Brevet FR2303616A1 — publié le 19761008

Dans les laminoirs à froid de bandes de métal il est nécessaire d'utiliser des outillages d'entrée dont le but est multipie. Ces outillages d'entrée ont pour but 1.- de guider la tate de bande lors de l'engagement du produit dans la cage jusqu l'engagement de cette tdte de bande entre les cylindres. 20- d'assurer ensuite une retenue sur la ttle entre ces outillages et les cylindres pendant le temps de transfert de la tette de bande de la cage jusqu la cage suivante, ou jusqu'à l'organe de bobinage de la tôle. 3.- d'assurer une certaine force de retenue sur la queue de bande lorsque celle-ci n'est plus retenue soit par la cage précédente, dans le cas du laminage en tandem, soit par l'organe de déroulement dans le cas des laminoirs monocages ou dans le cas de la première cage d'un laminoir tandem. Dans le cas des laminoirs monocages et dans celui de la première cage d'un laminoir tandem, ces outillages ont parfois pour but complémentaire d'assurer une retenue sur la tale pendant toute la durée du laminage0 Ceci est particulièrement utile lorsque l'or- gane de déroulage ne permet pas d'assurer une contre traction suffisante. Jusqu'à ce jour, les outillages d'entrée dont le raie a été décrit ci-dessus appartenaient à l'un ou à l'autre des deux types de dispositifs qu'on va décrire ci-dessouse 1.- Ces outillages pouvaient entre réalisés par ce qu'on appelle une "presse à bois".Une presse à bois est constituée par deux ensembles de patins fixés sur des plateaux situés de part et d'autre de la tale dont l'ouverture peut être contrée par des vé rings, Dans la position ouverte de la presse, la bande peut se déplacer dans l'interstice laissé entre les patins de la presse. Le dispositif n'a alors qu'un rôle de guidage servant au moment de lten- gagement de la tôle dans la cage du laminoir.Dans la position fermée de la presse les patins viennent pincer la tôle assurant par là un effort de traction sur cette tôle entre les cylindres de la cage du laminoir et l'outillage d'entrée0 lies patins de la presse peuvent être réalisés en bois ou en matériau synthétique possèdant des propriétés de frottement adéquates. 20- L'outillage d'entrée peut être réalisé sous la forme dsune presse à rouleaux. Ce dispositif comprend des rouleaux rotatifs dont les axes sont décalés par rapport à la ligne de passage de la tôle . Le passage de la tôle alternativement en-dessous et au-dessus de chacun de ces rouleaux successifs permet dtimposer des déformations alternées successives de la tôle, l'énergie dissipée pour ces déformations faisant apparattre un effort de traction entre les cylindres de la cage et le premier rouleau de cet outillage. Les presses appartenant à l'un ou à l'autre des deux types qui viennent dtêtre décrits peuvent également tre complétées par des guides latéraux règlables à la largeur de la tôle laminée de façon que cette tôle reste centrée dans l'axe du laminage durant les opérations d'engagement dans le laminoir et de sortie de la tôle du laminoir. Ces équipements d'entrée sont indispensables à une exploitation normale du laminoir à froid.Cependant qu'ils appartiennent à l'un ou à l'autre des deux types décrits ils ne sont pas sans défauts Les principaux défauts inhérents à ces dispositifs sont par exemple le rayage de la tôle par des patins frottants,l'ef- ficacité plus ou moins grande de l'effet de retenue pendant le pro cessus dSengagement ou de sortie, la complexité et la longueur des règlages nécessaires, l'entretien plus ou moins long et compliqué de ces divers dispositifs.On est donc amené à choisir l'une ou l'autre des deux solutions en fonction des métaux à laminer ou des qualités qu'on attend du produit fini étant bien entendu que chacun des types de matériels utilisés présente ses défauts propres, L'objet de l'invention est donc de proposer un dispositif pour le guidage et la retenue d'une bande de métal dans un laminoir à froid qui permette de guider et dsentra5ner la tôle au moment de son engagement dans le laminoir et de retenir cette tôle pendant le laminage et en queue de bande, dispositif qui soit simple, de règlage facile, efficace, nécessitant un entretien réduit et qui ne risque pas d'occasionner de rayure sur la tôle. Le dispositif d'engagement et de retenue comprend deux plateaux de guidage et de tension de la bande disposés de part et d' autre de la bande métallique en déplacement et sensiblement paral- lèle