Brevet FR2580527A1 — publié le 19861024

i L'invention concerne un procédé et un dispositif tendeur pour le dressage en continu, en particulier de bandes métalliques minces. Dans le cadre de l'invention, il faut entendre par bandes métalliques minces des bandes de métal d'une épaisseur allant jusqu'à 1 mm. Toutefois, pour des matériaux très tendres tels que le zinc, l'aluminium ou des métaux analogues, l'épaisseur des bandes peut atteindre 3 mm. Pour le dressage en continu de bandes métalliques, on connaît essentiellement deux procédés, à savoir d'une part l'étirage avec allongement par traction de la bande métallique entre deux jeux de rouleaux tendeurs et, d'autre part, le dressage par traction et flexion de la bande métal- lique considérée sur deux ou plusieurs cylindres de cintrage entre deux jeux de rouleaux tendeurs sous traction. Lors de l'allongement par traction de bandes métal- liques ondulées, les fibres de différentes longueurs sont allongées de manière plastique et donc durcies différemment. Dans le cas des bandes métalliques minces, les zones de résistance différente provoquent la formation d'ondulations résiduelles indésirables. De plus, il existe un risque de rupture de la bande qui est d'autant plus important que le taux d'étirage est plus élevé. Pour des bandes métalliques présentant des incurvations, l'allongement par traction n'est pas praticable parce que les bandes cassent continuellement. Lors du dressage par traction et flexion, les bandes métalliques sont planées par des efforts de traction et de flexion combinés dans la région de cylindres de cintrage de faible diamètre. La traction appliquée à la bande est alors beaucoup plus faible que lors de l'étirage. Il est possible d'obtenir des taux d'étirage élevés sans risque de rupture de bande tout en supprimant également les incurvations. Lors du dressage par traction et flexion de bandes métalliques minces avec des taux d'étirage supérieurs à i %, on observe le phénomène de cuvettes médianes qui s'étendent d'autant plus que le taux d'étirage est plus élevé et la largeur de la bande plus grande. De plus, les efforts de flexion provoquent dans la bande métallique des contraintes résiduelles qui conduisent, par exemple, à un voilement transversal dit "cross bow". Les deux procédés de planage ne conviennent guère pour le dressage de bandes métalliques minces à faible rigidité intrinsèque, et ils ne sont notamment pas appropriés pour des bandes métalliques à faible coefficient d'élasticité, par exemple pour des bandes d'aluminium d'une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,35 mm. La présente invention a pour objet de fournir un procédé et un dispositif tendeur pour le dressage en continu de bandes métalliques notamment minces, qui ne provoquent plus ni ondulations résiduelles, ni "cross bow" ou cuvettes médianes, qui éliminent, en outre, des contraintes résiduel- les réparties de manière irrégulière dans la section ou dans le plan de la bande et qui suppriment le risque de rupture de bande. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'avec le procédé du type précité la bande métallique consi- dérée est planée par une combinaison de dressage par traction et flexion et d'étirage. Selon l'invention, la bande métal- lique est tout d'abord dressée par traction et flexion, puis étirée. L'étirage se fait alors, de préférence, dans une zone de la bande présentant une courbure en sens opposé. L'inven- tion part de la découverte que des contraintes résiduelles sont produites lors de l'étirage par des fibres ou zones de bande présentant des allongements plastiques différents. A l'état dépourvu d'effort de traction, les fibres ou zones de bande présentant un allongement plus grand se recontractent élastiquement dans une proportion plus grande que les fibres ou zones de bandes qui n'ont été allongées que légèrement. Etant donné qu'en particulier les bandes métalliques minces ne présentent qu'une rigidité intrinsèque minimale, ces retours élastiques différents entraînent des ondulations résiduelles, en particulier pour des bandes métalliques à faible coefficient d'élasticité. L'invention part, en outre, du fait que lors du dressage par traction et flexion il se de flexion produit des cuvettes dites