Brevet FR2248892A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne d'une façon générale un appareil pour la mesure automatique de la position de chacun des rouleaux d'un train de rouleaux d'une machine à coulée continue et plus spécialement elle concerne un appareil pour la mesure automatique en télécommande de la position des rouleaux dune machine à coulée continue du type en S ou arqué et dans lequel une brame coulée moulée dans une lingotière courbe est cintrée suivant un grand rayon de courbure, dressée, et ensuite enlevée dans une direction horizontale. Dans la machine à coulée continue dudit type, étant donné que la brame coulée est moulée par coulée dans une lingotière et qu'elle est redressée graduellement grâce à plusieurs étages de rouleaux d1 étirage et de dressage et qu'elle est sortie horizontalement il y a deux points très importants, savoir la position des rouleaux ou la distance entre les rouleaux du train de rouleaux et particulièrement dans le voisinage de son entrée et la précision du rayon de courbure du passage en courbes. La mesure de cette position de rouleaux est très difficile étant donné que le train de rouleaux est courbé tout le long du passage courbe. Dans un procédé de mesure utilisé jusqu'à maintenant une jauge spéciale était introduite dans le passage courbe et la précision de la courbure du train de rouleaux etait déterminée à l'oeil nu.Cependant, la mesure avec l'oeil de l'homme présente des inconvénients tels que le manque de rendement, la grande perte de temps, la basse précision de la mesure et l'impossibilité d'augmenter le rythme du travail et la qualité du produit. Un objet de la présente invention est par conséquent de fournir un appareil pour la mesure automatique de la position de chaque rouleau d'un train de rouleaux dans une machine à coulée continue. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil pour déceler électriquement le déplacement de chaque rouleau dudit train de rouleaux par rapport à sa position de référence. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un mécanis- me de commande pour faire déplacer ledit appareil de décèlement le long d'un arc de cercle dudit train de rouleaux. Enfin un dernier objet de l'invention est de fournir un appareil pour faire revenir chacun des rouleaux du train de rouleaux dans sa position de référence sur la base d'un signal électrique décelé par ledit appareil de détection. Pour réaliser les objets précisés cidessus et bien d'autres, l'appareil selon la présente invention est construit de telle sorte que les dispositifs de détection électrique (par exemple, des transformateurs diffdrentiels), mont6s sur un guidage ayant le morne rayon de courbure que le train de rouleaux à mesurer, et mesurant simultanément la position de chaque rouleau d'un jeu de rou leaux radialement espacé par rapport à la courbure du train de rouleaux, lesdits dispositifs sont déplacées automatiquement par un moteur de commande et la distan entre les rouleaux et leur déplacement sont automatiquement mesurés par les signaux électriques des dispositifs de détection. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue partielle en coupe latérale de l'appareil selon la présente invention pendant son fonctionnement - la figure 2 est une vue en élévation de l'appareil - la figure 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2 - la figure 4 est une section partielle agrandie prise le long de la ligne IV-IV de la figure 3 ; et - la figure 5 est un diagramme simplifié de fonctionnement d'une disposition pour le contrôle de. la position de chaque rouleau d'un train de rouleaux utilisant l'appareil selon la présente invention. Nous allons maintenant décrire un mode de réalisation préféré de la présente invention en nous appuyant sur les dessins en annexe. Dans les figures 1 et 2, deux longues plaques 4, 4 ayant le même rayon de courbure que ceux d'une lingotière 1 et d'un train de rouleaux 3, sont solidement reliées entre elles au moyen de plusieurs entretoises 5 d'une longueur identique et de façon à former un long guidage 100. A l'intérieur du long guidage 100, on a prévu au centre et sur toute la longueur une barre de commande ou vis de commande 6 dont une extrémité est branchée par