Brevet FR2595275A1 — publié le 19870911

Dispositif de réglage de la planéité et de l'épaisseur du feuillard laminé dans une cage de laminoir de feuil- lard à plusieurs cylindres L'invention concerne un dispositif de réglage de la planéité et de l'épaisseur du feuillard laminé dans une cage de laminoir de feuillard à plusieurs cylindres, comprenant deux cylindres de travail ainsi qu'au moins un cylindre d'appui pour soutenir un cylindre de travail, le cylindre d'appui étant un cylindre à réglage de la flèche ayant une surface laté- rale qui tourne autour d'un support fixe et qui s'appuie sur le support aux moyens d'éléments de palier hydrosta- tiques disposés côte à côte dans la direction de l'axe du cylindre et dont les portances peuvent être commandées une par une ou par groupes. On a développé une cage de laminoir du type défini ci-dessus au brevet de la République Fédérale Allemande 31 45 526 en vue d'obtenir par rapport aux cages de laminoir habituelles jusqu'ici à cylindre d'appui plein, la possibilité de bien se rendre maître du processus de laminage en ce qui concerne l'épais- seur et notamment la planéité de feuillard ou de matériaux en feuille métallique laminés, par exem- ple de feuilles d'aluminium. Des défauts de planéité peuvent apparaître après le laminage ou seulement à la transformation ultérieure. Lors du laminage, les défauts de planéité proviennent essentiellement d'un étirage différent sur la largeur de la bande en raison d'une inégale déformation du feuillard sur sa largeur dans l'emprise. Lors de la transformation ultérieure, par exemple lors du découpage, les défauts de planéité sont dus souvent au relâchement des tensions internes qui se sont créées lors du laminage. On distingue entre les défauts de planéité qui peuvent être supprimés par étirage et ceux qui ne le peuvent pas. On désigne sous le nom de défauts pouvant être supprimés par étirage, ceux pour lesquels l'écart de planéité du feuillard est invariable sui- vant la direction de sa largeur. Il apparaît alors sur les faces supérieure et inférieure du feuillard, des tensions propres de sens opposés qui sont constan- tes sur toute la largeur. Des inégalités de surface qui peuvent être supprimées par étirage sont caracté- risées par le fait qu'elles sont délimitées d'une manière rectiligne dans une direction, par exemple dans la direction longitudinale ou dans la direction transversale. Des écarts de planéité variables sur la largeur et sur la longueur du feuillard, sont caracté- risés par des démarcations curvilignes et ne peuvent pas être supprimés par étirage au moyen d'une simple opération de flexion. Il y a dans ce cas des réparti- tions de tensions propres suivant la direction longi- tudinale et suivant la direction transversale qui ne sont uniformes. Des défauts de planéité de ce type apparaissent sous la forme d'ondulations au milieu et sur les bords ainsi que sous la forme de ce que l'on appelle des "quaterbuckles" sur le feuillard laminé à froid. Avec la possibilité de réglage zone par zone du profil de la table du cylindre pour un cylindre de réglage de la flèche, en commandant la portance des éléments de palier hydrostatiques, on dispose d'une grandeur de réglage mécanique pour le réglage de la planéité du feuillard qui est utilisée dans la cage de laminage suivant le brevet de la République Fédérale Allemande 31 45 526, mais qui ne permet cependant qu'un réglage grossier car la largeur des zones de flexion réglables de la face latérale du cylindre qui pour les-cylindres à réglage de la flèche se trouvant sur le marché est de l'ordre de 400 à 500 mm est très grande par rapport aux défauts de planéité étroitement limités localement du feuillard laminé. L'invention vise à améliorer le réglage de planéité dans des cages de laminoir de feuillard à plusieurs cylindres ayant comme cylindres d'appui des cylindres hydrostatiques à réglage de la flèche. Le dispositif suivant l'invention est carac- térisé par un réglage mécanique de la planéité du feuillard au moyen du cylindre à réglage de la flèche en commandant zone par zone la portance s'appliquant sur la face latérale du cylindre à réglage de la flè- che et par un réglage de planéité par voie thermique en refroidissant les cylindres de travail zone par zone sur leur largeur. De préférence: Il est prévu un refroidissement supplémentaire des cy- lindres d'appui zone par zone sur leur largeur. 