Brevet FR2169030A1 — publié le 19730907

La présente invention traite de la commande de planéité d'un feuillard métallique traversant de façon continue et sous tension un banc d'étirage-cintrage, cette commande mettant en oeuvre une variation du taux d'étirage et,ou une modification de profondeur de pénétration d'un ou de plusieurs cylindres dresseurs, et l'invention a plus particulièrement pour objet un procédé avantageux ainsi qu'un dispositif approprié à la mise en oeuvre de ce procédé, et grâce auquel la commande peut être obtenue de façon automatique. Dans les bancs d'étirage-cintrage, les feuillards métsl#iques maintenus sont tension subissent en permanence un cintrage alternatif élastique et sont ensuite redressés au moyen de cylindres dresseurs disposés en aval. Du fait que les lignes de traitement de feuillards travaillant en continu ont constamment à traiter des feuillards de dimensions et de natures différentes, le réglage des dispositifs de dressage doit être constamment modifié. Le dressage par étirage-cintrage a notamment pour but d'éliminer les ondulations marginales ou centrales du feuillard est d'obtenir ainsi une bonne planéité. Par suite du cintrage plastique et de la libre déteste du métaL, le feuillard fait apparaître non seulement un gauchissement en direction longitudinale mais également un gauchissement en direction transversale. Dans les dispositifs de dressage par étirage-cintrage, le feuillard est tout d'abord étiré de façon alternative. A la sortie du dernier cylindre dresseur, le feuillard présente ainsi des gauchissements en direction longitudinale#aussi bien que transversale Le feuillard doit alors être de nouveau déformé en direction opposée et de façon élastique jusqu'à ce que les tensions internes qui se forment lors de la détente du métal en direction transversale aussi bien qu'en direction longitudinale aiatl# lignoe de tensions et moments nuls en cofncidence avec la fibre neutre ctest-à-dire médiane du feuillard. Le gauchissement transversal se trouve ainsi dépendre directement du gauchissement longitudinal.Si le premier est efficacement combattu dans le feuillard, le second disparaet également. La planéité du feuillard se laisse ainsi juger, même lorsque le feuillard est maintenu sous tension, par examen à la sortie des unités d'étirage. Dans les dispositifs connus d'étirage-cintrage, l'importance du taux d'étirage est appréciée à l'avance par le personnel de conduite sur la base de son expérience. Ce personnel doit alors surveiller constamment le feuillard et, lors de l'apparition d'un bombement transversal ou d'une ondulation longitudinale, agir sur le taux d'étirage ou encore sur la profondeur de pénétration d'un ou de plusieurs cylindres dresseurs.Ce faisant, il importe de faire attention queven cas de taux d'étirage insuffisant,des irrégularités risquent d'apparaître dans le feuillard, tandis que dans le cas d'un taux d'étirage trop important un durcissement indésirable du matériau risque également de se produire par déformation à froid. La commande par personnel exige par conséquent un haut degré d'expérience et de fiabilité. Il est par ailleurs connu que, dans les dispositifs tenseurs pour l'étirage continu de feuillards avec deux cages d'étirage, la force de traction exercée sur le feuillard peut être réglée à partir d'un capteur de mesure de traction ou de vitesse de défilement du feuillard. Ces dispositifs de réglage ne se prêtent cependant pas à la réalisation d'une commande automatique de planéité du feuillard ainsi traité. La présente invention a pour objet la mise au point d'un procédé et d'un dispositif pour la commande de planéité d'un feuillard métallique traversant de façon continue et sous tension un banc d'étirage-cintrage, procédé faisant appel à une variation du taux d'étirage et/ou à une modification de la profondeur de pénétration d'un ou de plusieurs cylindres dresseurs, et qui permette un mode de fonctionnement automatique et puisse être employé entre certaines limites prédéterminées. Ce résultat est obtenu, selon la présente invention grâce au fait qu'est mesurée la distance entre la surface du feuillard et des postes de mesure agencés au-dessous ou au-dessus du feuillard et en regard de ses zones marginales comme de sa zone