Brevet FR2570622A1 — publié le 19860328

DISPOSITIF POUR LE REGLAGE DU BOMBE DES CYLINDRES D'UN LAMINOIR. La présente invention concerne un dispositif pour le réglage du bombé des cylindres d'un laminoir. Elle concerne plus précisément le problème du réglage de la planéité du feuillard laminé au moyen du réglage du bombé des cylindres par un refroidissement différenciée et variable le long de la table des cylindres. Comme on le sait, dans le laminage, en particu- lier dans le laminage à froid de feuillards minces, la constance de la réduction du laminé - spécialement dans le sens transversal - revêt une importance particulière en vue d'éviter les ondulations caractéristiques qui se produisent dans le feuillard quand cette réduction n'est pas constante. Pour assurer cette constance de la réduction, il est nécessaire d'effectuer un contrôle et un réglage très précis afin de tenir compte de très petites varia- tions d'un point a l'autre du feuillard; à titre d'exem- ple, une variation de quelques centièmes de millimètre dans le bombé du cylindre peut paraître insignifiant mais exerce pourtant une influence sur les caractéristi- ques de planéité du feuillard. La planéité du feuillard laminé est fonction d'un certain nombre de paramètres de laminage tels que l'épaisseur et la largeur du feuillard, le coefficient de réduction, la force, la tension, etc., certains de ceux-ci étant A leur tour influences au moins partielle- ment par le profil de la table de laminage et par consé- quent par le bombé des cylindres. Au cours du laminage, même à froid, les cylindres subissent un certain échauffement qui peut varier le long de la table en raison des différences locales de quelques paramètres de laminage. Pour cette raison, l'un des moyens de régler le profil du cylindre consiste à effectuer un refroidissement différencie le long de la table du cylindre de telle manière que les différences de température d'une zone a l'autre produisent une variation de dilatation thermique et par conséquent du profil ou du bombé du cylindre, pour obtenir celui qui est désiré. Il est important de noter que dans ces cas OS des variations de profil de l'ordre de quelques cen- tièmes de millimètre sont habituellement suffisantes. Jusqu'à présent, et en particulier pour le lami- nage a froid, on considérait que la pulvérisation d'eau au moyen d'un nombre suffisant de tuyères capable de couvrir toute la table était un moyen adéquat pour satisfaire toutes les nécessités. Suivant cette solution traditionnelle, le réglage du refroidissement le long de la table du cylindre était obtenu à l'aide de soupapes ajustables placées sur chaque pulvérisateur afin de réaliser un réglage graduel bien qu'assez continu. Toutefois, il s'est avéré au fil du temps, et de manière plus sensible avec les nouveaux aciers à haute résistance, que le système employé jusqu'ici présente un certain nombre d'inconvé- nients intrinsèques. Le plus important de ces inconvénients réside dans le fait qu'un refroidissement par pulvérisation présente des coefficients d'échange thermique (exprimés en kilocalories éliminées par unité de volume de liquide réfrigérant, par heure et par degré centigrade) ainsi que des rendements de refroidissement (exprimés en kilo- calories éliminées par unité de volume de liquide employé) quelque peu insatisfaisants, en particulier à cause de la brièveté des temps de contact réalisables entre le milieu réfrigérant et le corps à refroidir. Il s'ensuit que pour obtenir un effet réfrigérant désiré il faut utiliser des volumes de liquide impor- tants en vue d'assurer le réglage du régime thermique des cylindres désiré. Un autre défaut réside dans les moyens employés pour la distribution du liquide réfrigérant: les tuyères de pulvérisation et les soupapes électriques sont des dispositifs relativement simples mais aussi assez 257062U délicats. Il peut arriver fréquemment que l'un ou l'au- tre de ces dispositifs se bloque; il en résulte une carence du refroidissement et de lubrification dans des zones spécifiques de la table de laminage qui provoque a son tour ce que l'on appelle des "griffures de chaleur", c'est-à-dire des marques plus ou moins accentuées sur le feuillard, et qui peut donner lieu aussi à des risques de rupture du feuillard, en particulier au cours d'un laminage à vitesse élevée. Un autre inconvénient encore résulte de la dis- continuité du réglage des débits de liquide réfrigé- rant. En effet, une tuyère de pulvérisation a un champ de réglage du débit assez limité au-delà duquel elle ne pulvérise pas (débits trop faibles) ou bien elle pulvé- rise une trop large rose de trop fines gouttelettes (débits trop forts). Il est, dès lors, nécessaire d'augmenter considérablement le nombre de pulvérisa- teurs, en en réduisant en même temps les dimensions et par conséquent en augmentant énormément le risque de blocage d'un ou l'autre pulvérisateur. De toute manière, il est évident qu'avec les pulvérisateurs on ne peut obtenir qu'un réglage graduel du débit total distribué. La présente invention vise à obvier Aà ces incon- vénients en fournissant un dispositif capable de distri- buer de manière sûre le liquide de refroidissement sur diverses zones