Brevet FR2502992A1 — publié le 19821008

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour enlever par meulage contrôlé une certaine épaisseur de métal de la surface de cylindres, notamment de cylindres de laminoir, afin d'en éliminer des criques, fissures ou tapures - désignées ci-après glo- balement par criques -, dans lesquels on fait tourner le cylindre dans un dispositif de rotation pendant qu'on presse une meule tour- nante dont l'axe est parallèle à l'axe du cylindre contre le cylindre et on déplace la meule continuellement ou par intermittence linéaire- ment dans le sens de l'axe, et dans lesquels on repère les criques et on contrôle l'effet du meulage par un appareil de contrôle à cou- rants de Foucault. Ce dispositif de meulage et l'appareil de contrôle sont connus. Les procédés opératoires utilisés jusqu'à maintenant avec ces dispositifs ont l'inconvénient qu'ils permettent seulement, soit de meuler, soit de mesurer ou contrôler. Pour mesurer, il faut toujours interrompre le meulage puis faire passer le contrôleur à courants de Foucault sur le cylindre. Ce procédé demande beaucoup de temps. L'épaisseur enlevée dépasse souvent celle réellement néces- saire parce que l'on réduit les opérations de mesure à un nombre aussi réduit que possible à cause du temps qu'elles prennent. L'invention vise donc à créer un procédé et un dispo- sitif permettant d'effectuer les mesures et d'obtenir leurs résultats pendant le meulage et avec lesquels on puisse avoir à tout moment une vue d'ensemble de l'état de tout le cylindre et de la progression du travail lors d'une passe de meulage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, pour relever les criques, on applique le contrôleur à courants de Foucault ou la sonde de ce contrôleur pendant le meulage contre la tranche de surface du cylindre située en face et correspondant à la largeur de la meule et on indique les résultats de mesure à l'opéra- teur de la meule avec répartition sur des surfaces de cylindre élé- mentaires successives. On obtient également le relevé de plusieurs criques situées l'une derrière l'autre dans le sens circonférentiel si les surfaces élémentaires sont affichées en étant disposées l'une derrière l'autre dans le sens de la circonférence du cylindre. Il est possible aussi d'afficher des surfaces élémentaires qui sont voisines dans le sens de l'axe du cylindre. On obtient le relevé de tous les défauts et une bonne vue d'ensemble en affichant les surfaces élémentaires l'une après l'autre dans le sens de la circonférence du cylindre et l'une à côté de l'autre dans le sens axial. L'affichage devient plus clair si les résultats de mesure sont indiqués non pas par des valeurs absolues mais sous forme de classes de défauts, dans lesquelles les résultats ont préalable- ment été répartis. L'effet d'une seule passe de laminage devient très facile à déceler si les valeurs affichées sont mémorisées et si les valeurs avant le passage de la meule sont comparées avec des valeurs après son passage. Il est avantageux de mettre le procédé en oeuvre par un dispositif comprenant un bras de mesure fixé au support de la meule, effectuant un mouvement de vaet-vient dans le sens de l'axe du cylindre, le bras de mesure étant dirigé vers le cylindre à partir de ce support, ainsi que la sonde du contrôleur à courants de Foucault, sonde qui est fixée directement au bras de mesure ou par l'intermé- diaire d'une rallonge, sous forme d'un bras porte-sonde par exemple, et qui fait partie d'une tête de mesure dirigée vers le cylindre. - Le mieux est de disposer la tête de mesure du contrô- leur mobile sur le cylindre, par exemple par deux galets d'appui disposés de part et d'autre de la sonde. Lorsque les axes de rotation des galets d'appui sont mutuellement alignés et parallèles à l'axe du cylindre, l'écartement de la sonde par rapport à la surface du cylindre reste constant, même si le diamètre du cylindre varie. Il est possible aussi, selon une autre forme de réali- sation, d'orienter les axes de rotation des galets d'appui légèrement en biais par rapport à l'axe du cylindre, dans la direction de leur déplacement sur le cylindre, direction qui comprend une composante parallèle à l'axe du cylindre et dans la direction de mouvement du support de la meule. Cette inclinaison a l'avantage que les galets d'appui ne sont pas soumis à des forces latérales, du fait que les galets inclinés ont automatiquement tendance à rouler suivant une ligne hélicoldale sur le cylindre pendant la rotation de celui-ci. L'inconvénient est que le sens de l'inclinaison doit être inversé lors de l'inversion de la direction de meulage. Des variations du diamètre et des irrégularités du cylindre sont compensées, pour ce qui concerne l'écartement de la sonde par rapport à la surface du cylindre, lorsque les galets d'appui sont pressés en service contre le cylindre par un élément presseur tel qu'un ressort ou un vérin et lorsque la tête de mesure est montée mobile radialement par rapport au cylindre. La construc- tion devient particulièrement simple