ltntermédiaire d'une plaque de réglage 8 à un moteur de commande 7 logé à une des extrémités du guidage 100 et l'autre extrémité de ladite barre étant supportée par une autre plaque de réglage 9 et pouvant tourner librement dans celle-ci.Sur le long guidage 100, on a monté un chariot 10 portant un appareil de mesure et qui peut se déplacer le long du guidage au moyen de huit rouleaux 11 (voir figure 3), lesdits rouleaux étant supportés à pouvoir tourner sur les parties supérieures et inférieures dudit guidage long. Comme nous le décrirons d'une façon détaillée en nous reportant à la figure 4, ladite tige de commande 6 est vissée dans un coussinet ou écrou 14 relié à une plaque de couvercle 12 du chariot, de façon à faire commander ledit chariot 10 par le moteur.En outre, pour éviter de secouer le chariot 10 tandis qu'il se déplace et pour staEliser le mouvement dudit chariot, deux tiges de guidage 13 sont prévues le long de la longueur de la tige de commande 6 et des rouleaux à collerette 15 sont montés de façon à pouvoir tourner du côte droit et du côte gauche du coussinet 14 le long des tiges de guidage 13 (voir figure 3). Comme le montre la figure 4, le coussinet ou écrou 14 comprend un corps d'écrou 141 et des plaques de retenue 143 et 144. Le corps d'écrou 141 est muni au centre d'un pas de vis femelle 142 pour pouvoir s' engrener dans le filet de vis de la tige de commande 6. te corps a'écrou 141 est positionné entre les plaques de retenue 143 et 144 et n'est en contact avec elles que sur deux faces opposées de telle sorte qu'il puisse se déplacer en coulissant par rapport aux deux dites plaques. La barre de commande 6 passe librement à travers deux trous 146 situes au centre et traversant les plaques de retenue 143 et 144. Comme le montre la figure, étant donne que les plaques de retenue 143 et 144 sont munies sur leur sommet de pas de vis femelle 145, lesdites plaques de retenue sont fixées sur la plaque couvercle du chariot 12 au moyen de boulons 147. Sur les côtés du corps d'écrou 141 sont montés lesdits rouleaux a collerette 15. Etant donné que la rotation du corps de ltécrou 141 est arrentée, par l'engrènement entre les rouleaux 15 et les tiges de guidage 13, quand la barre de commande tourne le coussinet 14 dans son ensemble se déplace le long de la barre de commande 6. A ce moment, les plaques de retenue 143et 144 peuvent se mouvoir relativement au corps d'écrou 141 dans la direction perpendiculaire au plan de la figure 4. Sur les côtés du chariot 10, on a monté un détecteur, comprenant par exemple deux transformateurs diff'rentiels 161 et 162, pour mesurer simultanément les positions d'un jeu de rouleaux espacé en arrière et en avant dans le train de rouleaux, de telle façon, comme nous le décrirons en détail en nous référant à la figure 5, que des signaux électriques produits par lesdits transformateurs soient repris pour etre enregistrés par des câbles 171 ou 172 ou de telle façon que la position du rouleau soit ajustée par télécQmmande. Pour ltopération à distance du chariot 10, dans les parties supérieure et inférieure du guidage, on a prévu respectivement un limiteur de fin de course S1 pour la course supérieure et un limiteur de fin de course 52 pour la fin de course inférieure. Le chariot 10 est muni de prolongements 181 et 182, de de sorte que la direction du déplacement du chariot est automatiquement modifiée quand l'un desdits limiteurs de fin de course vient au contact de l'un desdits prolongements. Comme le montre la figure, un cylindre à air 19 est monté sur un support (non représenté) s'étendant en travers des extrémités supérieures des longues plaques 4 et un autre cylindre à air 20 est également monté sur un autre support (non représenté) placé en travers des extrémités inférieures des longues plaques 4. Au bout des tiges des pistons des cylindres à air respectifs 19 et 20, sont montées de façon à pouvoir tourner des plaques de support 22 et 23 respectivement. Les çlindres à air comme nous le décrirons plus loin, servent pour fixer le corps de l'appareil dans le passage courbe de la lingotière et du train de rouleaux. Etant donné que le train de rouleaux 3 en lui-même est bien connu des experts de la branche, il est inutile de le