médianes et que les contraintes/ longitudinales provoquent des tensions transversales perpen- diculaires aux contraintes de flexion longitudinales. Dans le sens de la largeur de la bande, ces tensions transversales sont nulles au bord de la bande et augmentent Jusqu'à une valeur maximale en direction du milieu de la bande. De ce fait, les taux d'étirage sont légèrement plus élevés dans la zone médiane de la bande qu'aux bords. Selon l'invention, une bande métallique ondulée est. donc soumise tout d'abord à un processus de dressage par traction et flexion avec un taux d'étirage tel que toutes les ondulations et incurvations de la bande sont éliminées. Ensuite, la bande métallique est soumise à un allongement par traction avec un faible taux d'étirage de 0,2 % à 0,3 %, par exemple. Cela permet de réaliser, pour l'élimination des ondulations ou ondulations résiduelles, des taux d'étirage quelconques sans qu'il y ait un risque de rupture de bande. Les cuvettes médianes alors formées sont éliminées par l'étirage consécutif dans la zone plastique. En même temps, les contraintes résiduelles résultant du dressage par traction et flexion sont suppri- mées par la déformation plastique de l'ensemble de la sec- tion transversale au cours de l'allongement par traction. La bande métallique traitée conformément à l'enseignement de l'invention ne présente alors pratiquement plus de con- traintes résiduelles. L'invention concerne également un dispositif tendeur pour la mise en oeuvre du procédé revendiqué, qui comprend au moins deux rouleaux tendeurs dans la section d'entrée et deux rouleaux tendeurs dans la section de sortie, à chacun des rouleaux tendeurs étant associé un différentiel réalisé sous la forme d'engrenages de superpo- sition et les entrées des engrenages de superposition étant commandées par des moteurs de superposition réglables, et auquel est associé, en outre, un dispositif de dressage par traction et flexion. Ce dispositif tendeur est caractérisé par le fait que les rouleaux tendeurs de sortie forment le banc d'allongement par traction. L'allongement par traction se fait donc - comme le dressage par traction et flexion - entre deux rouleaux tendeurs. Pour un dispositif tendeur comprenant respectivement deux ou quatre rouleaux tendeurs dans la section d'entréeet dans la section de sortie, l'invention prévoit que dans la section de sortie le premier rouleau, vu dans le sens du déplacement de la bande, agit comme rouleau de frein alors que le deuxième rouleau ou tous les autres rouleaux servent de rouleaux d'entraînement, ce qui a pour effet de former le banc d'étirage entre le rou- leau de frein et le ou les rouleaux d'entraînement. Le dis- positif de dressage par traction et flexion est situé norma- lement entre les rouleaux tendeurs dans la section d'entrée et dans la section de sortie de telle façon que le dressage par traction et flexion intervient entre le dernier rouleau tendeur dans la section d'entrée et le premier rouleau ten- deur dans la section de sortie. En principe, le dispositif de dressage par traction et flexion peut cependant être monté également dans une autre zone de la bande, par exemple entre les deuxième et troisième rouleaux tendeurs dans la section d'entrée ou dans la section de sortie lorsque le dispositif tendeur comprend respectivement quatre rouleaux tendeurs dans la section d'entrée ou dans la section de sortie. En outre, il est possible, dans le cas d'un disposi- tif tendeur avec respectivement quatre rouleaux tendeurs dans les sections d'entrée et de sortie, de faire agir les deux premiers rouleaux tendeurs de sortie, vus dans le sens du déplacement de la bande, comme rouleaux de frein et les deux derniers rouleaux-tendeurs comme rouleaux d'entraînement et de former ainsi le banc d'étirage entre les rouleaux de frein et les rouleaux d'entraînement. Dans le dispositif tendeur utilisé, les engrenages de superposition sont montés, de préférence en parallèle, sur un arbre moteur ou un train d'engrenages commun, et selon l'invention il est prévu que, dans le sens- du déplace- ment de la bande, au dernier rouleau tendeur dans la section d'entrée et/ou au premier rouleau tendeur dans la section de sortie est associé, sans moteur de superposition, un engre- nage