Brevet FR2375920A1 — publié le 19780728

La présente invention est rel-ative à un dispositif pour laminer des produits laminables en bande ou en feuilles distinctes, entre deux cylindres de travail et qui est équipe de moyens servant à exercer une influence thermique locale dans la zone du laminage en vue de régulariser le profil transversal du produit. Dans le laminage des bandes de tôle ou équivalents, on tend actuellement à accorder une importance de plus en plus grande à la planéité et on doit tenir compte de petites différences d'épaisseur. La mesure de la répartition transversale, c'est-à-dire sur la largeur de la bande, des tensions qui se manifestent dans la bande en présence d'une tension extérieure permet de juger de la planéité de la bande, de sorte que l'on peut régler la largeur de la fente de laminage sur la base de ces mesures de contraintes de tension en vue d'obtenir, par l'allongement des zones longitudinales de la bande qui présentent une plus forte contrainte de tension, une répartition uniforme des contraintes de tension sur la largeur de la bande et obtenir par conséquent, une bande convenablement plane.Naturellement, on peut également compenser les différences d'épaisseur en modifiant la géométrie de la fente de laminage mais, dans ce cas, la planéité de la bande peut être à nouveau affectée defavorablement. Pour imposer à la bande un effet de laminage variable sur sa largeur, on agit, en général, en conséquence sur les cylindres de travail. Il est déjà connu d'obtenir ce résultat en faisant flechir les cylindres de travail au moyen de cylindres d'appui, mais ce procédé pose non seulement des problèmes de commande, mais encore il entraîne des difficultés résultant de la limitation de la deformation à des zones étroites. C'est pourquoi habituellement, on divise fictivement le produit en bandes étroites sur lesquelles on agit individuellement par refroidissement de la région bombée des cylindres de travail au moyen d'un liquide de refroidissement qui peut être judicieusement acheminé aux divers segments des cylindres de travail par l'intermédiaire de segments de rampe d'arrosage.Toutefois, ce refroidissement de la zone bombee au moyen d'un liquide de refroidissement agit avec une certaine inertie, et, en même temps, il ne donne pas la possibilite de délimiter la zone d'action d'une façon suffisamment précise. La zone de dispersion des rampes d'arrosage, le recouvrement mutuel des unités de refroidissement voisines et les variations éventuelles du spectre de dispersion pouvant être dûes à l'encras- sement de certains ajutages de la rampe d'arrosage constituent les causes principales de l'indétermination de la largeur de la zone des cylindres de travail qui est déformée par le refroidissement local. En particulier, dans le cas d'encrassage des ajutages de rampes d'arrosage, il peut se presenter des conditions de frottement très variables et des differences de géométrie de la fente de laminage entre les zones voisines et ces défauts entrainent une déformation qui donne naissance à des défauts de planéité par zones étroites, lors du laminage de la bande. L'invention vise donc à éliminer ces inconvénients et à créer un dispositif pour le laminage des produits en bande ou en feuilles distinctes dans lequel le produit puisse être plus fortement influencé dans certaines zones longitudinales, délimitées de façon suffisamment précise, que dans les autres zones de la bande et dans lequel on puisse provoquer au moment voulu les variations voulues de la géométrie de la fente de laminage. Par ailleurs, l'invention vise à maintenir la fréquence des pannes à un niveau suffisamment bas et à permettre d'agir sur la géométrie de la fente de laminage avec une amplitude suffisamment grande. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que la cage de laminoir comprend des éléments chauffants répartis sur la largeur du produit à laminer, ou sur la longueur axiale des cylindres de travail, et qui sont destinés, soit à chauffer le produit à laminer, auquel cas, ils sont placés en amont des cylindres de travail, considéré dans le sens du défilement de ce produit, soit à chauffer au moins un cylindre de travail, ces éléments chauffants pouvant être commandés individuellement et en, fonction de la répartition des contraintes de tension longitudinales ou de la répartition de 1 1épaisseur du produit sur la largeur de ce dernier.Ce procédé de chauffage des cylindres de travail, ou de la bande elle-même, par zones distinctes apporte non seulement la possibilité de modifier la géométrie de la fente de laminage, dans des zones longitudinales limitées de façon suffisamment précise, mais également l'avantage d'assurer une modification de cette géométrie suffisamment rapide puisqu'il suffit de transmettre