de la table du cylindre, le liquide étant distribué dans chaque zone à l'état d'un jet mince, con- tinu et peu turbulent. Un autre objet de la présente invention est de permettre d'obtenir dans chacune desdites zones un réglage continu dans un large intervalle de la quantité de liquide de refroidissement distribué. Un autre objet encore de la présente invention consiste A procurer un dispositif capable de distribuer un jet mince et continu de liquide de refroidissement le long de toute la table du cylindre, ledit jet étant idéalement divisé en une pluralité de zones dans chacune desquelles le débit du jet peut être réglé à des valeurs différentes de celles des zones adjacentes. Le dispositif qui fait l'objet de la présente invention consiste essentiellement en un convoyeur en forme de creux allongé disposé en face de la table du cylindre et ayant son grand axe parallèle à l'axe dudit cylindre, le convoyeur étant subdivisé intérieurement en une pluralité de chambres au moyen de cloisons conti- nues fixées à ses parois et disposées transversalement par rapport à son grand axe. Chacune de ces chambres est pourvue d'au moins un passage à ouverture réglable pour l'admission dans celle-ci d'un liquide de refroidissement provenant d'un collecteur et elle est également munie de parois supé- rieure et inférieure qui convergent vers la table du cylindre et se terminent à courte distance de celle-ci, lesdites parois délimitant entre elles, à l'extrémité faisant face au cylindre, une fente mince de forme régu- lière, parallèle à la table du cylindre. Ces parois supérieure et inférieure de chacune des chambres sont continues par rapport aux parois correspondantes des chambres adjacentes, de sorte que ladite fente mince s'étend de manière continue le-.long de la totalité de la table du cylindre. Les passages à ouverture réglable de chacune des- dites chambres sont obtenus par superposition sur une paroi fixe de la chambre, dans laquelle est pratiquée au moins une fente, d'un élément mobile dans lequel on a également pratiqué au moins une fente, ledit élément mo- bile étant déplacé en continu à l'intérieur des limites extrêmes d'une course préétablie de manière telle que les fentes susdites soient plus ou moins superposées l'une à l'autre. Ledit élément mobile fait partie du collecteur d'adduction du liquide de refroidissement aux chambres du convoyeur; de préférence, ce collecteur est commun à toutes les chambres du convoyeur et l'élément mobile est unique et s'étend sur toute la longueur du convoyeur. Dans chacune des chambres, les fentes pratiquées dans la paroi fixe et celles pratiquées dans l'élément mobile sont parallèles entre elles mais leur dimension et leur position, transversale par rapport à la paroi, peuvent être variables et peuvent différer d'une chambre l'autre. On va à présent décrire l'invention en se réfé- rant à un mode d'exécution donné à simple titre d'exem- ple non limitatif et illustré dans les dessins annnexés dans lesquels: La figure 1 représente une vue isométrique, partiellement en transparence, du collecteur et du con- voyeur, - La Figure 2 représente une vue isométrique de l'élément mobile, - La Figure 3 représente une vue en plan du dis- positif, vue du côté des fentes, dans une position ex- trême de distribution, en même temps qu'un diagramme in- diquant la distribution des débits de chacune des cham- bres, - La Figure 4 représente une vue en plan du dis- positif, vue du côté des fentes, dans une position ex- trême de distribution opposée à celle de la Figure 3, en même temps qu'un diagramme indiquant la distribution des débits de chacune des chambres, - La Figure 5 représente une vue en plan du dis- positif, vue du côté des fentes, dans une position de distribution moyenne, en même temps qu'un diagramme in- diquant la distribution des débits de chacune des cham- bres. On voit, en se référant à la Figure 1, que le convoyeur 1, que le convoyeur 1 est délimité par des parois latérales 3 et 4, des parois 5 et 6 et par la paroi 7' du tube collecteur 7 qui fait face à la partie intérieure du convoyeur. Ce dernier est subdivisé inté- rieurement en une série de chambres au moyen des cloi-. sons 2 solidaires des parois 5, 6 et 7l Dans chaque chambre, la paroi 7' est pourvue de fentes 8, qui sont - dans cette forme d'exécution - toutes égales et paral- lèles entre elles, et dans l'alignement l'une de l'au- tre. Les parois 5 et 6 convergent à partir du tube col- lecteur 7 et se terminent, a une certaine distance de celui-ci, en laissant entre elles un petit espace qui définit une fente mince s'étendant sur toute la longueur du collecteur, ladite fente étant constituée par la som- me des fentes 9, une par chambre, délimitées transver- salement par les cloisons 2 et les parois 3 et 4. La Figure 2 représente l'élément mobile 10 qui est inséré à l'intérieur du tube collecteur 7. Cet élé- ment mobile 10 consiste en un tube ouvert à une extré- mite 11 pour permettre l'adduction du réfrigérant et fermé à l'autre extrémité; il est muni de préférence d'une série de parties en saillie 12 en forme d'anneaux qui dépassent la surface du tube 10 et qui en sont soli- daires. Ces parties en saillie 12 - une dans