à cette bande. I1 est caractérisé par le fait que sur au moins l'un des deux plateaux est disposé un ensemble d'inducteurs de moteurs linéaires à déplacement du champ magnétique glissant dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de laminage alimentés par un circuit électrique muni dtun inverseur du sens de déplacement du champ glissant et séparés par un entrefer de la bande métallique formant l'induit des différents moteurs linéaires ainsi constitués. On va maintenant décrire à titre d'exemples non limitatifs trois modes de réalisation de l'invention en se reportant aux figures jointes en annexe. La figure 1 représente un dispositif d'engagement et de retenue suivant l'invention disposé entre le dérouleur et la première cage d'un laminoir à une seule cage ou d'un laminoir tandem multicages, vu en élévation latérale. La figure 2 représente, vue en coupe suivant A-A de la figure 1, la m8me installation. La figure 3 représente,vu en élévation latérale, un dispositif d'engagement et de retenue suivant l'invention disposé entre deux cages d'un laminoir tandem multi-cages. La figure 4 est une coupe suivant A-A de la figure 3 de la même installation0 La figure 5 est une vue en élévation d'une variante de réalisation de l'installation de la figure 3. Sur la figure 1 on voit un dérouleur 1 portant une bobine de tôle 6. le début de bande 2, tiré par des rouleaux pinceurs 3, est déjà parvenu au voisinage d'une cage d'entrée dgun laminoir dont on a représenté les cylindres de travail 4 et les cylindres d'appui 5. Un dispositif d'engagement suivant l'invention est disposé entre les rouleaux pinceurs3et la cage d'entrée du laminoir. Ce dispositif comprend des inducteurs de moteurs linéaires 7 portés par des pla teaux 9 et 10. le plateau inférieur 9 disposé sous la tôle est ajustable en hauteur, en fonction des variations de la ligne de passe. Le plateau supérieur 10 est déplaçable en hauteur gracie à des vérins 8 et à des dispositifs de rappel à ressorts 11. Un circuit électrique dtalimentation iFinducteurs non représenté permet de créer un champ magnétique glissant dans l'espace où se déporte la bande. Le circuit comprend un inverseur du sens de déplacement du champ magnétique glissant. On utilise donc un effet analogue à celui utilisé pour la propulsion de véhicules par moteur linéaire à1induit ama gnétique. Effet la bande métallique arrivant dans une zone de l'espace où règne un champ glissant est parcourue par des courants induits et d'après la loi de lenz elle tend à se déplacer dans un sens tel que ce déplacement annule les courants induits. Dans le cas de l'engagement de là bande dans la première cage d'un laminoir,le champ glissant dont le déplacement est dirigé vers cette cage de laminoir provoque le déplacement et le guidage de la bande vers les rouleaux d'entrée de ce laminoir. La figure 2 permet de voir la disposition horizontale des inducteurs de moteurs linéaires disposés sur le plateau inférieur 9e Les flèches 13 représentent la direction du déplacement du champ glissant créé par ces différents inducteurs. On voit que les axes de ces différents inducteurs qui sont parallèles au déplacement du champ glissant, ont été légèrement inclinés par rapport à la direction de défilement et à l'axe de la bande de telle sorte que les forces d'origine électromagnétique créées par ces inducteurs soient légèrement convergentes vers l'axe de laminage.On améliore ainsi ltef- fet de guidage dA aux inducteurs linéaires0 le fonctionnement de l'installation est le suivant : lorsque le début de bande 2 arrive au voisinage du plateau 9 portant les inducteurs de moteurs linéaires 7Jle champ glissant créé par ces moteurs engendre dans la bande 2 des forces qui sont dirigées dans la meme direction que le déplacement du champ glissant, ces forces entratnant et guidant la bande à travers tout le dispositif jusqu'à l'entrée du laminoir constitué par les deux cylindres de travail 4.Pour faciliter l'entrée de la tette de bande 2 dans le dispositif de guidage, on maintiendra pendant cette opération d'engage- ment le plateau supérieur 10 dans sa position relevée0 Si nous supposons que nous avons à faire à un laminoir monocage, après son passage entre les rouleaux de travail 4 la tette de bande 2 viendra sSen-- rouler sur un enrouleur non représenté sur la figure Au cours du défilement de la bande métallique le disposés tif de ltinvention pourra servir à maintenir nlne tension sur