30. Des éléments de palier hydrostatiques du cylindre à ré- glage de la flèche, qui en soi est connu, peuvent être chargés par deux sources de pression hydrauliques,décalées dans la direction périphé- rique,comportant chacune un piston et un corps cylindrique et montées entre l'élément de palier et le support,les éléments de palier com- prenant des poches ménagées dans la direction périphérique dans leurs surfaces de palier tournées vers le pourtour intérieur de la face latérale du cylindre et du fluide sous une pression différente peut être envoyé aux deux sources de pression. Il est prévu un dispositif de refroidisse- ment des cylindres;qui est connu en soi et qui comprend des buses de projection disposées dans des barres porte-buses sur la largeur des cylindres. 5. Il est prévu une commande de réglage trans- versal des barres porte-buses qui peuvent coulisser indépendamment les unes des autres transversalement à la direction de passage du feuillard (a) en fonction de la position, déterminée par les appareils de mesure, des bords du feuillard à la sortie de la cage de lami- noir. Il est prévu un dispositif de refroidisse- ment de cylindre, qui est connu en soi et qui comprend des éléments de refroidissement>disposés sur la largeur du cylindre et ayant la forme d'adapteurs débouchant sur la surface du cylindre, raccordés à une amenée d'agent de refroidissement et destinés à déposer, d'une manière continue et sans pression, des coussins de liquide de refroidissement pour refroidir la sur- face des cylindres, des vérins de réglage ayant un piston de réglage à tige entraînée par l'agent de refroidissement étant prévus pour faire sortir et entrer les adapteurs, lesquels communiquent respecti- vement par un canal d'amenée ménagé dans la tige du piston avec l'intérieur du corps cylindrique du vérin, le canal d'amenée étant raccordé à une ou à plusieurs buses ménagées dans le fond de l'adapteur et le vérin de réglage étant constitué de manière à régler la pression de l'agent de refroidissement et étant repoussé, dans le sens opposé au courant de l'agent de refroidissement, par un ressort qui sert en même temps d'élément de rappel. Il est prévu une combinaison de l'adapteur pour déposer du liquide de refroidissement et de dispositifs pour déposer des graisses ou des substan- ces analogues sur les tables de cylindre. Grâce à la combinaison du réglage grossier par voie mécanique de la planéité du feuillard au moyen des cylindres hydrostatiques à réglage de la flèche et du réglage fin par voie thermique en refroidissant zone par zone les cylindres de travail et>le cas échéant, également les cylindres d'appui constitués en cylindres à réglage de la flèche sur la largeur des cylindres>avec une largeur de zone de refroidissement qui est de l'ordre de 50 mm et qui est sensiblement plus petite que la largeur des zones de flexion des cylindres hydrostatiques à réglage de flèche, on obtient un réglage optimal de la planéité du feuillard. L'utilisation des cylindres hydrostatiques à réglage de la flèche comme grandeur mécanique de réglage et des dispositifs de refroidissement des cylindres comme grandeur thermique de réglage donne les bases d'un système de réglage de planéité dynami- que et à fonctionnement rapide. La rapidité du réglage de planéité est obtenue surtout en raison du fait que le refroidissement des cylindres modifie en quelques fractions de seconde la viscosité de l'huile de lami- nage et des émulsions de laminage et ainsi les condi- tions de frottement dans l'emprise qui influent sur la planéité du feuillard. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 représente schématiquement un laminoir quarto ayant des dispositifs de réglage suivant l'invention; la figure 2- est une vue en coupe transver- sale d'un cylindre hydrostatique à réglage de la flè- che; la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de refroidissement de cylindre ayant des barres porte- buses; et la figure 4 est une vue en coupe transver- sale d'un dispositif de refroidissement de cylindre ayant des éléments de refroidissement sous forme d'adapteurs. La figure 1 représente la constitution sché- matique d'un laminoir quarto ayant une cage 1 à qua- tre cylindres dans laquelle sont montés deux cylindres de travail 2, 3 et deux cylindres hydrostatiques à réglage de la flèche 4, 5 servant de cylindres d'appui, des dispositifs de refroidissement 6, 7 à l'entrée du feuillard pour les cylindres de travail 2, 3 et pour les cylindres à réglage de la flèche 5, un appareil de mesure de l'épaisseur du feuillard 8, par exemple un émetteur de rayons bêta ou de rayons Xet un rouleau de mesure de planéité 9 à la sortie du feuillard, un dévidoir 10 et un bobinoir 11 