lorsque l'élément presseur est un vérin pneumatique. La tête de mesure doit être montée de manière qu'elle puisse être écartée par tirage ou rabattement pour la mise en place du cylindre de poids élevé dans le dispositif de rotation, à l'aide d'un pont roulant par exemple. La solution la plus simple est de pré- voir une articulation entre le bras de mesure et le bras porte-sonde pour que ce dernier puisse être écarté de la réception pour le cylindre. Pour localiser les criques et indiquer leurs emplace- ments sur le cylindre, il est avantageux que l'appareil de traitement des résultats de mesure relié à la tête de mesure, comprenant par exemple le contrôleur à courat:s de Foucault dont la sonde est portée par le bras de mesure et un calculateur, soit connecté à un dispositif diviseur pour subdiviser le cylindre circonférentiellement et longitu- dinalement en surfaces élémentaires et que ce dispositif diviseur soit conçu pour délivrer un signal électrique distinct pour chaque surface élémentaire de cylindre devant laquelle se trouve la tête de mesure. La manière la plus claire d'indiquer l'emplacement des criques consiste à les faire apparaître sous une forme quelconque sur un écran relié à l'appareil de traitement et reproduisant une partie ou toute la surface du cylindre avec les surfaces élémentaires exacte- ment aux mêmes emplacements que sur le cylindre. Pour déterminer l'effet du meulage, il est avantageux d'équiper le dispositif d'une mémoire pour au moins tous les résultats de mesure obtenus lors de la dernière et/ou de l'avant-dernière passe de meulage, ou pour tous les résultats traités, et de relier cette mémoire k l'écran de visualisation k travers un appareil d'appel. Le montage radialement mobile de la tête de mesure, comprenant la sonde et les galets d'appui, ne doit permettre, en service, aucune rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du cylindre et à la direction radiale de mobilité de la tête de mesure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale schéma- tique d'un dispositif selon l'invention, après mise en place d'un cylindre de laminoir dans l'appareil de rotation, le dispositif comprenant une tête de mesure disposée en haut sur le cylindre et supportée par un bras porte-sonde et un bras de mesure, la meule représentée en pointillé étant située derrière le cylindre; et la figure 2 est une vue en bout schématique du dispo- sitif de meulage, montrant également le support de la meule et ses guides, de même que les liaisons entre la sonde et des potentiomètres installés sur le dispositif de meulage d'une part et l'appareil de traitement, l'écran et une imprimante d'autre part. Le cylindre Il est supporté dans des paliers 12 et 13 de l'appareil de rotation et est entraîné en rotation de façon connue par un dispositif non représenté agissant sur l'un des tourillons du cylindre de laminoir. La meule 14 peut être installée devant ou der- rière le cylindre 11. La sonde 15 est maintenue à très faible distance de la surface du cylindre en haut de celui-ci. Les éléments d'espace- ment sont des galets d'appui 16 et 17, dont les axes de rotation sont mutuellement alignés et parallèles ou à peu près parallèles à l'axe du cylindre 11. La tête de mesure, constituée de la sonde 15 et des galets d'appui 17 et 16, est montée par des guides verticalement mobiles sur un bras porte-sonde 18 et elle est pressée élastiquement contre le cylindre ll par un vérin pneumatique non représenté. Le montage des guides coulissant verticalement doit être très rigide en rotation parce que, au moment o la tête de mesure arrive en regard d'une extrémité du cylindre 11, de sorte que l'un seulementdes deux galets 16, 17 est en appui sur le cylindre, l'orientation horizontale et parallèlement à l'axe du cylindre ll de l'axe de rotation des galets d'appui 16, 17 doit également être conservée. Le milieu de la sonde 15 se trouve à peu près au milieu de la tranche de surface latérale du cylindre Il qui est meulée à ce moment. La sonde peut être plus étroite que la meule; elle est située derrière la meule 14 dans le sens de rotation du cylindre 11. Comme le bras portesonde 18 est relié au bras de mesure 20 par une articulation 19, le bras 18 avec la sonde peuvent être écartés par relevage. Ce relevage est nécessaire pour que le bras porte-sonde 18, se déplaçant avec la meule, puisse passer devant les empoises 29 ou d'autres obstacles. Les empoises sont les paliers dans lesquels tourne le cylindre pendant le laminage et on les laisse souvent en place sur le cylindre 11 lors du meulage. La tête de mesure doit pouvoir passer devant au moins l'une des empoises 29 avant la mise en place du cylindre 11 dans les paliers 12 et 13 ou avant son enlèvement de ceux-ci. Le bras de mesure 20, orienté horizontalement et à peu près à angle droit (voir figure 2) par rap- port à l'axe du cylindre 11, est relié au support 21 de la meule 14 et est déplacé ensemble avec la meule le long du cylindre 11 lors du déplacement du support 21 sur les guides 30. La position de la meule 14 dans le sens