médiane, et que sont produits par comparaison entre la valeur mesurée en regard de la zone médiane et les valeurs mesurées en regard des zones marginales des signaux de commande positifs ou négatifs qui agissent après amplification sur des organes de réglage pour accroître ou réduire la profondeur de pénétration du ou des cylindres dresseurs, tandis que des valeurs de caractère pulsatoire relevées à chaque poste de mesure agissent comme signaux de commande sur d'autres organes de réglage pour accroître le taux d'étirage. Ce procédé présente l'avantage que la planéité du feuillard métallique est constamment mesurée et que, au cas où apparaissent des défauts de planéité en direction transversale eti ou en direction longitudinale, les interventions nécessaires sont automatiquement exécutées. S'il se produit par exemple dans la zone de mesure un bombement transversal du feuillard, la comparaison entre les valeurs mesurées devant la zone médiane et les zones marginales du feuillard fournit des signaux de commande positifs ou négatifs selon que ce bombement est formé vers le haut ou vers le bas, ces signaux agissant après une amplification appropriée sur les organes de réglage quicommsndflnt dans un sens ou dans l'autre la profondeur de pénétration des cylindres dresseurs.S'il se produit par contre des ondulations en direction longitudinale soit dans les zones marginales soit dans la zone médiane du feuillard, ces ondulations sont alors détectées par les postes de mesure correspondants et sont utilisées à la production de signaux de commande pour modifier le taux d'étirage. Le procédé selon l'invention présente l'avantage supplémentaire qu'il n'est pas nécessaire de faire appel à un personnel de conduite hautement spécialisé, et qu'une commande automatique peut être obtenue sans faire appel à l'expérience ou au jugement d'un tel personnel. La qtr té du feuillard métallique traité par ce banc d'étirage-cintrage est ainsi beaucoup plus régulière qu'auparavant. De préférence, les modifications de la profondeur de pénétration des cylindres dresseurs sont provoquées à partir de mesuresde distance effectuées en aval de ces cylindres dresseurs. C'est ainsi à la sortie des cylindres dresseurs qu'est appréciée la planéité du feuillard. Afin de permettre de détecter également d'éventuelles ondulations longitudinales du feuillard en amont des cylindres dresseurs, les mesures de distance servant à fournir les signaux de modification du taux d'étirage peuvent être exécutées en amont des cylindres dresseurs, tandis que les postes de mesure placés en aval de ces cylindres dresseurs peuvent être également agencés de façon à détecter des ondulations longitudinales qui pourraient encore s'y présenter. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre grâce à un dispositif simple. Ce dispositif comprend des capteurs de distance qui sont agencés au-dessous ou au-dessus du feuillard et en regard de ses zones marginales comme de sa zone médiane, les sorties positive et négative du capteur de distance placé en regard de la zone médiane étant connectées en parallèle respectivement avec les sorties négatives et positives des capteurs de distance placés en regard des zones marginales et étant reliées chacune à un régulateur à trois niveauX dont les contacts de sortie commandent 1'actio ement des organes de réglage contrôlant les modifications de la profondeur de pénétration des cylindres dresseurs, tandis que les sorties de chaque capteur de distance sont reliées à un amplificateur logique à bascule de Schmidt comportant plusieurs valeurs de seuil dont les contacts de sortie commandent l'actionnement des organes de réglage contrôlant la valeur du taux d'étirage. Un tel dispositif présente ainsi l'avantage de détecter aussi bien les gauchissements ou ondulations se présentant en direction transversale qu'en direction longitudinale. Il est avantageux que ces capteurs de distance soient disposés en aval du ou des cylindres dresseurs.Pour permettre la détection d'éventuelles ondulations longitudinales se présentant en amont des cylindres dresseurs, des capteurs de distance sûpplé- mentaires peuvent être montés en amont de ce ou de ces cylindres dresseurs à une distance dépendant de la vitesse du feuillard, chacun de ces