Brevet FR2473915A1 — publié le 19810724

Procédé et dispositif de régulation de l'épaisseur d'un laminé. La présente invention concerne un procédé de régulation de l'épaisseur d'un produit laminé à la sortie d'une cage d'un laminoir comportant au moins une autre cage en amont de la cage considérée, ce procédé étant du type selon lequel on s'efforce de maintenir constante l'épaisseur du produit laminé par une action en réponse à la mesure d'une variation de la force de laminage dans la cage considérée par rapport à une valeur de consigne. Elle concerne également un dispositif de mise en oeuvre d'un procédé du type précité. Dans les procédés et dispositifs antérieurs de ce type, et notamment dans le procédé bien connu sous le nom de"AUTOMATIC GAGE CONTROL", on a constaté, comme cela sera mieux expliqué plus loin, que la régulation proposée aggrave les variations de force de laminage, ce qui est bien entendu préjudiciable à la planéité des produits laminés sous forme de bande. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients des procédés et dispositifs de l'art antérieur et de proposer un nouveau procédé de régulation du type précité, à la fois simple et fiable. Cet objet est atteint par le procédé de l'invention qui se caractérise en ce que, en réponse à un signal représentatif d'une variation instantanée de la force de laminage, on modifie la traction intercage dans le sens conduisant à une annulation dudit signal et donc de ladite variation de la force de laminage, sans agir sur la hauteur à vide de l'espace intercylindre de la cage considérée. 1 Le dispositif de l'invention se caractérise quant à lui en ce qu'il comporte également des moyens pour engendrer un signal représentatif d'une variation instantanée de la force de laminage par rapport à une valeur de consigne de cette force et des moyens pour modifier la traction intercage du laminé, ces moyens c agissant en réponse audit signal représentatif dans le sens conduisant à une annulation dudit signal. Avantageusement, les moyens pour modifier la traction intercage agissent sur le couple d'entraî- - nement d'un rouleau boucleur situé entre la cage consi- dérée et la cage amont, ou encore, les moyens pour modifier la traction intercage agissent sur la vitesse relative des cylindres de la cage considérée et de la cage amont. Grâce au procédé et au dispositif conformes à l'invention, la force de laminage est constante et donc l'est également la flexion des cylindres, ce qui permet d'observer une bonne planéité du produit laminé. Du fait que, contrairement aux systèmes de l'art antérieur, on ne fait aucune hypothèse sur le modu- le de codage, comme il sera expliqué plus en détail plus loin, on conjure les risques de divergence. Enfin, on peut constater, dans certains cas, une amélioration du temps de réponse. Il convient de noter tout de suite que d'autres types de régulation ont déjà été proposés qui comportent une action sur la tension du laminé. Il en est ainsi par exemple dans les brevets français 2 003 835, 2 072 388 ou 2 403 839. Mais, dans ces brevets, la modification de la tension intercage vient en réponse à des signaux résultant d'une mesure d'épaisseur du produit laminé, ce qui, d'une part nécessite un appa- reillage sophistiqué tel que des jauges à rayons X, et, 0 d'autre part, n'assure pas nécessairement la constance de la force de laminage et donc la planéité du produit laminé, enfin limite les performances du fait du temps de transport du produit jusqu'à la jauge d'épaisseur. On comprendra mieux les caractéristiques et avantages de la présente invention à la lecture de la description qui va en être faite en référence aux dessins annexes sur lesquels : - les figures 1 et 2 représentent respectivement le principe et le dispositif d'une régulation de l'art antérieur. - les figures 3 et 4 représentent respectivement le principe et le dispositif de régulation conforme à l'invention. Les figures 1 et 2 illustrent le procédé de régulation classique connu sous le nom de"Automatic Gage Control", selon lequel les variations d'épaisseur, de dureté ou de température, dues au produit, sont corrigées par une action sur le serrage des cylindres. La cage 1 de laminoir comporte de façon conventionnelle entre ses colonnes 2 des cylindres de travail 3 placés entre des cylindres d'appui 4. Le serrage des cylindres est commandé par un mécanisme de serrage 5, consistant par exemple, soit en des moteurs électriques entraînant des vis de serrage 6 (comme représenté ici), soit en des vérins hydrauliques. La force de laminage F s'exerçant sur le produit laminé 7 est mesurée par les moyens 8, tels qu'une cellule. de charge. Dans le procédé de régulation classique, le mécanisme de serrage 5 comprend des moyens de mesure du serrage, fonction de l'espace intercylindre à vide S. On sait que la loi de HOOKE donne une relation entre l'épaisseur de sortie H du produit laminé, la force F de laminage, l'espace intercylindre à vide S, et le module de cédage K des colonnes de la cage : En supposant K constant et connu, les variations instantanées des grandeurs précitées sont liées par la relation : La régulation classique vise à obtenir AH = 0 en commandant des variations d'entrefer AS s -L1F égales aux variations calculées de cédage 1 (' A cette fin, le dispositif connu de ré- AF gulation comporte des moyens 9 de calcul du cédage AF K-' et des moyens 10 de mesure de la variation d'entrefer AS, cette variation résultant d'une action sur le mécanisme de serrage 6 en réponse à un signal élaboré par un comparateur 11, via un dispositif de commande approprié 12. Sur le diagramme classique de la figure 1, la courbe H représente la force nécessaire à appliquer au produit en fonction