Brevet FR2584631A1 — publié le 19870116

Dispositif de réglage de l'allongement d'une pièce à laminer La présente invention concerne le réglage de l'allongement d'une pièce à laminer dans un laminoir utilisé pour la production de feuillards d'acier. Dans un laminoir, on règle l'allongement de la pièce, qui est en général constituée par une plaque d'acier pour obtenir une grande préci- sion d'épaisseur. Un exemple de ce réglage est décrit dans "TEKKO BENRAN (IRON AND STELL HANDBOOK) III(I)", publié par l'Institut du Fer et de l'Acier du Japon en 1980, aux pages 674 à 676, le réglage de la tension et le réglage de l'effort de laminage étant effectués respectivement par des dispositifs de commande à rétro-action. Un dispositif classique de ce type est représenté sur la figure 1. Sur cette figure, le repère numérique 1 désigne un train de laminage, le repère numérique 2 un feuillard constituant la pièce à laminer, le repère numérique 3 les cylindres tendeurs situés du cSté de l'entrée du train de laminage 1, le repère numérique 4 un moteur servant à entraîner en rotation les cylindres tendeurs 3, le repère numérique 5 un oscillateur à impulsions relié aux cylindres tendeurs situés du côté entrée, le repère numérique 6 un moteur servant à entraîner en rotation les cylindres de travail du train de laminage 1, le repère numérique 7 les cylindres tendeurs situés du côté de la sortie du train de laminage 1, le repère numérique 8 un moteur servant à entraîner en rotation les cylindres tendeurs 7, et le repère numérique 9 un oscillateur à impulsions relié aux cylindres tendeurs 7. Le repère numéri- que 10 désigne un dispositif de serrage servant à exercer un effort sur le feuillard 2, le repère numérique 11 un tensiomètre servant à détecter la tension exercée sur le feuillard 2 entre les cylindres tendeurs 3 et le train de laminage 1, et le repère numérique 12 désigne un tensiomètre ser- vant à détecter la tension exercée sur le feuillard 2 entre le train de laminage 1 et les cylindres tendeurs 7. Les repères numériques 13, 14 et 15 désignent respectivement des dispositifs de réglage de vitesse d'avance ser- vant à régler les vitesses de rotation des moteurs respectifs 4, 6 et 8, le repère numérique 16 un dispositif de réglage de tension par lequel la différence entre une tension de référence tIREF et la tension réelle mesu- rée par le tensiomètre 11 est communiquée au dispositif 14 de réglage de vitesse sous la forme d'un signal de vitesse de manière à régler la tension entre les cylindres tendeurs 3 et le train de laminage 1 pour qu'elle soit constante, le repère numérique 17 un dispositif de réglage de tension par lequel la différence entre une tension de référence t2REF et la tension réelle mesurée par le tensiomètre 12 est communiquée au dispositif 15 de réglage de vitesse sous la forme d'un signal de vitesse de manière à régler la tension entre les cylindres tendeurs 7 et le train de laminage 1 pour qu'elle soit constante, et le repère numérique 18 désigne un dispositif com- pensateur de tension qui reçoit un signal indiquant la différence entre la tension réelle mesurée par le tensiomètre 11 et la tension de référence t1REF et délive un signal permettant de corriger la tension entre les cylin- dres tendeurs 7 et le train de laminage 1. Par ailleurs, le repère numéri- que 19 désigne un détecteur d'allongement servant à détecter la différence de vitesse entre les cylindres tendeurs 3 et les cylindres tendeurs 7 si- tués respectivement à l'entrée et à la sortie du laminoir, pour mesurer l'allongement de la pièce et le repère numérique 20 désigne une unité de réglage d'allongement qui reçoit un signal indiquant la différence entre l'allongement détecté par le détecteur d'allongement 19 et un allongement de référence EREF et qui délivre au dispositif de serrage 10 un signal régulateur de l'effort de laminage pour ramener à zéro le signal de dif- férence. On va maintenant expliquer les opérations du dispositif. Tout d'abord, le feuillard 2 défile du c6té entrée au côté sortie du train de laminage 1 dans le sens indiqué par la flèche sur le dessin, tandis que la tension est mesurée à partir des signaux émis par les oscillateurs à impulsions respectifs 5 et 9, et l'effort de laminage est régulé de telle sorte que l'allongement mesuré soit en accord avec l'allongement de réfé- rence EREF. Ensuite, quand l'allongement mesuré subit une variation sous l'effet d'une perturbation quelconque, le rapport entre le nombre des im- pulsions émises par l'oscillateur à impulsions 5 en fonction de la vites- se de rotation des cylindres tendeurs 3 et le nombre d'impulsions émises par l'oscillateur à impulsions 9 en fonction de la vitesse de rotation des cylindres tendeurs 7 subit une variation, et il en résulte une différence entre l'allongement détecté par le détecteur d'allongement 19 et l'allonge- ment de référence. Le signal de différence est envoyé à l'unité 20 de réglage d'allongement, qui délivre au dispositif