capteurs ayant ses sorties reliées à un amplificateur logique à bascule de Schmidt comportant plusieurs valeurs de seuil dont les contacts de sortie commandent Vactionnement des organes de réglage contrôlant la valeur du taux d'étirage. Diveres variantes peuvent être envisagées dans la constitution des capteurs de distance. Il est ainsi d'une part possible, pour permettre le traitement de feuillards métalliques de largeurs variées, de disposer en regard de chacune des zones marginales du feuillard plusieurs capteurs de distance, ou encore de disposer un unique capteur de distance réglable en position. Comme capteursde distance peuvent être d'autre part exployés de préférence des appareils de mesure fonctionnant sans contact matériel avec le feuillard. Sont cependant appropriés tous types de capteurs apte; à mesurer la distance les séparant du feuillard métallique par des moyens optiques, magnétiques, électriques ou mécaniques. L'invention sera expliquée plus en détail à la lumière d'un exemple de réalisation donné avec référence aux dessinsci-annexé en lesquels La figure 1 représente schématiquement un banc d'étirage-cintrage comportant application du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente à plus grande échelle le détail figurant au centre du dispositif de la figure 1. Les figures 3 à 5 représentent en coupe transversale le dispositif selon la figure 1 avec un feuillard métallique plan ou diversement bombé. La figure 6 est une coupe longitudinale du feuillard métallique présentant des ondulations longitudinaies. La figure 7 est un schéma général du dispositif de commande selon l'invention. Ainsi qu'il ressort de la figure 1, le feuillard métallique 9 traverse successivement deux cages d'étirage dont seuls sont indiqués les cylindres tenseurs l.Ceux-ci imposent au feuillard métallique un taux d'étirage prédéterminé. Dans la ligne de traitement sont prévus plusieurs cylindres d'appui 2. A l'entrée du dispositif sont tout d'abord prévus deux cylindres fouleurs 4, suivis d'un cylindre dresseur 3. Comme le montrent les figures I et 2, une traverse 5 est disposée en aval du cylindre dresseur 3 et au-dessous du feuillard métallique pour servir de support à des capteurs de distance 6. Ainsi que le montrent les figures 3 à 5, les capteurs de distance 6 ou 8 sont prévus au nombre de trois en regard de chacune des zones marginales tandis qu'un unique capteur de distance 7 est fixé en regard de la zone médiane. Ces capteurs de distance sont agencés de telle sorte qu'ils mesurent de façon permanente la distance qui les sépare du feuillard métallique 9 défilant devant eux. De plus, et comme le montrent les figures 1 et 2, il est également prévu dans le mode de réalisation décrit une autre traverse 5 disposée en amont des cylindres fouleurs 4 et semblablement équipée de capteurs de distance 6 à 8. La figure 7 montre que les capteurs de distance 6 à 8 possèdent des sorties a; b, c qui fournissent des valeurs de mesure positives et négatives. Ces sorties sont connectées en parallèle de façon à ce que leurs valeurs de mesure soient comparées entre elles. Cette comparaison sert à élaborer des signaux de commande positifs ou négatifs qui sont appliqués à deux régulateurs à trois niveaux 12, 13. Dans ces régulateurs, les signaux de commande sont amplifiés et agissent par l'intermédiaire d'un montage à bascule de Schmidt sur des relais 14 à 17 équipés de contacts électriques. Les sorties +a, -a, rb, -b, +c, -c, sont en outre reliées par l'intermédiaire d'un adaptateur d'impédance 18 à des amplificateurs logiques à bascule de Schmidt 19 à 21, présentant chacun trois valeurs de seuil différentes. Ces amplificateurs commandent des relais à contacts électriques repérés 22 à 30. Les relais 14 à 17 sont insérés dans le circuit de commande des organes de réglage contrôlant les variations de la profondeur de pénétration du cylindre dresseur 3. Par l'actionnement des relais 14 et 16, la profondeur de pénétration de ce cylindre est accrue alors que, inversement, l'actionnement des relais 17 et 15 réduit cette profondeur. Les relais 22 à 30, par contre, sont insérés dans le circuit de commande des organes de réglage qui contrôlent la variation du taux d'étirage, c'est-àdire dans l'exemple de réalisation