de superposition avec entrée de superposition fixe ou un engrenage à rapport de transmission fixe lequel est entraîné, par l'intermédiaire de l'arbre moteur ou du train d'engrenages commun, par un moteur d'entraînement. Dans un tel dispositif tendeur, une simple inversion du sens de rotation de l'un des moteurs de superposition peut trans- former le rouleau tendeur associé de rouleau d'entraînement en rouleau de frein. Cela mis à part, le rouleau tendeur associé à l'entrée de superposition fixe ou à l'engrenage à rapport de transmission fixe fonctionne en tant que régu- lateur de vitesse (speedmaster) pour l'ensemble du disposi- tif tendeur. Ce régulateur de vitesse peut donc se trouver aussi bien dans la section d'entrée que dans la section de sortie. L'invention prévoit également d'associer aux rouleaux tendeurs formant le banc d'étirage des dispositifs de mesure, par exemple des roues de mesure, pour l'enregis- trement de l'allongement plastique de la bande dans le banc d'étirage, et d'effectuer, en cas d'écart par rapport à la valeur de consigne, une correction de réglage pour au moins l'un des moteurs de superposition des engrenages de superpo- sition concernés, avec interposition d'un système de réglage. Il en est de même pour le processus de dressage par traction et flexion. Sur ce point, l'invention enseigne que, vus dans le sens du déplacement de la bande, des dispositifs de mesure, par exemple des roues de mesure, pour l'enregistre- ment de l'allongement plastique de bande à la suite du dressage par traction et flexion, sont associés au dernier rouleau tendeur dans la section d'entrée et au premier rouleau tendeur dans la section de sortie et que, en cas d'écart par rapport à la valeur de consigne, une correction de réglage est effectuée pour au moins l'un des moteurs de superposition des engrenages de superposition concernés, à savoir également avec interposition d'un système de réglage. En cas d'écart par rapport à la valeur de consigne au cours de l'allongement par traction et du dressage par traction et flexion, une correction de réglage est réalisée pour au moins un moteur de superposition sur l'un ou l'autre rouleau tendeur ou sur l'engrenage de superposition associé. Les avantages obtenus par l'invention consistent essentiellement à fournir un procédé et un dispositif tendeur qui permettent, au choix, d'une manière simple et avec une dépense de matériel minimale, un planage des bandes métal- liques passantes par traction et flexion et/ou par allonge- ment par traction. Selon l'invention, des bandes métalliques minces sont tout d'abord dressées par traction et flexion, puis étirées. En principe, il existe cependant aussi la possibilité de planer les bandes de métal tout d'abord par étirage et ensuite par traction et flexion. Cela est avanta- geux pour certains matériaux, par exemple pour des bandes d'acier au silicium, dans lesquelles des contraintes rési- duelles persistant après la planage doivent produire, au cours d'un processus de recuit consécutif, des textures déterminées. Compte tenu du large éventail de bandes métal- liques présentant des épaisseurs différentes, le dispositif tendeur selon l'invention peut être mis en oeuvre d'une part pour le planage de bandes métalliques minces dans le cadre du procédé selon l'invention et, d'autre part, pour la pla- nage de bandes métalliques épaisses par le seul dressage par traction et flexion. Cela supprime la nécessité de deux dis- positifs tendeurs ou installations séparés pour des bandes métalliques minces d'une part et pour des bandes métalliques épaisses d'autre part. Le réglage des taux d'étirage par des moteurs de superposition est particulièrement avantageux parce que ces moteurs assurent des régulations extrêmement rapides en raison de leurs faibles moments d'inertie. Il convient de faire tourner tous les moteurs de superposition tout d'abord légèrement en dessous du niveau de tension nécessaire pour l'allongement par traction. L'un de ces moteurs se charge alors du réglage du taux d'étirage dans la zone d'allongement par traction, tandis qu'un autre assure le réglage dans la zone de dressage par traction et flexion, alors que les moteurs restants peuvent rester au niveau de tension initial. Dans tous