pour le feuillard laminé 12. Le cylindre à réglage de la flèche 5 utilisé comme cylindre d'appui comprend suivant la figure 2, une surface latérale 13 de cylindre creux> qui est chargée par le cylindre de travail 3. Dans l'espace intérieur défini par la surface latérale 13 passe un support 14 qui est maintenu fixe aux deux extré- mités. Des éléments hydrostatiques de palier 15 sont montés sur le support 14 en étant disposés étroitement les uns à côté des autres suivant la direction de l'axe du cylindre. Les éléments de palier 15 sont chargés respec- tivement par deux sources de pression 16, 17. La source de pression 16 est constituée d'un piston cylindrique 18 relié rigidement au support 14 et d'un corps cylin- drique 19 prévu dans l'élément de palier 15 et possède une chambre sous pression 20 qui communique par un canal 21 avec un conduit d'amenée 22 du fluide sous pression. La source de pression 17 est constituée d'un piston 23 cylindrique relié rigidement au support et d'un corps cylindrique 24 prévu dans l'élément de palier 15 et possède une chambre sous pression 25 qui communique par le canal 26 avec un conduit d'amenée 27 du fluide sous pression. Une surface formant palier 29 de l'élément de palier 15 est tournée vers le pourtour intérieur 28 de la surface latérale 13 du cylindre et/dans cette sur- face formant palier, se trouvent deux poches 30 et 31 disposées suivant la direction périphérique et desti- nées à former le palier hydrostatique. La poche 30 communique par un canal de laminage 32 avec la chambre sous pression 20 de la source de pression 16 et la poche 31 par un canal de laminage 33 avec la chambre sous pression 25 de la source de pression 17. Du fluide sous pression peut être amené sous une pression différente aux deux sources de pression 16, 17. Les sources de pression 16, 17 des éléments de palier 15, 34 produisentjsur le côté du support 14 tourné vers le cylindre de travail 3 et sur le côté qui y est opposé, les forces de laminage et permettent d'obtenir le réglage de la flèche souhaitée. Les cylindres à réglage de la flèche 4, 5 sont des éléments de réglage pour le réglage de la planéité prescrit et pour le réglage>qui n'est pas explicité davantage de l'épaisseur du feuillard laminé. Le dispositif de refroidissement 6, 7 suivant la figure 3 des cylindres de travail 2, 3 et des cylin- dres d'appui 4, 5 du laminoir quarto sur la figure 1 est constitué d'une barre porte-buses 35 pour les cylindres d'appui 4, 5 et de trois barres porte-buses 6 à 38 pour les cylindres de travail 2, 3. Des buses de projection 39, de préférence des buses à jet plat, sont montées dans les barres porte-buses 35 à 38 pour appliquer de l'huile de refroidissement et/ou des émulsions sur les cylindres 2 à 5. Les barres porte- buses 35 à 37 sont fixes tandis que les barres porte- buses 38 peuvent être déplacées tranversalement au sens de déplacement (a) du feuillard sur la largeur de ce dernier. En outre, la distance entre les barres porte- buses 38 et le jeu de cylindres 40 est réglable. Enfin, on peut également prévoir une possibilité de réglage mutuel continu transversalement au sens de déplace- ment (a) du feuillard et un réglage en rotation des buses 39 des deux barres porte-buses 38. L'amenée d'huile de laminage ou d'une émulsion aux barres porte-buses 38 réglables est réglée en pres- sion et/ou en quantité et/ou en température. Le dispositif de refroidissement 6 suivant la figure 4 destiné à appliquer de l'agent de refroi- dissement et de la graisse ou des substances analogues sur les cylindres de travail 2, 3 et le cas échéant aussi sur les cylindres d'appui 4,5,est constitué d'éléments de refroissement 41 disposés suivant une rangée sur la largeur du cylindre et qui comprennent un adapteur raccordé à un conduit d'amenée d'agent de refroidisse- ment 42 et débouchant sur la surface du cylindre, ainsi qu'un dispositif d'entraînement à moteur pour rappro- cher l'adapteur 43 de la surface du cylindre jusqu'à ce qu'il ne reste plus que la largeur d'une fente. Ce dispositif d'entraînement de l'adapteur 43 est cons- titué d'un vérin hydraulique de réglage 44 comprenant un piston de réglage 45 chargé par l'agent de refroi- dissement pour faire sortir et entrer une tige de pis- ton 46 à l'extrémité libre de laquelle est monté l'adapteur 43, le vérin communiquant par un canal d'amenée 47, servant d'orifice de laminage et ménagé dans la tige de piston 46; avec l'intérieur du corps cylindrique 48 du vérin de réglage 44 raccordé à un conduit d'amenée 42 d'agent de refroidissement. Le canal