représenté, les cylindres tenseurs 1. Le dispositif ci-dessus décrit permet d' actionner aussi bien les organes de réglage qui contrôlent la profondeur de pénétration du cylindre dresseur que ceux qui contrôlent le taux d'étirage ou de tension imposé au feuillard métallique. Comme déjà indiqué lors de la description des figures 1 et 2, une traverse supplémentaire 5 est prévue en amont des cylindres fouleurs 4, et elle est également munie de capteurs de distance 6 à 8. Ceux-ci ne sont toutefois reliés qu'à des amplificateurs logiques à bascule de Schmidt correspondants à ceux repérés 19 à 21 et munis de relais à contacts 22 à 30. Les figures 3 à 5 montrent que sont disposés, en regard de chacune des zones marginales du feuillard, trois capteurs de distance adjacents 6 ou 8, ceci en vue de permettre une adaptation à des largeurs de feuillard variées. Dans un autre mode de réalisation, pourrait n'être prévu qu'un seul capteur de distance en regard de chacune des zones marginales, lequel toutefois serait réglable en positon de façon à permettre la meme adaptation. Au cours du fonctionnement du banc, les capteurs de distance 6 à 8 mesurent en permanence la distance qui les sépare du feuillard métallique 9. Si celui-ci vient à présenter un bombement vers le bas ou vers le haut (voir figures 3 et 4), il en résulte des différences entre les valeurs de distance mesurées d'une part en regard des zones marginales et d'autre part en regard de la zone médiane du feuillard métallique 10. La comparaison des tensions de sortie de ces différents capteurs de mesure fournit ainsi des signaux de commande positifs ou négatifs qui actionnent par l'inteLmédiaire du montage à bascule de Schmidt des régulateurs à trois niveaux 12 et 13 les relais li à 17,et qui agissent ainsi sur la profondeur de pénétration du cylindre dresseur 3 par l'intermédiaire des organes de réglage correspondants. S'il se produit d'autre part en cours de fonctionnement des ondulations longitudinales dans les zones marginales ou dans la zone médiane du feuillard (voir figure 6), ces ondulations sont détectées par le ou par les capteurs de distance correspondants. Les signaux de sortie produits par ces derniers sont appliqués, à travers les adaptateurs d'impédance correspondants, aux amplificateurs logiques à bascule de Schmidt 19 à 21, lesquels selon la valeur de seuil atteinte actionnent un ou plusieurs des relais 22 à 30. On remarquera qu'ici chacun des capteurs de distance travaille indépendamment des autres.Si par exemple un capteur de distance 6 ayant détecté une ondulation longitudinale du feuillard dans la zone marginale à laquelle il est associé a provoqué une élévation du taux d'étirage, et si d'autre part une ondulation longitudinale vient également à se produire dans la zone médiane ou dans l'autre zone marginale, ces dernières ondulations sont elles-mêmes détectées par les capteurs de distance correspondants qui déclenchent, par l'intermédiaire des amplificateurs logiques associés une nouvelle élévation du taux d'étirage jusqu'à ce que ces ondulations soient elles-mêmes éliminées.Si les ondulations sont assez importantes pour que demeure une ondulation résiduelle même apresacisnnement du premier relais 22, 25 ou 28, le capteur de mesure correspondant émet une impulsion en conséquence, si bien que la valeur de seuil de la deuxième bascule de Schmidt est franchi,ce qui a pour effet d'actionner le relais 23, 26 ou 29. Le même processus se répète au cas où une ondulation longitudinale résiduelle serait constatée, de telle sorte que par l'intermédiaire des amplificateurs logiques à bascule de Schmidt les relais 24, 27 ou 30 se trouvent actionnés à leur tour. Les valeurs de seuil des trois bascules de Schmid associées aux amplificateurs logiques peuvent être adaptées de la façon la plus favorable aux conditions particulières d'exploitation. Les capteurs de distance 6 à 8 qui sont disposés en amont des cylindres fouleurs 4 provoquent uniquement, par l'intermédiaire-des amplificateurs logiques à bascule de Schmidt y associés, une modification du taux d'étirage. Ils ont pour but de détecter des ondulations longitudinales se présentant déjà en amont des cylindres fouleurs et d'éliminer ces ondulations par un renforcement du taw d'étirage. Il