l'énergie thermique nécessaire à différentes zones longitudinales. Ce chauffage permet d'agir de la façon voulue sur les cylindres de travail et, par ce moyen, de modifier la largeur de la fente de laminage. Toutefois, il est également possible, d'agir sur le produit en transmettant l'énergie thermique à ce dernier de manière que, pendant le laminage, les zones longitudinales du produit qui se sont épaissies par dilatation thermique, subissent un laminage plus accentué que les autres zones longitudinales. En utilisant simultanément les deux possibilités, on peut obtenir un effet renforce en conséquence. Par ailleurs, le chauffage du produit lui-même apporte l'avantage consistant en ce que le produit ne risque pas de s'échauffer uniformément sur toute sa largeur par conduction thermique puisque la bande défile à une certaine vitesse. Au contraire, cet effet d'uniformisation peut se présenter dans certains cas dans le procédé de chauffage des cylindres de travail. Pour éviter cet effet, on peut équiper le laminoir en supplement d'une rampe d'arrosage, mais on peut alors travailler habituellement avec un refroidissement uniforme sur toute la longueur axiale des cylindres puisque la modification du profil des cylindres estobtenue dans ce cas par l'intervention des éléments chauffants qui agissent beaucoup plus rapidement et avec une précision plus grande. En principe, on peut utiliser des éléments chauffants de construction très variable pourvu qu'on fasse en sorte que 1 'énergie thermique ne soittransmise que dans certaines zones. Dans le cas de bandes conductrices de l'électricité, il est par ticulièrement avantageux d'utiliser pour les éléments chauffants des éléments inductifs parce que les courants de Foucault induits dans le produit répondent particulièrement bien à toutes les conditions éxigées. Il est certes déjà connu de chauffer le produit à laminer ou les cylindres de travail au moyen d'eléments chauffants inductifs mais, jusqul présent, ces éléments chauffants n'avaient été utilisés que pour compenser les différences de perte de chaleur du produit à laminer et pour obtenir des températures de laminage identiques sur toute la largeur de la bande, c'est-à-dire aussi bien à. l'extrémité de tête qu"à l'extrémité de queue de cette bande. Pour cette raison, les cylindres de travail et le produit à laminer sont alors chauffés uniformément sur toute la largeur de ce produit, puisqu'il s'agit dans ce cas de compenser les différences de température que le produit à laminer présente en dif férents points de sa longueur. Etant donné que ce mode d'utilisation déjà connu des éléments chauffants vise à résoudre un pro blème tout à fait différent et que le problème qui est à la base de l'invention ne peut absolument pas être résolu par l'agencement déjà connu des éléments chauffants, ces dispositifs déjà connus ne peuvent pasantérioriser la présente invention qui a pour objet un échauffement volontaire du produit à laminer qui présente une certaine irrégularité sur la largeur de ce produit. Pour obtenir une commande appropriée de la géométrie de la fente de laminage, il est avantageux de régler la quantité d'énergie transmise. Dans le cas d'éléments chauffants inductifs, ce réglage peut être obtenu par réglage du courant d'excitation. Toutefois on obtient des résultats particulièrement avantageux lorsque, selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit dans chaque zone au moins deux éléments chauffants disposés l'un à la suite de l'autre dans le sens du défilement du produit ou dans la direction circonférentielle des cylindres de travail et qui peuvent être mis en circuit individuellement. En effet, cette caractéristique permet d'obtenir non seulement une capacité de chauffage plus elevée, du fait que plus d'un seul seulement chauffant peut agir sur une même zone longitudinale, mais qu'en outre, on peut faire varier la puissance de chauffage en mettant certains éléments chauffants en circuit ou hors circuit, pour les besoins du reglage. Il va de soi qu'on peut également disposer les éléments chauffants sur les deux faces du produit à laminer afin de pouvoir chauffer fortement ce produit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en regard des dessins annexes qui représentent schematiquement et simplement à titre d'exemple, une forme de réalisation du dispositif de laminage. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue de profil du dispositif de laminage La figure 2 est une vue en plan correspondant à celle de la figure 1 ; La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 représentant une variante de construction du dispositif ; La figure-4 est une vue en plan correspondant à celle de la figure 3 ; Ainsi qu'il ressort clairement des dessins, on fait passer la bande 1 à laminer sur des rouleaux de renvoi 2, qui constituent des rouleaux de mesure de la tension ; cette mesure sert à capter la planéité de la bande en amont et en avaldu laminage, en mesurant la repartition de la -tension sur la largeur de la bande.Suivant l'exemple de realisation représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif comporte des éléments chauffants inductifs 3 destinés à chauffer les cylindres de travail 4, et qui sont associes aux diverses zones de mesure des rouleaux 2 ; les éléments chauffants 3 sont commandés par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage 5, par exemple par l'intermédiaire d'un calculateur correspondant, en fonction des contraintes de tension qui ont été captées par les rouleaux 2. Par ailleurs, l'épaisseur de la bande est mesurée en amont et en aval des cylindres par des appareils de mesure d'épaisseur appropriés 6 et cette mesure est également utilise pour le réglage des éléments chauffants 3.Si on constate, par l'intermédiaire du rouleau 2 d'entree, une irrégularité de la contrainte des tensions sur la largeur de la bande I, les éléments chauffants correspondants aux zones qui présentent la plus forte contrainte de tension sont activés par l'intervention du dispositif de reglage 5, de sorte que les cylindres de travail se déforment dans ces zones. Il en résulte que, dans ces zones de plus forte contrainte de tension, la bande est plus fortement déformée que dans les autres zones, ce qui a pour effet d'uniformiser la repartition des contraintes de tension et d'assurer la planéité.La repartition des-contraintes de tension ainsi obtenue peut être contrôlee au moyen du rouleau de mesure 2 du côté de sortie et les corrections nécessaires peuvent être executées en reponse à ce rouleau de mesure et par l'intermédiaire du dispositif de réglage 5. Afin de pouvoir maintenir l'épaisseur de la bande dans les limites de tolerance desirée, on mesure également l'épaisseur de la bande en aval du laminage. La différence entre le dispositif suivant les figures 1 et 2 et celui des figures 3 et 4 consiste simplement dans le fait que, dans le dispositif des figures 3 et 4 les éléments chauffants inductifs 3 chauffent non pas les cylindres de travail 4 mais la bande I elle-même et influent sur la forme de section de cette bande. Cette action permet également d'allonger la bande plus fortement dans certaines zones que dans d'autres Il va de soi que 11 invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. C'est ainsi que, par exemple, il est possible d'utiliser une combinaison d'éléments chauffants agissant sur les cylindres de travail et d'éléments chauffants agissant sur la bande, les éléments chauffants ne devant pas nécessairement agir sur les deux cylindres de travail ou sur les deux faces de la bande. Par ailleurs, il est encore possible d'utiliser d'autres modes de commande des éléments chauffants, ces éléments pouvant être non seulement mis en circuit ou hors circuit, mais également réglés en puissance de chauffage. Le mode de chauffage par zones pourrait également être obtenu par deplacement des éléments chauffants. Finalement, on pourrait encore prevoir en supplément des éléments chauffants un dispositif de refroidissement des cylindres de travail, afin d'eviter que ces cylindres ne s'échauffent uniformément en service prolonge. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné au laminage d'un produit, en bande continue ou en feuilles distinctes entre deux cylindres de travail, et équipé de moyens permettant d'exercer un effet thermique local dans la zone de laminage en vue de'régulariser le profil transversal du produit laminé, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend des éléments chauffants (3) répartis sur la largeur du produit à laminer (1) ou sur la longueur axiale des cylindres de travail (4), et qui sont destinés, soit à chauffer le produit à laminer (1), auquel cas ils sont placés en amont des cylindres de travail (4) considéré dans le sens du défilement de ce produit, soit à chauffer au moins un cylindre de travail (4), ces éléments chauffants pouvant être commandés individuellement et en fonction de la répartition des contraintes de tension longitudinales ou de la répartition de l'épaisseur du produit sur la largeur de ce dernier. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, dans chaque zone, au moins deux éléments chauffants (3) pouvant être mis en circuit individuellement et qui sont disposés l'un à la suite de l'autre dans le sens du défilement du produit à laminer (1) ou dans la direction circonférentielle des cylindres de travail (4). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, carac térisé par le fait que les éléments chauffants (3)-sont agences sur les deux faces du produit à laminer.