de serrage 10 un signal de correction de l'effort de laminage pour ramener à zéro la différence d'allongement, et le dispositif de serrage 10 applique au feuillard 2 un effort de laminage basé sur ce signal de correction. En outre, pour que la tension exercée sur le feuillard 2 entre les cylindres tendeurs 3 à l'en- trée du laminoir et le train de laminage 1, d'une part, et la tension exercée sur le feuillard entre le train de laminage 1 et les cylindres tendeurs 7 à la sortie du laminoir, d'autre part, soient constamment fixes, les régulateurs de tension 16 et 17 délivrent les signaux de correction de vitesse aux régulateurs de vitesse 14 et 15, maintenant ainsi aux valeurs de référence respectives chacune des deux tensions. Ainsi, l'allongement de la pièce est réglé par régulation de l'effort de laminage exercé sur le feuillard 2 par le train de laminage 1, tout en maintenant des tensions respectivement fixes sur le feuillard 2 du côté de l'entrée et du côté de la sortie du train de laminage 1. Dans le dispositif classique sus-mentionné de réglage de ten- sion, cependant, la boucle mineure qui permet de corriger l'effort de lami- nage et la boucle mineure qui permet de corriger la tension sont indépen- dantes l'une de l'autre, et par conséquent, une variation de l'effort de laminage est suivie d'une variation de la tension, ce qui a un effet per- turbateur sur le dispositif de réglage de la tension, avec pour résultat une qualité médiocre de la réponse du réglage d'allongement. Un objectif de la présente invention est de procurer un dis- positif de réglage capable de régler l'allongement de la pièce dans un procédé de laminage, avec une réponse de meilleure qualité et une meilleure précision. Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de ré- glage d'allongement selon la présente invention comprend un circuit servant à maintenir tel quel l'effort de laminage quand l'allongement réel mesuré est en accord avec un allongement fixé d'avance, et le dispositif fonction- ne de telle sorte qu'un signal indiquant la différence entre une position de serrage cible basée sur l'effort de laminage conservé dans le circuit de maintien et la position de serrage réelle mesurée est fourni à un dis- positif de réglage de vitesse qui commande la vitesse d'avance de la pièce du c8té de la sortie ou du côté de l'entrée du train de laminage. Autrement dit, l'effort de laminage exercé sur la pièce par le train de laminage est mesuré, et l'effort de laminage tel qu'il existe quand l'allongement de la pièce est en accord avec un allongement cible est conservé par un circuit de maintien. Ensuite, la variation de l'effort de laminage est détecté, la valeur conservée dans le circuit de maintien servant de référence, et la valeur ainsi détectée est réglée par un disposi- tif de réglage d'avance et est envoyée au dispositif de réglage de vitesse qui se trouve du côté de la sortie ou du côté de l'entrée du train de lami- nage de façon à supprimer la variation de la tension exercée sur la pièce, découlant de la variation de l'effort de laminage. En conséquence, étant donné que la variation de l'effort de laminage est dérivée de l'allongement de la pièce, et que la vitesse d'a- vance de la pièce est corrigée en fonction de la variation de l'effort de laminage, il est possible d'empêcher la variation de la tension exercée sur la pièce sous l'effet des variations de l'effort de laminage, si bien que la qualité de la réponse du réglage de l'allongement peut être améliorée, et que l'allongement voulu peut être obtenu avec une grande precision. Sur les dessins ci-joints: - la figure 1 représente un schéma fonctionnel du dispositif classique de réglage de l'allongement de la pièce dans un appareil de lami- nage; - la figure 2 représente un schéma fonctionnel du dispositif de réglage d'allongement selon une forme de réalisation de la présente inven- tion; et - la figure 3 est un diagramme représentant la relation qui existe entre l'effort de laminage et la tension, pour un allongement fixe de la pièce en cours de traitement dans un procédé de laminage. On va maintenant décrire une forme de réalisation préférée de l'invention en se référant aux dessins. Sur la figure 2, les repères nu- mériques 1 à 20 désignent les mêmes éléments ou des éléments correspondant à ceux du dispositif classique qui est représenté sur la figure 1. On ne les décrira donc pas de nouveau. Les repères numériques 21 et 22 désignent des dispositifs de gain de réglage qui multiplient par des gains de réglage prédéterminés, le signal indiquant la différence entre une position de ser- rage cible, émis par un dispositif 23 de conservation de l'effort de lami- nage, et la position de serrage réelle, pour que l'on obtienne des signaux de correction de vitesse, et qui envoient les signaux de correction res- pectivement aux dispositifs 14 et 15 de réglage de vitesse. Le repère nu- mérique 23 désigne un circuit de conservation de l'effort de laminage