la ban- de avant l'entrée dans le laminoir.Ceci peut Qtre utile en particu- lier si le dérouleur 1 n'est pas capable d'assurer la contre-traction nécessaire. Dans le but d'assurer cet effet de retenue, le plateau supérieur 10 du dispositif suivant l'invention est alors placé en position basse et le courant d'alimentation des inducteurs 7 est in- versé de telle sorte que le champ glissant créé par ces inducteurs soit dirigé en sens inverse du déplacement de la bande, pour oréer des forces dans la bande provoquant un effet de retenue lies inducteurs se trouvent alors dans des positions pratiquement symétriques par rapport au plan de la bande.Lorsque la totalité de la bande est passée dans le laminoir la queue de bande quittant le dérouleur 1 va venir à son tour passer dans l'entrefer du dispositif il est alors utile de provoquer un effet de retenue dans cette queue de bande afin d'éviter des mouvements ou des déformations préjudiciables à la qualité du laminage de cette fin de bande. Dans ce but, le dispositif sera donc maintenu dans sa position de retenue et de même l'alimentation des inducteurs sera maintenue dans un sens tel que le champ glissant se déplace dans le sens inverse du déplacement de la bande jusqu'à la fin du déroulement de la bande et jusqu'à ce qutelle soit passée entièrement dans le laminoir. La direction, le sens et la répartition des champs glissants dans le cas où le dispositif fonctionne pour la retenue de la bande sont représentés à la figure 4. Sur la figure 3 on a représenté le dispositif déjà décrit en position entre deux cages dun laminoir tandem. La bande 20 circule entre les deux séries de rouleaux 14 et 16 à travers les entrefers des moteurs linéaires 7 disposés sur les plateaux 9 et 10 et sans contact avec les inducteurs. Chacune des cages comprend,outre les cylindres de travail 14 et 16,des cylindres d'appui 15 et 17. L'alimentation des inducteurs 7, de telle sorte que les champs glissants soient dirigés suivant les flèches 18 de la figure 4 permet d'obtenir un effet de retenue sur la t81e entre les deux cages du laminoir tandem. le fait que les axes des différents inducteurs soient inclinés par rapport à l'ase de laminage fait que les champs glissants engendrent dans la bande métallique des forces qui tendent à provoquer un effet d'étalement évitant les ondulations transversales de la bande. Ceci est particulièrement utile lorsqu'on arrive en fin de bande et que la queue de bande traverse le dispositif de retenue Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 3 le plateau supérieur mobile 9 est en position basse puisqu'on recherche un effet de retenue de la bande entre les deux cages du laminoir. Par contre, il serait relevé lors de ltopération d'engagement de la tôle entre les deux cages du laminoir. On n'a pas représenté sur les figures 1 à 4 le circuit d'alimentation des inducteurs des moteurs linéaires 7 ; ce circuit comprend un inverseur permettant de changer le sens de déplacement du champ glissant pour passer de la fonction d'engagement du dispositif à la fonction de retenue. Pour certains produits nécessitant une force de retenue particulièrement élevée, il est possible de combiner l'effet de retenue des inducteurs linéaires sur la tôle passant dans l'entrefer, entre les inducteurs supérieurs et inférieurs et un effet de presse à bois en prévoyant, entre les inducteurs et la tôle, un revêtement diélectrique approprié d'épaisseur adéquate et en exerçant un effort de serrage sur la tôle entre le plateau inférieur et le plateau supérieur du dispositif grâce au vérin 8. On choisira comme matière diélectrique pour recouvrir les faces des -inducteurs disposées vers la tôle une matière possédant un coefficient de frottement assez.fort et une dureté adaptée afin d'éviter le rayage de la tôle, tout en évitant une trop forte usure, Sur la figure 5 on voit deux cages d'un laminoir tandem constituées par des cylindres de travail 21 et 23 et par des cylindres d'appui 22 et 24. Entre ces deux cages est placé le dispositif suivant l'invention déjà décrit à propos de la figure 1.Dans cette variante de réalisation deux séries de rouleaux 26, 28 et 27, 29, permettent d'exercer un effet de retenue et un effet d'étalement sur la tôle en plus de l'effet déjà réalisé par le dispositif de retenue suivant l'invention. lies dispositifs de retenue supplémentaires sont constitués par des rouleaux d'embarrage, deux rouleaux fixes 26 (ou 27 