chaque chambre - sont agencées de manière à assurer une liaison étanche avec la surface interne du tube collecteur 7 et comportent des fentes qui correspondent à celles 8 qui sont pratiquées dans la partie 7' du tube 7; ces fentes sont de longueur et de position diverses par rapport à la ligne de foi A-A'. Dans la forme d'exécution représentée, les fentes 13 sont toutes situées d'un côté de la ligne de foi, les fentes 15 sont situées de l'autre côté et les fentes 14 s'étendent de part et d'autre de cette ligne de foi, sur la totalité de l'arc occupé par les fentes 13 et 15. Dans les figure 3 A 5, les parties hachurées représentent les orifices qui mettent l'intérieur des chambres en communication avec l'intérieur du tube col- lecteur 7, via l'élément mobile 10 et grâce à la coinci- dence des fentes 8 avec les fentes correspondantes plas- tiques dans les parties en saillie 12. Dans le cas de la figure 3 on voit que toutes les fentes 8 des zones (ou des chambres) 16, 17, 19 et 20 sont en coïncidence complète avec les fentes (illustrées par des lignes discontinues) de l'élément mobile 10, tandis que dans la zone 18 une seule des fentes 8 est alignée de cette manière. On obtient de cette façon une répartition, zone par zone, de débits spécifiques illus- trée par le graphique à histogrammes, répartition o -le débit est maximal aux extrémités du dispositif et mini- mal au milieu de celui-ci. En faisant tourner l'élément mobile 10 dans le tube collecteur 7 jusqu'à lautre position extrême, on obtient la situation opposée illustrée à la figure 4. On voit qu'alors les zones médianes 17, 18 et 19 présentent les fentes 8 en coïncidence complète avec les fentes correspondantes de l'élément mobile 10, tandis que dans les zones terminales 16 et 20 une seule de ces fentes se trouve dans une telle coïncidence. Dans ce cas, comme on i'a représenté au graphique, le débit maximal se produit au milieu du dispositif et le débit minimal aux extrémi- tés. Dans le cas de la situation exactement interm4- diaire entre celles qui viennent d'être décrites, ainsi qu'on peut le voir à la figure 5, la somme des orifices ouverts est égale pour toutes les chambres 16 à 20, ce qui a pour effet que toutes les chambres distribuent la même quantité de liquide refrigérant. Naturellement, il existe une série continue de positions différentes de celles qui ont été représen- tees, ce qui permet de faire varier continuellement le débit dans la zone comprise entre les limites repriésen- tées aux figures 3 et 4. On comprendra aisément que, dans la réalisation illustrée, la forme et la position des fentes de l'élé- ment mobile dans les chambres 17 et 19 sont telles que quelle que soit la position angulaire, entre les extrê- mes représentés, ces chambres 17 et 19 fournissent tou- jours la même quantité de liquide refrigérant. - Bien entendu, on peut faire varier -chambre par chambre- le nombre, la forme et la position des fentes de manière à modifier à volonté la distribution des débits dans chaque chambre et pour toute position angu- laire de l'élément mobile 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le réglage du bombé des cylindres d'un laminoir au moyen duquel un liquide réfrigérant est envoyé contre la table de chacun des cylindres intéressés, caractérisé en ce qu'il consiste en un convoyeur en forme de corps creux allongé disposée avec son grand axe parallèle a la table du cylindre et divisé intérieurement en une pluralité de chambres étan- ches au moyen de cloisons continues faisant partie inté- grante des parois du corps creux, lesdites cloisons étant disposées transversalement par rapport au grand axe du convoyeur, chacune des chambres étant pourvue sur une de ses parois d'une pluralité de passages à ouver- ture réglable pour l'admission dans celle-ci du. liquide refrigérant provenant d'un collecteur d'adduction, ledit convoyeur étant muni de parois supérieure et inférieure qui convergent vers la table du cylindre et se terminent a courte distance de celle-ci, cette partie terminale des parois délimitant une fente mince de forme régu- lière, parallèle à la table du cylindre et s'étendant sur toute la longueur de celle-ci. 2. Dispositif pour le réglage du bombé des cylin- dres d'un laminoir suivant la revendication 1 carac- térisé en ce que, dans chacune des chambres, les passa- ges à ouverture réglable sont obtenus par superposition d'une pluralité de fentes pratiquées dans une des parois du convoyeur commun à toutes les chambres et d'une plu- ralité de fentes pratiquées dans un élément mobile dis- posé de manière étanche contre ladite paroi du convoyeur commun à toutes les chambres, ledit élément mobile pou- vant être continuellement déplacé entre les points ex- trêmes d'une course préétablie afin de faire varier les dimensions des ouvertures desdits passages. 3.Dispositif suivant la revendication 2 caractA- risé en ce que, pour chacune des chambres, les fentes pratiquées dans une des parois du convoyeur et celles pratiquées dans ledit élément mobile sont parallèles entre elles et peuvent être de dimension et de position sur la paroi variables, les dimensions et positions pou- vant même être différentes d'une chambre à l'autre.