décrire iei en détail. Dans une machine à coulée continue, telle que celle que nous décrivons, la qualité et le format de la brame d'acier produite sont fortement influencés par la distance entre les rouleaux du train de rouleaux le long du passage courbe et particu fièrement au voisinage de son entrée, et par la précision du rayon de courbure dudit passage courbe. Pour cette raison, la figure 1 montre le train de rouleaux 3 spécialement au voisinage de l'entrée dudit passage courbe.Comme le montre la figure 1, le train de rouleaux 3 comprend des rouleaux intérieurs radialement disposés sur la courbe 31A, 32A, 33A, 34A, 35A, ... et des rouleaux extérieurs radialement disposés sur la courbe 31B, 32B, 33B, 34B, 35B, ... qui sont disposés respectivement par paire et espacés à une distance fixée d'avance l'un de l'autre. Dans cette forme de réalisation, les rouleaux internes et externes depuis le haut jusqu'à par exemple le troisième étage 31A, 32A, 33A et 31B, 32B, 33B sont disposés de façon à pouvoir se déplacer radialement par rapport à la courbure grâce à des systèmes convenables qui ne sont pas montrés sur la figure. Par contre les rouleaux internes et externes 34A, 35A et 343, 35B du quatrième et du cinquième dtagessont fixes aux centres de ces étages de façon à pouvoir tourner autour de leurs dits centres, mais sans pouvoir se déplacer radialement dans la courbure. Le train de rouleaux 3 décrit ci-dessus, est donne uniquement à titre d'exemple et l'on comprendra que les rouleaux aussi bien internes qu'externes d'autres étages pourraient etre arrangés de façon à pouvoir se déplacer radialement dans la courbure. La description ci-après fera apparaître clairement que l'appareil selon la présente invention peut etre appliqué à un train de rouleaux comme celui qui a été décrit, ayant plus de cinq étages de rouleaux. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention sera décrit maintenant. Tout d'abord le long guidage 100 suspendu par une corde 30 aeeroehée à un dispositif de levage 21 prévu au sommet dudit guidage 100, est introduit dans le passage courbe de la lingotière 1 et le train de rouleaux 3 de la machine à couler continue avec le chariot 10 déplacé dans la position prescrite sur la longue plaque 4.Quand le guide 100 est abaissé dans le passage courbe à la profondeur prescrite, la plaque de serrage 22 montée de façon à pouvoir pivoter à l'extre-- mité de la tige du piston est poussée par le cylindre à air 19 prévu à 1'extre-- mité supérieure du guide contre la lingotière de refroidissement 2 et l'autre plaque de serrage 23 est appliquée par le cylindre à air 20 prévu à l'extrémité inférieure du guide contre les rouleaux intérieurs fixes 34A et 35A desguatrième et cinquième étagesde façon à fixer le long guidage 100. Alors, une jauge pilote (non représentée) est placide aux transformateurs différentiels 161 et 162 qui font face respectivement à l'intérieur et à I'exté- rieur du rayon de courbure, pour réaliser un réglage de 0. Ensuite en déplaçant le chariot 10 vers le haut ou vers le bas à l'aide du moteur de commande 7, les positions des rouleaux internes et externes du premier étage sont simultanément décelées par les deux transformateurs différentiels 161 et 162. Après achèvement de la mesure de cette position, le long guidage 100 est déplacé horizontalement une distance convenable en largeur, à savoir dans une direction perpendiculaire au plan de la figure 1, et ladite opération est répétée pour mesurer les déviations des rouleaux internes et externes.Normalement, cette opération de mesure est répétée deux ou trois fois en direction de la largeur du passage courbe. La mesure est effectuée dans les rouleaux internes et externes du deuxième étage puis du troisième étage et ainsi de suite, en respectant l'ordre des rouleaux. Si nous nous reportons à la figure 5, nous allons pouvoir décrire maintenant l'utilisation des résultats des mesures. Un signal décelé par un détecteur 51 (par exemple, des transformateurs différentiels) est amplifié par un amplificateur 52, puis comparé par un comparateur 53 avec une valeur de référence de réglage provenant d'un système de réglage 54, et le signal de cette différence est transmis à un groupe servo-moteur 55 et à