qui maintient l'effort de laminage au moment o l'allongement détecté par le détecteur d'allongement 19 est en accord avec un allongement de référence. On va maintenant expliquer les opérations de fonctionnement du dispositif. La figure 3 représente les variations de la tension, T, en fonction des variations de l'effort de laminage, A P, pour un allongement fixe du feuillard 2 qui constitue la pièce à laminer. On voit sur la figure 3 qu'une variation de l'effort de laminage provoque une variation de la tension. Compte tenu de cela, selon la présente invention, les opéra- tions suivantes sont effectuées afin d'éviter des variations de la tension sous l'effet de variations de l'effort de laminage. L'effort de laminage, au moment o l'allongement réel détecté par le détecteur d'allongement 19 est en accord avec l'allongement de référence EREF, est conservé par le circuit 23 de maintien de l'effort de laminage. Quand l'allongement subit une variation, le dispositif 20 de réglage d'allongement délivre un signal de régulation de l'effort de laminage correspondant à cette variation, avec pour résultat une diffé- rence entre la valeur conservée dans le circuit 23 et l'effort de laminage réel. Un signal de différence indiquant cette différence est envoyé aux dispositifs 21, 22 de gain de réglage servant de dispositifs de réglage de la correction de la vitesse d'avance, le signal de différence étant ainsi multiplié par des gains de réglage prédéterminés pour constituer des signaux de correction de vitesse. Afin de compenser la variation de la tension, les dispositifs 21 et 22 de gain de réglage envoient les signaux de correction de vitesse, en tant que signaux de réglage d'avance, aux dispositifs 14 et 15 de réglage de vitesse qui commandent les moteurs 6 et 8 servant à faire avancer la pièce. Ces signaux d'avance sont traités par les dispositifs 14 et 15 de réglage de vitesse, et sont utilisés pour commander la vitesse de rotation du moteur 6 qui entraîne les cylindres de travail et du moteur 8 qui entraîne les cylindres tendeurs situés du côté de la sortie du train de laminage. Par suite, on empêche de varier la tension exercée sur la pièce, même en cas de variation de l'effort de laminage dans le train de laminage, et en conséquence la précision de l'allongement de la pièce se trouve augmentée. Bien que la forme de réalisation décrite ci-dessus se rapporte à un train de laminage de pièce en acier, on peut obtenir le même effet que dans cette forme de réalisation quand on applique la présente invention à d'autres chaînes de traitement d'acier dans lesquelles la pièce subit un allongement par laminage. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de régler l'allongement d'une pièce (2) à laminer par un train de laminage (1), par réglage de l'effort de laminage dans le train de laminage et par réglage de la tension exercée sur la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend: - un détecteur d'allongement (19) servant à mesurer l'allonge- ment réel de la pièce pendant son laminage par le train de laminage; - une unité de réglage d'allongement (20) servant à commander un dispositif de serrage (10) du train de laminage en fonction de la dif- férence qui existe entre l'allongement réel mesuré Dar le détecteur d'al- longement et un allongement de référence fixé à l'avance; - un dispositif (23) servant à conserver l'effort de laminage du dispositif de serrage à la valeur qu'il a quand l'allongement détecté par le détecteur d'allongement est en accord avec l'allongement de réfé- rence; - plusieurs dispositifs (13, 14, 15) pour régler les vitesses d'avance de la pièce (2) par des dispositifs d'avance (8, 4) de la pièce qui sont prévus respectivement du côté de la sortie et du côté de l'entrée du train de laminage, à partir de tensionsdétectées par des détecteurs de tension (12, 11) qui détectent les tensions exercées sur la pièce respecti- vement du côté de la sortie et du côté de l'entrée du train de laminage; et - un dispositif de réglage de la correction de la vitesse d'avance pour corriger le réglage de la vitesse d'avance des dispositifs de réglage de vitesse, en fonction de la différence qui existe entre la position de serrage du dispositif de serrage correspondant à l'effort de laminage conservé dans le dispositif de maintien de l'effort de laminage, et une position de serrage cible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1l dispositif de réglage de la correction de la vitesse d'avance comprend des dispositifs de gain de réglage (21, 22) qui envoient des signaux de correction de vitesse aux dispositifs de réglage de vitesse (13, 14, 15), sous la forme de signaux d'avance pour commander les vitesses d'avance de la pièce, les signaux de correction de vitesse étant obtenus en multi- pliant par des gains de réglage prédéterminés un signal indiquant la dif- férence qui existe entre la pression de serrage du dispositif de serrage et la position de serrage cible, respectivement.