celle-ci dans le laminoir finisseur 26. Ce laminoir 26 comprend un certain nombre de cages finisseuses FS-l à #S-7, destinées à réduire successivement l'épaisseur de la bande 46. Le laminoir finis- seur 26 peut etre pourvu d'un nombre plus ou moins grand de cages de laminage. De la manière classique, chaque position de cage est pourvue d'une paire de cylindres de travail 32 et d'une paire de cylindres d'appui 34.Chaque position de cage est pourvue de moteurs d'entratnement respectifs M1 è X7, afin d'entratn r les cylindres de travail 32 et de faire avancer la bande 46 dans le laminoir finisseur 26. La réduction d1 épaisseur produit par les divers cylindres de travail 32 est établie par le réglage de la dimension des ouvertures des cylindres de travail respectifs par l'application du principe bien connu de force des cylindres. A titre d'exemple, les moteurs d'entrainement XL é N7 peuvent prendre la forme de moteurs d courant continu de caractéristiques convenables. Le courant dont la régulation est effectuée par les régulateurs associés, peut Outre appliqué aux moteurs Ml b M7 de manière à assurer le réglage de la vitesse et de l'accélératios des cylindres 32 et, par suite, de la bande 46.Une cisaille d'i- franchissement 28 est disposée du cssté entrée du laminoir finis- seur 26, et un enrouleur 54 est disposé du cssté finition do ce dernier pour recevoir et enrouler la bande 46. La cisaille 28 est d'une construction bien connue utilisant deux tambours 29 pourvus chacun d'une lame 27. L'un des tambours 29 est disposé sous la bande 46 et l'autre est disposé au-dessus de celle-ci. La cisaille d'affranchissement 28 peut accomplir une double fonction: premièrement, elle peut fonctionner pour parer les bords avant et arrière de la bande 46, afin de permettre un en- filage correct de celle-ci dans le laminoir finisseur, et d'em- pêcher la détérioration des cylindres de travail 32. En ce qui concerne cette fonction, un détecteur convenable 44, tel qu'un ou plusieurs détecteurs de température, peut être disposé on avant des cisailles 28 d'affranchissement afin de détecter successivement les extrémités avant et arrière de la bande 46. On se référera, en particulier, aux brevets Etats-Unis NO 3.082.368 et 3.189.812, cédés è la présente Société Demanderesse, qui décrivent l'installation de commande numérique comprenant deux détecteurs de position et le montage de commande convenable pour actionner les cisailles d'affranchissement 28 afin d'éliminer les extrémités avant et arrière de la bande 46. Selon un second procédé analogique, le circuit 60 de com- mande de cisailles d'affranchissement, est utilisé pour commander la rotation des tambours 29. Un rouleau de mesure 36, est dispos entre la cisaille 28 et la première cage FS-l afin de mesurer la vitesse de la bande 46. A titre d'exemple, le rouleau 36 peut prendre la forme du rouleau d'entratnement d'un dispositif d'élimination de scories. Le rouleau de mesure 36 est mécaniquement accouplé à un détecteur de vitesse convenable 37, tel qu'un tachymètre, qui applique au circuit 60 de commande de cisaille d'affranchissement un signal indiquant la vitesse de la bande 46. A titre d'exemple, le circuit de commande 60 comprend un générateur de fonction destiné à produire une courbe profilée indiquant le délais requis avant la rotation de la cisaille 28 pour couper 1' extrémité arrière de la bande 46. Le détecteur de position 44 est également relié au circuit de commande 60 pour indiquer le passage des extrémités avant et arrière de la bande 46. Ce détecteur 44 peut entre capable de détecter la largeur de la bande 46 afin de déterminer, avec plus de précision le point de déclenchement de la coupe sur cette dernière. Quand le bord arrière de la bande 46 passe le détecteur 44, le générateur de fonction amorce la courbe de délais qui est appliquée à un intégrateur. On remarquera que cet intégrateur fait partie du circuit de commande 60. L'intégrateur du circuit 60 mesure la courbe de délais et lorsque est atteinte une certaine valeur qui dépend de la vitesse de la bande 46, le moteur 30 commence à faire tourner les tambours 29 de la cisaille afin de couper la bande 46.Pour couper le bord avant de la bande 46, un second rouleau de mesure (non représenté) peut être disposé en avant de la cisaille 28 afin d'appliquer au circuit de commande 60 un signal indiquant la vitesse de bande. Après un retard approprié qui dépend de la vitesse de la bande 46, la cisaille d'affranchissement 28 est actionnée pour couper la tête de cette dernière. Ce second rouleau peut etre supprimé