un enregistreur 56. En tenant compte du signal de différence le servo-moteur 55 corrige automatiquement toute position de rouleaux dans le train de rouleaux 3. Notons qu'en alternative un opérateur peut corriger manuellement la position de chaque rouleau en tenant compte des renseignements fournis par l'enregistreur 56. Conformément à la présente invention telle qu'elle est décrite ci-dessus, étant donné que la positon du rouleau peut être dételée à distance et automatiquement simplement en déplaçant vers le haut ou vers le bas le chariot portant les appareils de détection, le temps nécessaire pour la mesure des positions des rouleaux peut être réduit d'une façon eonsidérable. Aussi, puisque la mesure est effectuée électriquement, la précision de la mesure est élevée et la vitesse de ltopération et la qualité des produits peuvent être largement améliorées. En outre, puisque l'appareil selon la présente invention est d'une construction simple,il peut etre produit à bas prix et que les parties en mouvement et les parties de support sont construites solidement, il est très rare de voir l'appareil se desserrer ou être endommagé mime dans des conditions de travail très sévères. Ainsi donc la présente invention offre un caractère de faisabilité très élevé. REVENDICATIONS l.-Appareil de mesure automatique de la position des rouleaux d'une machine à coulée continue earaetérisé en ce qu'il comprend : un long guidage introduit de façon à pouvoir etre coulissé dans une lingotière et un train de rouleaux de la machine à coulée continue, ledit long guidage ayant le même rayon de courbure que ladite lingotière et ledit train de rouleaux ; un chariot monté sur ledit long guidage de façon à pouvoir coulisser le long de la direction longitudinale dudit guidage ; un détecteur monté sur ledit chariot pour déceler électriquement les déplacements des rouleaux par rapport à des positions de référence quand il est mis en contact des rouleaux dudit train de rouleaux ; et un dispositif de commande pour déplacer ledit détecteur le long de la direction longitudinale dudit long guidage. 2.- Appareil de mesure automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que -ledit chariot est muni d'un coussinet pouvant se déplacer dans la direction dudit rayon de courbure par rapport audit chariot ; et - ledit dispositif de commande comprend une tige de commande montée dans la direction longitudinale dudit long guidage et un moteur pour faire tourner ladite barre de commande qui s'engage dans ledit coussinet. 3.- Appareil de mesure automatique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que - ledit coussinet comprend un jeu de plaques de retenue et un corps d'écrou, ledit corps d'écrou pouvant coulisser à l'intérieur dudit jeu de plaques de retenue,lesdites plaques de retenue étant fixées sur ledit chariot et ledit corps d'écrou étant engagé par son filet sur ladite barre de commande. 4.- AppareiI de mesure automatique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que - ledit-corps d'écrou est muni de rouleaux à collerettes, lesdits rouleaux à collerettes étant engagés dans des tiges de guidage disposées des deux côtés de ladite barre de commande et le long de la direction longitudinale de cette barre. 5.- Appareil de mesure automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que - ledit détecteur comprend un jeu de transformateurs différentiels montés sur leditnariot et de telle sorte que l'un desdits transformateurs différentiels ait son extremité de détection faisant face à l'intérieur par rapport audit rayon de courbure et que l'autre desdits transformateurs différentiels ait son extrémité de détection faisant face à ltextérieur par rapport audit rayon de courbure. 6.- Appareil de mesure automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de fixation montés aux deux extrémités dudit long guidage pour fixer ledit guidage à l'intérieur du passage courbe dudit train de rouleaux. 7.- Appareil de mesure automatique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que - lesdits moyens de fixation comprennent un cylindre à air et une plaque de retenue, ladit plaque d'arrêt étant montée de façon à pouvoir tourner à l'extrémité de la tige du piston dudit cylindre à air.