faut simplement veiller à ce que les capteurs de distance soient disposés à une distance telle en amont des cylindres fouleurs que le signal de commande puisse être exécuté avant que le point correspondant du feuillard ait atteint les cylindres fouleurs 4 eux-mêmes. Il va de soi que la portée de l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ci-dessus décrit, mais que de nombreuses variantes peuvent au contraire y être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'au lieu des capteurs de distance indiqués, il serait possible d'utiliser d'autres dispositifs de mesure de distance qui permettent d'apprécier cette distance par des moyens optiques,magnétiques, électriques ou mécaniques. R E V E N D I C A T i O N S 1. Procédé de commande de planéité d'un feuillard métallique traversant sous tension et en continu un anc ctétira- ge-cintrag#, ce procédé faisant appel à une variation du taux d'étirage etjou à une modification de la nrofondeur ce pénétration d'un ou de plusieurs cylindres dresseurs, caractérisé par le fait qu'est mesurée la distance entre la surface du feuillard et des postes de mesure agencés au-dessous ou au-dessus du feuillard et en regard de ses zones marginales comme de sa zone médiane, et que sont produits par comparaison entre la valeur mesurée en regard de la zone médiane et les valeurs mesurées en regard des zones marginales des signaux de commande positifs ou négatifs qui agis sert après amplification sur des organes de réglage pour accroître ou réduire la profondeur de pénétration du ou des cylindres dresseurs, tandis que des valeurs de caractère pulsatoire relevées à chaque poste de mesure agissent comme signaux de commande sur d'autres organes de réglage pour accroître le taux d'étirage. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé par le fait que la mesure de distance provoquant l'accroissement ou la réduction de la profondeur de pénétration est effectuée en aval du ou des cylindres dresseurs. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les mesures de distance provoquant l'accroissement du taux d'étirage sont effectuées en amont et/ou en aval du ou des cylindres dresseurs. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des capteurs de distance sont agencés au-dessous ou au-dessus du feuillard et en regard de ses zones marginales comme de sa zone médiane, les sortis positive et négative du capteur de distance placé en regard de la zone médiane étant conn ectées en parallèle respectivement avec les sorties négatives et positives des capteurs de distance placés en regard des zones marginales et étant reliées chacune à un régulateur à trois niveaux dont les contacts de sortie commandent l'actionnement des organes de réglage contrôlant les modifications de la profondeur de pénétration, tandis que les sorties de chaque capteur de distance sont reliés à un amplificateur logique à bascule de Schmidt comportant plusieurs valeurs de seuil dont les contacts de sortie commandent l'actionnement des organes de réglage contrôlant la valeur du taux d'étirage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les capteurs de distance sont disposés en aval du ou des cylindres dresseurs. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'en amont du ou des cylindres dresseurs et à une distance dépendant de la vitesse du feuillard sont disposés des capteurs de distance supplémentaires dont chacun a ses sorties reliées à un amplificateur logique à bascule de Schmidt comportant plusieurs valeurs de seuil dont les contacts de sortie commandent l'actionnement des organes de réglage contrôlant la valeur du taux d'étirage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4,5 ou 6, caractérisé par le fait que plusieurs capteurs de distance sont placés en regard des zones marginales pour le traitement de feuillards métalliques de largeurs variées. 8. Dispositif selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'en regard de chacune des deux zones marginales est placé un unique capteur de distance réglable en position pour le traitement de feuillards métalliques de largeurs variées. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que sont employés comme capteurs de distance des appareils de mesure fonctionnant sans contact matériel avec le feuillard.