sur le deuxième dispositif) sont associés à un rouleau mo- bile 28 (ou 29 sur le deuxième dispositif) de telle sorte qu'on puisse réaliser une déflexion réglable de la bande pour accentuer l'effet de retenue ou l'effet d'étalement recherché. I1 est bien entendu que l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits mais qu'elle en comprend au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que le champ glissant pourra être créé par des inducteurs de moteurs linéaires situés aussi bien des deux côtés de la bande comme dans les exemples de réalisation qui viennent d'être décrits que d'un seul c8té à partir du moment où une masse métallique permet de refermer les lignes de flux de l'autre côté de la bande métallique. On pourra de même imaginer différents modes de réali- sation des plateaux supports des inducteurs de moteurs linéaires et de leur mécanisme de déplacement dans un sens perpendiculaire à la bande métallique. Lorsque les inducteurs sont disposés de telle sorte que leurs axes ne soient pas parallèles à l'axe de laminage, l'ensemble des inducteurs pourra être incliné également sur l'axe de laminage ou au contraire suivant les angles différents pour les différents inducteurs. En particulier les inducteurs portés par le plateau inférieur pourront être inclinés d'un angle différent en sens et en valeur absolue de l'angle d'inclinaison des inducteurs portés par le plateau supérieur. Le dispositif suivant l'invention s'applique à tous les matériaux amagnétiques ou faiblement magnétiques pour lesquels les seules forces créées par la présence de la bande dans le champ glissant situé dans l'entrefer des inducteurs sont des forces qui s'exercent dans le plan de la t81e. Enfin, on pourrait également imaginer l'utilisation du procédé et du dispositif suivant l'invention dans le cas d'autres installations de traitement de bandes métalliques amagnétiques que les laminoirs à froid, installations qui seraient considérées comme équivalentes des laminoirs à froid de la présente invention. REVEEDIOATIONS 1.- Dispositif dtengagement et de retenue d'une bande mé- tallique amagnétique dans un laminoir à froid, comprenant deux plateaux de guidage et de tension de la bande disposés de part et d'autre de la bande métallique en déplacement et sensiblement parallèles à cette bande, caractérisé par le fait que, sur au moins un des deux plateaux est disposé un ensemble d'inducteurs de moteurs linéaires à déplacement du champ glissant dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de laminage alimentés par un circuit électrique muni d'un inverseur du sens de déplacement du champ glissant et séparés par un entrefer de la bande métallique formant l'induit des différents moteurs linéaires ainsi constitués0 2.- Dispositif dtengagement et de retenue suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'un au moins des deux plateaux est mobile dans une direction perpendiculaire au plan de la bande métallique. 3.- Dispositif d'engagement et de retenue suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les entrefers ménagés entre les inducteurs et la bande métallique sont constitués par un matériau diélectrique, recouvrant les inducteurs et par le fait que les moyens de déplacement du plateau mobile permettent d'exercer une pression entre les plateaux pour serrer la bande et accroître l'effet de retenue par frottement sur la bande. 4.- Dispositif d'engagement et de retenue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les axes longitudinaux des différents inducteurs, parallèles à la direc- tion de déplacement du champ glissant, sont parallèles à l'axe de déplacement de la bande. 5. Dispositif d'engagement et de retenue suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les axes longitudinaux des différents inducteurs, parallèles à la direc- tion du déplacement. du champ glissant, sont légèrement inclinés par rapport à l'axe de laminage. 6.- Dispositif d'engagement et de retenue suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison des axes des inducteurs par rapport à l'axe de laminage est différent en valeur absolue et en sens pour les inducteurs portés par l'un des plateaux et pour les inducteurs portés par l'autre plateau. 7.- Dispositif d'engagement et de retenue suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'on lui associe un ou plusieurs rouleaux d'embarrage dont les axes sont placés perpendiculairement à l'axe de défilement de la tôle.