si la vitesse de la bande 46 peut être contrôlée avec précision sur la table 22. Selon les principes de la présente invention, et ainsi que le montre le dessin, l'installation est pourvue d'une commande destinée à actionner la cisaille d'affranchissement 28 afin de couper une longueur spécifiée de la bande 46. la cisaille 28 est entraînée par un moteur 30 qui est accouplé par une transmission convenable à cette dernière. Les tambours 29 de la cisaille tournent en sens opposés afin d'amener les lames 27 en contact avec la bande 46 en synchronisme afin de couper celle-ci. En outre, une cellule de charge 24 est associée au cylindre d'appui 34 de la cage finis- seuse FS-l, pour détecter la force de cylindre appliquée à la bande 46. L'accroissement de force dû à l'entrée de la bande 46 et, par suite, cette entrée de la bande dans la cage FS-1, est ainsi détectée par la cellule de charge 24. La commande générale du laminoir est, de préférence, usu- rée au moyen d'un dispositif calculateur de marche 58 convenablement établi et pourvu d'un programme assurant le degré de commande de marche désiré. La partie du fonctionnement du calculateur 58 se rapportant à la mesure de la bande 46 et à la commande de la oisaille 28, fera l'objet d'une explication qui va suivre. Un dispositif convenable d'entrée d'informations, 72, tel qu'un lecteur de carte que l'on trouve dans le commerce, fournit l'information relative à la longueur de la bande 46 en cours de laminage par le laminoir finisseur 26. Le calculateur 58 est pourvu d'une mémoire destinée à retenir les dimensions de la bande 46, particulièrement intéressantes. En outre, un circuit 70 de comsan- de longueur peut appliquer une entrée au calculateur 56 pour introduire dans la mémoire la longueur désirée qui doit être coupée de la bande par la cisaille 28. On remarquera que, dans terna- tive, cette information peut entre fournie au calculateur 58 par entrée 72. Le calculateur 58 applique un signal de déclenchement au circuit 60 de commande de cisaille afin de faire tourner les tambours 29 en synchronisme et couper la bande 46. Le circuit 60 de commande de cisaille, à son tour, produit un signal pour commander la sortie d'une source de puissance 62. Cette source 62 applique un signal de commande au moteur 30 pour ltentratnement de la oisaine d'affranchissement 28. Â titre d'exemple, le moteur 30 peut titre du type à courant continu, dont la vitesse et la position dépendent de la tension qui lui est appliquée par la source d'alimentation 62. Le circuit 60 de commande- de cisaille a pour fonction de commander la position des tambours 29 et d'assurer que ceux-ci occupent la position correcte pour couper la bande 46 sous la com- mande du calculateur 58. En outre, un détecteur de position 40 convenable tel qu'un dispositif de codage d'arbre est relié à la cisaille 28 afin d'appliquer au circuit de commande 60 un signal de réaction indiquant la position des tambours 29 de la cisaille. Le circuit de commande 60 de cisaille répond au détecteur de position 40 afin de commander avec précision le moteur 30. De même, un détecteur de vitesse 42 convenable, tel qu'un tachymètre, est associé au moteur 30 afin d'appliquer au circuit 60 un signal de réaction pour commander avec précision la vitesse du moteur 30. Selon l'explication précédente, la cellule de charge 24 a pour fonction de détecter l'entrée du bord avant de la bande 46. Elle applique un signal convenable à un circuit 68 de déclenchement de compteur. A titre d'exemple, ce circuit 68 applique un signal au calculateur 58. Un générateur d'impulsions 64 est mécaniquement accouplé au rouleau de mesure 36 disposé entre la cisaille d'affranchissement 28 et la première cage finisseuse FS-l. On remarquera que pendant 1' entrainement de la bande dans le laminoir finisseur 26 par le cylindre de travail 32 de la cage FS-l, le générateur 64 produit une série d'impulsions dont le nombre indique la longueur de la bande 46 entraînée au-delà de ce rouleau 36. A son tour, le signal produit par le générateur d' impulsions 64 est appliqué à un compteur d' impulsions 66, qui mesure le nombre d' im- pulsions qui lui est appliqué.Ce nombre d'impulsions produit par le générateur 64 indique la longueur totale de la bande 46 ayant passé le rouleau 36. Le compteur d'impulsions 66, à son tour, applique au calculateur 58 un signal indiquant la longueur courante de la bande 46. Le calculateur 58 compare le signal dérivé de la commande de longueur 70 indiquant la longueur désirée de bande, et la longueur mesurée fournie par le compteur