Brevet FR2591130A1 — publié le 19870612

pRockllE ET UISPOSITIS DE F()R##IAT [ ON ET DE CORRECTL()N DE LA TUILE D'UNE BANDE MINCE DE ROULE D'ACIER L'invention concerne les installations de traitement des bandes minces de tôles d'acier telles que des lignes d'étamage, d'électrozingage, de galvanisation, de recuit continu, etc. La marche en continu de ces lignes pour des bandes minces de tôles d'acier suppose l'existence de moyens de stockage des bandes disposés à des endroits bien déterminés et servant de zone tampon lors de la réali sation d'opérations nécessitant un arrêt local et temporaire de la bande telles que la soudure de la fin de la bande en cours de traitement avec le début d'une nouvelle bande, le cisaillage de la bande et l'extraction de la bobine de tôle en sortie de ligne. Ces moyens de stockage compris dans une tour dite de stockage ou d'accumulation sont composés essentiellement d'une pluralité de rouleaux de renvoi pouvant être disposés de manière connue sur deux plans horizontaux, un plan fixe et un plan mobile ou poutre pouvant être élevée ou abaissée en fonction de la nature et du temps des opérations en cours dans la ligne et des besoins de stockage correspondants de la bande. Dans une ligne de recuit continu par exemple, on a constaté que la bande d'acier doux ou extra doux, à l'état de recuit et sous tension, lors de son passage sur les rouleaux de renvoi de la tour de stockage, s'incurvait dans le sens transversal en prenant la forme d'une tuile. Cet effet de tuile entraîne de graves inconvénients notamment des problèmes de guidage de la bande et des frottements intempestifs à l'origine de dégradations de l'état de surface de la tôle. Quand les rouleaux de renvoi de la tour de stockage ont un rayon de courbure insuffisant, une plastification du métal survient. Elle résulte, lors du passage de la bande sur un rouleau de renvoi, d'une extension des fibres du métal sur la face convexe de la tôle et de la contraction des fibres du métal sur la face concave. Les deux faces de la bande se plastifient de façon dissymétrique avec des déformations de signe opposé dans les deux zones plastifiées supérieure et inférieure. En sortie de rouleau, le redressement de la bande met en compression les fibres qui ont été allongées et en traction celles qui ont été comprimées. Les couches superficielles de la bande subissent une plastification inverse de celles qui leur ont été imposées par flexion sur le rouleau, les contraintes résiduelles entralmant la formation d'une tuile. Pour éviter la formation de la tuile et les inconvénients qu'elle engendre, la solution préconisée par l'homme de l'art consiste à prévoir, dans la tour de stockage, l'installation de rouleaux de renvoi d'un rayon suffisant pour ne pas provoquer les plastifications superficielles indésirables. Cette solution présente cependant un grand inconvénient car, en augmentant le rayon des rouleaux de renvoi, on est contraint si l'on veut conserver les dimensions de la tour de stockage, soit de diminuer le nombre de rouleaux compris dans la tour et par conséquent de diminuer sa capacité de stockage, soit d'agrandir la tour de stockage pour conserver le nombre souhaité de rouleaux afin de maintenir intacte la capacité de stockage. Cette solution est coûteuse en investissements et obère le coût de revient de la ligne. Le but de la présente invention est, contrairement aux solutions inadéquates préconisées ci-dessus et tout en évitant les inconvénients liés à l'apparition de la tuile, de supprimer totalement ou au moins de réduire l'ampleur de la tuile afin de la contenir dans des limites acceptables et non préjudiciables à la qualité du produit. Ce but est atteint, selon le procédé de l'invention, par le fait qu'au lieu de chercher à éviter l'apparition de la tuile, on provoque volontairement sa formation dans un premier temps pour immédiatement la supprimer ou réduire son ampleur dans un deuxième temps, avant l'entrée de la bande dans la tour de stockage. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce qu'on plastifie de façon contrôlée et autant que nécessaire les couches superficielles des deux faces de la bande d'acier par au moins une flexion dans un sens de la bande pour former la tuile et que l'on corrige totalement ou partiellement la tuile formée résultant de la dissymétrie des contraintes résiduelles introduites dans la bande par une dernière flexion de sens inverse. L'invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier rouleau dit péri-plastifieur pour former la tuile et un deuxième rouleau péri-plastifieur pour corriger totalement ou partiellement la tuile formée. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence a la figure unique représentant de façon schématique une vue de face d'un mode préférentiel de réalisation de l'invention comprenant trois rouleaux. Deux premiers rouleaux 1, 2 de péri-plastification de la bande d'acier 4, préférentiellement de même diamètre, sont disposés de manière à entrainer une première flexion de la bande en cours de défilement et une deuxième flexion en sens inverse de la bande. De préférence, ces deux rouleaux 1, 2 sont déplaçables chacun selon des plans XX' et YYX paral# vièles de translation passant par leurs centres de rotation et de préférence perpendiculaires au plan ZZ' parallèle au plan de défilement de la bande.Le déplacement des rouleaux 1, 2 l'un par rapport a l'autre modifie leur imbrication et permet, en fonction de leur diamètre et en fonction de l'épaisseur de la bande d'acier traitée et de sa composition métallurgique, de déterminer et de contrôler l'angle des flexions alternées par rapport au plan ZZ' parallèle au plan de défilement de la bande, donc d'obtenir ltenroulement suffisant de la bande sur les rouleaux pour atteindre les coefficients suffisants de péri-plastification de nature a provoquer, lors du redressement de la bande à la sortie du deuxième rouleau 2, la formation de la tuile sur la bande. Selon une variante de réallsation, l'imbrication des rouleaux 1 et 2 se fait au moyen d'un dispositif de type barillet dans lequel les rouleaux 1 et 2 liés entre eux se déplacent en décrivant un cercle ayant pour centre le milieu de la distance séparant les centres desdits rouleaux 1 et 2. Selon l'invention, le plan de défilement de la bande est obtenu au moyen de trois rouleaux 5, fi, 7, disposés sur un même plan ZZ', d'appui et de guidage de la bande, le premier rouleau d'appui 5 étant situé an amont du premier rouleau péri-plastifieur l, le deuxième rouleau 6 étant disposé entre le deuxième rouleau péri-plastifieur 2 et le rouleau anti-tuile 3 et le troisième rouleau d'appui 7 étant placé en aval du rouleau anti-tuile 3 et avant l'entrée 8 de la tour de stockage. De préférence, le troisième rouleau anti-tuile 3 est déplaçable selon un plan WW', parallèle aux plans XX' et YY' des rouleaux périplastifieurs l et 2, passant par le centre de rotation du rouleau anti-tuile 3 et perpendiculaire au plan ZZ' parallèle au plan de défilement de la bande. Ce troisieme rouleau anti-tuile 3 peut également se déplacer selon un plan quelconque non perpendiculaire au plan ZZr ou encore peut se déplacer en décrivant une courbe quelconque.Son placement permet, en fonction de son diamètre, de déterminer les angles de flexion utiles de la bande par rapport à son plan de défilement pour, en plastifiant à nouveau les couches superficielles de la bande, supprimer totalement ou corriger dans la mesure voulue la tuile formée lors du redressement de la bande d'acier après son passage sur le rouleau péri-plastifieur 2. Selon l'invention le diamètre du rouleau anti-tuile 3 est supérieur aux diamètres des rouleaux péri-plastifieurs 1 et 2 et préférentiellement d'un diamètre double. Selon une autre caractéristique de l'invention, le diamètre du rouleau anti-tuile est compris entre le diamètre des rouleaux péri-plastifieurs 1 et 2 et le diamètre des rouleaux de renvoi de la tour de stockage. Les rouleaux 1, 2 et 3 sont effaçables pour laisser défiler librement les bandes lorsque celles-ci > compte tenu de leur épaisseur et de leurs compositions métallurgiques, ntentratnent pas l'apparition de l'effet de tuile et donc ne nécessitant pas d'être péri-plastifiées. L'élévation de la limite élastique des couches superficielles résultant des péri-plastifications effectuées par le dispositif de l'invention, présente le grand avantage à la fois de limiter de façon acceptable l'ampleur de la tuile de la bande lors de son passage ultérieur sur les rouleaux de renvoi de la tour de stockage et de diminuer