les cas, l'invention permet de planer en particulier des bandes métalliques minces de telle façon qu'il n'y a plus ni formation, ni présence d'ondulations résiduelles, de "cross bow"i ou de cuvettes médianes. Des contraintes résiduelles éventuelles réparties de manière irrégulière dans la section ou dans le plan du panneau sont éliminées. Le risque de rupture de bande est supprimé. La description qui va suivre, en regar des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif tendeur selon l'invention avec régulateur de vitesse dans la section d'entrée et arbre moteur commun. La figure 2 montre l'objet de la figure i avec un régulateur de vitesse dans la section de sortie et un train d'engrenages commun. Les dessins représentent un dispositif tendeur pour le passage en continu de bandes, en particulier de bandes métalliques minces comprenant au moins deux rouleaux tendeurs 1, 2 ou 1', 2' dans la section d'entrée et deux rouleaux tendeurs 5,6 ou 5', 6' dans la section de sortie, dans lequel la bande métallique 9 considérée est planée par dressage par traction et flexion et par étirage combinés. Dans ce dispositif tendeur, un différentiel 10 est associé à chaque rouleau tendeur, à l'exception d'un rouleau tendeur 4 dans la section d'entrée ou d'un rouleau tendeur 5' dans la section de sortie. Les différentiels 10 sont réalisés sous la forme d'engrenages de superposition et montés en parallèle sur un arbre moteur 11 commun (figure 1) ou sur un train d'engrenages 12 commun (figure 2). Les entrées des engrenages de superposition sont commandées par des moteurs de superposition 13 à couple ou vitesse de rotation réglable. Entre les rouleaux tendeurs dans la section d'entrée et dans la section de sortie est disposé un système de dressage par traction et flexion 14. Dans les modes de réalisation représentés, le dressage par traction et flexion de la bande métallique 9 intervient donc entre le dernier rouleau tendeur 4 ou 4' dans la section d'entrée et le premier rouleau tendeur 5 ou 5' dans la section de sortie. De plus, il est prévu que deux rouleaux tendeurs 5, 6 ou 5', 6' dans la section de sortie forment un bancd'étirage 15. Pour le dis- positif tendeur représenté avec quatre rouleaux tendeurs 1 à 4 dans la section d'entrée et quatre rouleaux tendeurs 5 à 8 dans la section de sortie, il est prévu que, dans la section de sortie, le premier rouleau tendeur 5 ou 5', vu dans le sens du déplacement de la bande, est commandé comme rouleau de frein et que les autres rouleaux tendeurs 6 à 8 ou 6' à 8' servent de rouleaux d'entraInement et que de ce fait le banc d'étirage 15 est formé entre le rouleau de frein 5 ou 5' et les rouleaux d'entraînement 6 à 8 ou 6' à 8', c'est-à-dire que l'étirage se fait avec une courbure de la bande en sens opposé. De plus, vu dans le sens du déplacement de la bande, au dernier rouleau tendeur 4 dans la section d'entrée et/ou au premier rouleau tendeur 5' dans la section de sortie est associé, sans moteur de superposi- tion, un engrenage de superposition avec entrée de superpo- sition fixe ou - comme cela ressort des dessins - un engrenage 16 à rapport de transmission fixe lequel est commandé par un moteur d'entraînement 17 par l'intermédiaire d'un arbre moteur il ou d'un train d'engrenage 12 commun. Aux rouleaux tendeurs 5, 6 ou 5', 6' formant le banc d'étirage 15 sont associés des dispositifs de mesure 18, 19, par exemple des roues de mesure, pour l'enregistrement de l'allongement plastique de la bande sur le banc d'étirage. En cas d'écart par rapport à la valeur de consigne, une correction de réglage est effectuée pour au moins l'un des moteurs de su- perposition 13 des engrenages de superposition 10 concernes, à savoir avec interposition d'un système de réglage. De plus, il est prévu que des dispositifs de mesure 20, 19, par exemple des roues de mesure, pour I'enregistrement de l'allon- gement plastique de la bande à la suite du dressage par trac- tion et flexion sont associés au dernier rouleau tendeur 4, 4' dans la section d'entrée et au premier rouleau tendeur , 5' dans la section de sortie, vu dans le sens du déplace- ment de la bande. Dans ce cas aussi, un écart par rapport à la valeur de consigne provoque une correction de réglage d'au moins l'un des moteurs de superposition 13 des engre- nages de superposition 10, avec interposition d'un système de réglage. Dans les deux cas, le système de réglage n'est pas représenté. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le dressage en continu, en parti- culier de bandes métalliques minces, caractérisé par le fait que la bande métallique considérée est planée par dressage par traction et flexion et allongement par traction combinés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande métallique est tout d'abord dressée par traction et flexion et étirée ensuite. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'allongement par traction de la bande métallique est effectué dans une zone de la bande présentant une courbure de bande en sens opposé. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant tout d'abord deux rouleaux tendeurs dans la section d'entrée et deux rouleaux tendeurs dans la section de sortie, un différentiel étant associé à chaque rouleau tendeur, les différentiels étant réalisés sous la forme d'engrenages de superposition et les entrées de superposition des engrenages de superposition commandées par des moteurs de superposition réglables, et un dispositif de dressage par traction et flexion pour la bande métallique passant en continu, carac- térisé par le fait que les rouleaux tendeurs (5, 6 ou 5', 6') dans la section de sortie forment un banc d'étirage (15). 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant respectivement deux ou quatre rouleaux tendeurs dans les sections d'entrée et de sortie, caractérisé par le fait que dans la section de sortie le premier rouleau tendeur (5, ou 5'), vu dans le sens du déplacement de la bande, agit comme rouleau de frein tandis que le deuxième rouleau tendeur (6 ou 6') ou les autres rouleaux tendeurs (6 à 8 ou 6' à 8') servent de rouleaux d'entraînement et que de ce fait le banc d'étirage (15) est formé entre le rouleau de frein et le ou les rouleaux d'entraînement. 6. Dispositif selon la revendication 4, comprenant respectivement quatre rouleaux tendeurs dans les sections d'entrée et de sortie, caractérisé par le fait que dans la section de sortie les deux premiers rouleaux tendeurs (5, 6 ou 5', 6'), vusdans le sens du déplacement de la bande, fonctionnent comme rouleaux de frein tandis que les deux derniers rouleaux tendeurs (7, 8 ou 7', 8') fonctionnent comme rouleaux d'entraînement et que de ce fait le banc d'étirage (15) est formé entre les rouleaux de frein et les rouleaux d'entraînement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 6, caractérisé par le fait que, dans le sens du déplacement de la bande, au dernier rouleau tendeur (4) dans la section d'entrée et/ou au premier rouleau tendeur (5') dans la section de sortie est associé, sans moteur de super- position (13), un engrenage de superposition (10) avec entrée de superposition fixe, ou un engrenage (16) à rapport de transmission fixe qui est entraîné, par l'intermédiaire de l'arbre moteur (11) ou du train d'engrenage (12), par un moteur d'entraînement (17). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 7, caractérisé par le fait qu'aux rouleaux tendeurs (5, 6 ou 5', 6') formant le banc d'étirage, sont associés des dispositifs de mesure (18, 19) pour l'enregistrement de l'al- longement de la bande dans le banc d'étirage et que, en cas d'écart par rapport à la valeur de consigne, une correction de réglage est effectuée pour au moins l'un des moteurs de superposition (13) des engrenages de superposition (10) concernés, avec interposition d'un système de réglage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 8, caractérisé par le fait que, vu dans le sens du déplacement de la bande, des dispositifs de mesure (20, 19), par exemple des roues de mesure, pour l'enregistrement de l'allongement de la bande à la suite du dressage par traction et flexion, sont associés au dernier rouleau tendeur (4 ou 4') dans la section d'entrée et au premier rouleau tendeur (5 ou 5') dans la section de sortie et que, en cas d'écart par rapport à la valeur de consigne, une correction de réglage est effectuée pour au moins l'un des moteurs de superposition (13) des engrenages de superposition (10) concernés, avec interposition d'un système de réglage.