de l'épaisseur de sortie désirée pour le produit, et coupe évidemment l'axe des abcisses en un point d'abcisse H correspondant a l'épaisseur d'entrée du produit. La droite E représente la force appliquée aux rouleaux en fonction du cédage de la cage (relation de HOOKE). Le point d'intersection M des deux courbes H et E donne la force de laminage et l'épaisseur de sortie du produit considéré pour le réglage considéré. Sans régulation, le point M deviendrait M'sous l'effet d'une variation de l'épaisseur d'entrée H, de la dureté, ou de la température du produit. Avec la régulation classique, agissant par modification AS de l'entrefer à vide S, le point de fonctionnement H"résulte de l'intersection des courbes H', correspondant à l'épaisseur d'entrée modifiée, et E', correspondant à l'entrefer à vide modifié. On voit donc que la régulation classique aggrave les variations de force de laminage, ce qui est préjudiciable à la planéité des produits laminés sous forme de bandes. D'autre part, K est supposé connu, mais dans certaines configurations, l'erreur sur sa valeur peut entraîner la divergence de la régulation. Le dispositif conforme à l'invention, illustré sur la figure 4, est fondé sur le principe suivant, qu'on comprendra mieux en regardant la figure 3. L'objectif vise par l'invention est de ramener le point M' (dû à une variation de l'épaisseur d'entrée H, de la dureté ou de la température du produit) vers un point M" confondu avec M, et ce, en interdisant tout mouvement du mécanisme de serrage 5 de la cage, et en annulant les variations de la force F de laminage par action sur la traction du produit. A cet effet, le dispositif conforme à l'invention comprend des moyens 8 de mesure de la force de laminage F, tels qu'une cellule de charge placée dans la cage 1 considérée. En aval des moyens 8 de mesure de la force de laminage, des moyens 13 engendrent un signal représentatif d'une variation instantanée AF de la force de laminage F, par rapport à un. valeur de consigne de cette force, correspondant d'après le diagramme de la figure 3 à une épaisseur en sortie de consigne H. Ce signal d'écart est communiqué, via des moyens de commande appropriés 14, aux moyens de contrôle de la traction du laminé entre la cage considérée 1 et la cage amont 15. Ces moyens de contrôle peuvent être, comme symbolisé sur la figure 6, un rouleau boucleur conventionnel 16 permettant, par action sur le couple de son moteur, une modification de la traction intercage. La modification de la traction intercage agit dans le sens de la correction nécessaire pour faire diminuer l'écart LF jusqu'à une valeur nulle, et donc de façon à annuler le signal d'écart. De la sorte, la force de laminage est ramenée à sa valeur de. consigne, sans modification du serrage des cylindres, ce qui correspond sur le diagramme de la figure 3, au retour du point M'vers le point M" confondu avec M. On peut, indépendamment ou simultanément à l'action précédente, et comme cela est connu en soi, modifier la traction intercage par action sur les vitesses relatives des cylindres des cages 1 et 15, en réponse au signal d'écart reçu par les moyens de commande 14. On peut utiliser le même dispositif sur plusieurs cages successives ou non, la force de laminage de chaque cage étant maintenue constante par action sur la traction dans l'intercage amont. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation de l'épaisseur d'un produit laminé à la sortie d'une cage (1) d'un laminoir comportant au moins une autre cage (15) en amont de la cage considérée (11), ce procédé étant du type selon lequel on s'efforce de maintenir constante l'épaisseur du produit laminé (7) par une action en réponse à la me- sure d'une variation (LF) de la force de laminage (F) dans la cage considérée par rapport à une valeur de consigne, caractérisé en ce que, en réponse à un signal représentatif d'une variation instantanée (AF) de la force de laminage (F), on modifie la traction intercage dans le sens conduisant à une annulation dudit signal et donc de ladite variation de la force de laminage, sans agir sur la hauteur à vide de l'espace intercylindre de la cage considérée (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on modifie la traction intercage par action sur le couple du moteur commandant un rouleau boucleur (16) situé entre la cage considérée (1) et la cage amont (15). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisez ce que l'on modifie la traction intercage par action sur les vitesses relatives des cylindres de la cage considérée (1) et de la cage amont (15). 4. Dispositif de régulation de l'épaisseur d'un produit laminé (7) à la sortie d'une cage (1) d'un laminoir comportant au moins une autre cage (15) en amont de la cage considérée, ce dispositif étant du type comportant des moyens (8) de mesure de la force de laminage (F), caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens (13) pour engendrer un signal représentatif d'une variation instantanée (AF) de la force de laminage par rapport à une valeur de consigne de cette force (F) et des moyens (14,16) pour modifier la traction inter- cage du lamine (7), ces moyens (14,16) agissant en réponse audit signal représentatif dans le sens conduisant à une annulation dudit signal. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérise en ce que les moyens pour modifier la traction intercage agissent sur le couple d'entraînement d'un rouleau boucleur (16) situe entre la cage con- 1 sidérée (1) et la cage amont (15). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérise en ce que les moyens pour modifier la traction intercage agissent sur la vitesse relative des cylindres de la cage considérée (1) et de la cage amont (15).