le diamètre des rouleaux de renvoi, sans aggraver l'effet de tuile, en dessous des diamètres minima traditionnellement recommandés par l'homme de l'art. Selon une variante de réalisation et sans se départir de ltesprit de l'invention et du procédé décrit, le dispositif de l'invention peut comprendre un nombre supérieur de rouleaux de péri-plastification par flexions alternées successives et de plus grand diamètre pour conserver a la bande métallique de bonnes caractéristiques mécaniques. Enfin, l'invention n'est pas limitée aux lignes de recuit continu des bandes minces de tôles d'acier doux ou extra doux laminées à froid. Elle s'applique à toute installation susceptible de provoquer la formation de tuile sur des bandes de tales d'acier. REVNDCATIONS 1 - Procédé de formation et de correction totale ou partielle de la tuile d'une bande mince de tôle d'acier caractérisée en ce qu'on plastifie les couches superficielles des deux faces de la bande 4 par au moins une flexion dans un sens de la bande 4 pour former la tuile et qu'on corrige totalement ou partiellement la tuile formée par une flexion péri-plastifieuse de sens inverse. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on provoque la formation de la tuile sur la bande 4 par deux flexions péri-plastifieuses successives de sens inverse et en ce qu'on corrige totalement ou partiellement la tuile formée par ces deux premières flexions par une troisième flexion péri-plastifieuse de sens inverse à la deuxième flexion. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'on forme et on corrige la tuile avant l'entrée 8 de la bande 4 dans la tour de stockage d'une ligne de traitement. 4 - Dispositif de formation et de correction totale ou partielle de la tuile d'une bande mince de tôle d'acier, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier rouleau péri-plastifieur pour former la tuile et un deuxième rouleau péri-plastifieur pour corriger totale ment ou partiellement la tuile formée. 5 - Dispositif de formation et de correction totale ou partielle de la tuile d'une bande mince de tôle d'acier, caractérisé en ce qu'il comprend deux rouleaux 1, 2 péri-plastifieurs pour former la tuile et un troisième rouleau 3 péri-plastifieur pour corriger totalement ou partiellement la tuile formée. 6 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les deux premiers rouleaux péri-plastifieurs l, 2 de-formation de la tuile sont de même diamètre. 7 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les deux premiers rouleaux péri-plastifieurs l, 2 de formation de la tuile sont de diamètres différents. 8 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le troi sième rouleau 3 a un diamètre double de celui des rouleaux péri-plastifieurs l, 2. 9 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le troi sième rouleau 3 a un diamètre inférieur au diamètre des rouleaux de renvoi de la tour de stockage. 10 - Dispositif selon les revendications 4 à 9 caractérisé en ce qu'il est situé avant l'entrée 8 de la bande dans la tour de stockage d'une ligne de traitement. 11 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les rou leaux péri-plastifieurs l, 2 et 3 sont déplaçables chacun selon des plans parallèles XX', vv', WW' passant par leurs centres de rotation et perpendiculaires à un plan ZZ' parallèle au plan de défilement de la bande 4. 12 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les rou leaux péri-plastifieurs l, 2 se déplacent en décrivant un cercle ayant pour centre le milieu de la distance séparant les centres des dits rouleaux 1 et 2. 13 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le rouleau péri-plastifieur 3 se déplace selon un plan quelconque non perpendi culaire au plan ZZ'. 14 - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le rouleau péri-plastifieur 3 se déplace par rapport au plan ZZ' selon une courbe quelconque. 15 - Dispositif selon la revendication ll caractérisé en ce que le plan de défilement de la bande 4 est obtenu au moyen d'au moins trois rouleaux d'appui 5, 6, 7 situés respectivement en amont du premier rouleau péri-plastifieur l, entre le deuxième rouleau péri-plastifieur 2 et le troisième rouleau 3 de correction de la tuile et pour le troisième en aval du troisième rouleau 3 de la correction de la tuile.