de la longueur du cylindre 11 est explorée électriquement au moyen d'un potentiomètre 22 ou d'un autre capteur de déplacement fixé sur le support 21 et dont l'ajustement est modifié en fonction de la distance parcourue par la meule le long du cylindre, ce qui se traduit par un changement propor- tionnel d'une tension de sortie du potentiomètre 22. Celui-ci est connecté à un calculateur 23 auquel est connecté en plus un second potentiomètre 24 dont le curseur tourne avec le cylindre 11 et qui fournit une tension de sortie proportionnelle à l'angle de rotation. Lorsqu'elle passe sur une crique, la sonde 15 produit une impulsion de mesure transmise par une ligne de connexion à un appareil 25 qui constitue la partie disposée fixe du contrôleur à courants de Foucault. Ce contrôleur est de type connu et produit, en cas de présence de criques, des impulsions de mesure dont l'ampli- tude est en relation avec la profondeur des criques. L'appareil à courants de Foucault 25 est connecté à un dispositif intermédiaire ou à interface 26. Celui-ci, également de type connu, transforme les informations sous forme d'impulsions de tension de l'appareil 25 en signaux binaires qui sont répartis sur plusieurs classes de défauts et retransmises au calculateur 23. Les résultats de mesure ainsi traités sont combinés dans le calculateur 23 avec les signaux pro- venant des deux potentiomètres 22 et 24. Avant que cette combinaison n'ait lieu, les signaux provenant des potentiomètres 22 et 24 et se présentant sous forme de variations de tension sont soumis à un traitement préalable, dans le calculateur 23, qui consiste en une répartition des variations de tension sur différents groupes. Chaque groupe correspond à une plage de mouvement déterminée d'un potentiomètre. Les groupes associés au potentiomètre 22 installé sur le support 21 de la meule sont combi- nés chacun avec chacun des groupes associés au potentiomètre 24 et les valeurs correspondantes pour chaque combinaison de groupes, se rapportant à une surface élémentaire du cylindre 11, sont mémorisées séparément dans le calculateur 23. Les adresses de la mémoire conte- nue dans le calculateur correspondent donc aux surfaces élémentaires du cylindre 11. Les valeurs mémorisées successivement se rapportent chaque fois aux surfaces élémentaires qui se suivent circonférentiel- lement et qui passent l'une après l'autre devant la sonde 15 pendant une révolution du cylindre 11. Par suite du déplacement linéaire de la meule 14 le long du cylindre 11, on passe successivement d'un groupe ou plage de mouvement du curseur du potentiomètre 22 - installé sur le support 21 - à l'autre; chacun de ces groupes est combiné avec chaque groupe du potentiomètre 24 pour la rotation du cylindre 11 et les valeurs correspondantes sont mémorisées dans le calculateur 23 dans des rangées successives d'adresses. Les adresses du calculateur 23 correspondent par conséquent à des surfaces élémentaires sous forme de petites cases rectangulaires sur la surface du cylindrell..Qaque résul- tat de mesure traité de la sonde 15 est associé dans le calculateur à l'adresse de mémoire correspondant à la case de la surface "quadrillée" du cylindre passant à ce moment devant la sonde. Les résultats ainsi répartis et traités sont visualisés dans un appareil 27 connecté au calculateur 23 et dont l'écran est quadrillé de la même façon, par le nombre et la disposition des cases, que la surface du cylindre. Le passage d'une crique devant la sonde 15 fait apparaître un signe, la lettre A par exemple ou une croix, dans la case de l'écran correspon- 2 52992 dant à la surface élémentaire du cylindre o se trouve cette crique. En l'absence de crique, la case sur l'écran reste vide. Le calculateur peut être programmé de manière que des criques de différentes profon- deurs soient représentées par différents signes: par la lettre A par exemple s'il s'agit de criques dont la profondeur est inférieure à 0,5 mm et par la lettre B s'il s'agit de criques d'une profondeur supérieure à 0, 5 ma. Les résultats de chaque passe de meulage peuvent être mémorisés et peuvent être lus à tout moment dans la mémoire pour être visualisés sur l'écran ou pour être imprimés par une imprimante 28, par exemple pour être comparés avec les résultats d'autres passes de meulage. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour enlever par meulage contrôlé une certaine épaisseur de métal de la surface de cylindres, notamment de cylindres de laminoir, afin d'en éliminer des criques, des fissures ou des tapures - désignées ci-après globalement par criques -, dans lequel on fait tourner le cylindre dans un dispositif de rotation pendant qu'on presse une meule tournante dont l'axe est parallèle à l'axe du cylindre contre le cylindre et on déplace la meule continuellement ou par intermittence linéairement dans le sens de l'axe, et dans lequel on contrôle les criques par un appareil de contrôle à courants de Foucault, caractérisé en ce que, pour relever les criques, on applique le contrôleur à courants de Foucault ou la sonde (15) de ce contrôleur pendant le meulage contre la tranche de surface du cylindre (11) située en face et correspondant à la largeur de la meule (14) et on indique les résultats de mesure à l'opérateur de la meule (14) avec réparti- tion sur des surfaces de cylindre élémentaires successives. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose les surfaces élémentaires l'une derrière l'autre dans le sens de la circonférence du cylindre (11) et on indique les résultats de mesure correspondants les uns après les autres. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on dispose les surfaces élémentaires l'une à côté de l'autre dans le sens de l'axe du cylindre (11) et on indique les résultats de mesure correspondants les uns après les autres. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose les surfaces élémentaires l'une derrière l'autre dans le sens de la circonférence et l'une à côté de l'autre dans le sens de l'axe du cylindre (11) et on indique les résultats de mesure corres- pondants dans le même ordre. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on répartit les résultats de mesure sur des classes de défauts et on affiche ces classes de défauts. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on mémorise les valeurs indiquées (27) et on compare les valeurs avant le passage de la meule (14) avec des valeurs après son passage. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6> caractérisé en ce qu'il comprend un bras de mesure (20) fixé au support (21) de la meule (14), effectuant un mouvement de va-et-vient dans le sens de l'axe du cylin- dre (11), le bras de mesure (20) étant dirigé vers le cylindre (11) à partir de ce support (21), ainsi que la sonde (15) du contrôleur à courants de Foucault, sonde qui est fixée directement au bras de mesure (20) ou par l'intermédiaire d'une rallonge, sous forme d'un bras portesonde (18) par exemple, et qui fait partie d'une tête de mesure dirigée vers le cylindre (11). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sonde (15) du contrôleur à courants de Foucault est dis- posée à peu près au milieu entre deux galets (16, 17) s'appuyant sur le cylindre (11). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les axes de rotation des galets d'appui (16, 17) sont mutuel- lement alignés et parallèles à l'axe du cylindre (11). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les axes de rotation des galets d'appui (16, 17) sont inclinés légèrement, par rapport à l'axe du cylindre (11), dans la direction de leur déplacement sur le cylindre, direction qui comprend une com- posante parallèle à l'axe du cylindre (11) et dans la direction de mouvement du support (21) de la meule (14). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les galets d'appui (16, 17) sont pressés en service contre le cylindre (11) par un élément presseur, tel qu'un ressort ou un vérin commandé par un fluide, et sont montés mobiles radialement par rapport au cylindre (11). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément presseur est un vérin pneumatique. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la tête de mesure, comprenant la sonde (15) et, éventuellement, les galets d'appui (16, 17), peut être écartée du cylindre (11) par tirage, rabattement ou relevage. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'une articulation (19) est prévue entre le bras de mesure (20) et un bras porte-sonde (18) en vue de l'écartement de la sonde (15) par rapport au cylindre (11). 15. Dispositif selon l'une quelconque de5 revendications 7 à 14, caractérisé en ce que la tête de mesure comprenant la sonde (15) est reliée à un appareil de traitement des résultats de mesure, composé par exemple d'un appareil (25) constituant la partie fixe du contrôleur à courants de Foucault et d'un calculateur (23), qui est connecté à un dispositif diviseur (22, 24) pour subdiviser le cylindre (11) circonférentiellement et longitudinalement en surfaces élémentaires et que ce dispositif diviseur (22, 24) est conçu pour délivrer un signal électrique distinct pour chaque surface élémentaire de cylindre devant laquelle se trouve la tête de mesure avec la sonde (15). 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'appareil de traitement est relié à un écran (27) sur lequel est reproduite une partie ou toute la surface du cylindre (11) avec les surfaces élémentaires exactement aux mêmes emplacements que sur le cylindre.(11). 17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il contient une mémoire pour au moins tous les résultats de mesure obtenus lors de la dernière et/ou de l'avant-dernière passe de meulage, ou pour tous les résultats traités, qui est reliée à un écran (27) à travers un appareil d'appel. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 17, caractérisé en ce que le montage radialement mobile de la tête de mesure, comprenant la sonde (15) et les galets d'appui (16, 17), ne permet aucune rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du cylindre (11) et à la direction radiale de mobilité de la tête de mesute.