d' impulsions 66, afiu de déclencher le fonctionnement de la cisaille 28. On remarquera que la mesure de la bande 46 commence lorsque la tête de cette dernière entre dans la première cage FS-l. Le calculateur 58 (ou le compteur 66) compense effectivement une distance équivalente à la distance comprise entre la première cage FS-l et le point de déclenchement de coupe détecté par le détecteur 44.Quand la longueur désirée de bande 46 a été introduite dans le laminoir finisseur 26, le calculateur 58 produit un signal de commande qui est appliqué au circuit 60 de commande de cisaille. Ce circuit 60 règle le signal de commande du moteur 30 lequel fait alors tourner les tambours 29 de la cisaille pour couper la bande 46. De plus, le calculateur 58 doit exciter le circuit 60 de commande de cisaille un temps prédéterminé avant 11 opération de coupe désirée de la cisaille 28 afin de permettre au moteur 30 d'amener cette dernière à la position de coupe. Lorsque cette première bande a passé dans le laminoir finisseur 26, la seconde bande alors introduite dans celui-ci, fait fonctionner la cellule de charge 24 pour appliquer un signal approprié au circuit 68 de déclenchement de compteur.Ce circuit 68 indique au calculateur 58 qu'une nouvelle bande est introduite dans le laminoir 26. Le calculateur 58, à son tour, rétablit le compteur d'impulsions 66 pour commencer une nouvelle opération de comptage afin de mesurer la longueur de la nouvelle bande. On remarquera, en outre, que le circuit 68 de déclenchement de compteur pourrait appliquer un rétablisseient directement au générateur d' impulsions 64 afin que la nouvelle bande 46 puisse etre coupée selon les principes de la présente invention. On vient donc de décrire le procédé et l'installation destinés à commander une cisaille d'affranchissement de manière 8 lui faire accomplir la double fonction de parer les bords avant et ar rière de la bande et, en outre, selon les principes de l'invention de couper cette bande en longueurs désirées. La présente invention permet l'utilisation de très grosses braies, plus efficacaent travaillées par le laminoir de bande à chaud, ainsi que le décou- page de la bande aux longueurs désirées pour satisfaire les petites commandes. En outre, l'invention évite l'utilisation d'une se- conde cisaille, conteuse, disposée du côt sortie du laminoir fi- nisseur. REVENDICATIONS L'invention se rapporte aux installations et procédés de laminage de réduction du métal ou autres matières, plus particulièrement à la commande de fonctionnement de la cisaille de coupe de la bande en longueurs désirées0 l elon l'un de ses aspects, l'invention consiste en une commande de laminoir comprenant un premier dispositif pour couper la bande, un second dispositif pour mesurer cette bande et produire un premier signal indiquant la longueur de bande ayant passé par un point donné, et un dispositif de commande comprenant une mémoire destinée à retenir la longueur totale de cette bande et la longueur désirée de celle-ci à couper, ce dispositif de commande répondant au premier signal pour actionner le premier dispositif afin de couper la bande lorsque cette longueur désirée a passé par ce point. 2)-Commande de laminoir selon 1) dans laquelle le second dis- positif comprend un troisième moyen pour détecter le bord avant de la bande et un quatrième moyen pour mesurer la longueur de la bande passant par ce point. 3)-Commande selon 2) dont le quatrième moyen comprend un circuit destiné à produire des impulsions indiquant la longueur de bande :passant par se point, et un circuit compteur dsimpulssions relié à ce circuit générateur d'impulsions pour indiquer la longueur de bande passant par ce point. 4)-Commande selon 3) dans laquelle ce troisième moyen est associé au circuit compteur d'impulsions afin de rétablir ce dernier pour commencer à mesurer une nouvelle longueur de bande. 5)-Procédé de marche d'un laminoir consistant à chauffer et à introduire une pièce à travailler dans ce laminoir, à mesurer une longueur désirée de cette pièce, puis à couper celle-ci au moins en deux bandes, à réduire encore l'épaisseur de cette pièce et à enrouler successivement ces deux bandes en deux bobines. 6)-Procédé selon 5) dans lequel on effectue la mesure en détectant d'abord le bord avant de la bande, puis en mesurant celle-ci et en produisant un premier signal indiquant la longueur de bande passant par une position de référence prédéterminée et on intègre ce signal pour produire un second signal indiquant la longueur totale de cette bande passant par cette position de référence.