d'amenée 47 ménagé dans la tige du piston 46 communique avec une ou avec plusieurs buses 49 ména- gées au fond 50 de l'adapteur. Le piston de réglage 35 pour l'adapteur 43 sert en coopération avec le canal d'amenée 37 ménagé dans la tige de piston 46 et une ou plusieurs buses 49 au fond 50 de l'adapteur à régler la pression de l'agent de refroidissement et est repoussé à cet effet dans le sens opposé à celui du courant d'agent de refroidissement par un ressort 51 qui sert en même temps d'organe de rappel. Le dispositif pour appliquer de la graisse ou des substances analogues sur les tables des cylin- dres comprend un cylindre sous pression 52 ayant des buses sous pression 53 qui sont alimentées en graisses, en huilesd'émulsion ou en substances analogues par une pompe 54 intégrée ou par un cylindre central, sous pression qui n'est pas représenté. Les cylindres sous pression 52 pour amener de la graisse sont montés en fonction du sens de rotation des cylindres sur ou sous les éléments de refroidissement 41, de manière à se trouver en amont de l'adapteur 43 des éléments de refroidissement 41 tel que considéré dans le sens de rotation du cylindre. Lorsqu'il apparaît des défauts de planéité rendus visibles par une formation d'ondulations ou de plis dans le feuillard laminé 12 passant dans l'emprise 55 dans le sens de laminage (a), on applique au moyen des éléments de refroidissement 41 rapprochés des cylindres de travail 2, 3 et le cas échéant des cylindres d'appui 4, 5 de la cage de laminoir 1 jus- qu'à ne laisser subsister qu'une fente 56, de l'agent de refroidissement, par exemple de l'huile de laminage ou de l'émulsion de laminage;sur les zones de la surface des cylindres dans la région des défauts de planéité du feuillard laminé 12 sous la forme de coussins de liquide de refroidissement presque sans pression et se renouvelant constamment. Lorsqu'il apparaît des emplacements manquant de matières sur le feuillard laminé 12, ce qui se traduit par une surface rugueuse du produit laminé, on augmente temporairement le diamètre efficace (2a) des tables de cylindres dans la région des endroits défectueux en déposant zone par zone des graisses ou des huiles au moyen du cylindre sous pression 52 sur la surface des rouleaux 2, 3 jusqu'à ce qu'il ne se produise plus d'endroit défectueux de ce type dans le matériau laminé. On tire parti des dispositifs de refroidis- sement de cylindre décritsprécédemment en premier lieu en tant que grandeur de réglage par voie thermi- que pour le réglage de la planéité du feuillard et en second lieu seulement pour le réglage de l'épais- seur du feuillard. Grâce au réglage de la planéitéles défauts de planéité du feuillard laminé 12 déterminés par le rouleau de mesure 9 sont supprimés au moyen des cylin- dres à réglage de la flèche 4,5 et des dispositifs de refroidissement des cylindres 6, 7, qui (4 à 7) sont inclus comme grandeur de réglage dans un circuit de réglage adéquat qui n'est pas explicité d'une manière plus précise. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage de la planéité et de l'épaisseur du feuillard laminé dans une cage de lami- noir de feuillard à plusieurs cylindres, comprenant deux cylindres de travail ainsi qu'au moins un cylin- dre d'appui pour soutenir un cylindre de travail, le cylindre d'appui étant un cylindre à réglage de la flèche ayant une surface latérale qui tourne autour d'un support fixe et qui s'appuie sur le support aux moyens d'éléments de palier hydrostatiques disposés côte à côte dans la direction de l'axe du cylindre et dont les portances peuvent être cormuandées une par une ou par groupes, caractérisé par un réglage mécanique de la planéité du feuillard au moyen du cylindre à réglage de la flèche (4, 5) en commandant zone par zone la portance s'appliquant sur la face latérale (13) du cylindre à réglage de la flèche et par un réglage de planéité par voie thermique en refroidissant les cylindres de travail (2, 3) zone par zone sur leur lar- geur. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par un refroidissement supplémentaire des cylindres d'appui (4, 5) zone par zone sur leur largeur. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de palier (15) hydrostatiques du cylindre à réglage de la flèche (5), qui en soi est connu, peuvent être chargés par deux sources de pression (16, 17) hydrauliques, décalées dans la direction périphérique, comportant chacune un piston (18,23) et un corps cylindrique (19,24) et montées entre l'élément de palier (15) et le support (14), les éléments de palier (15) comprenant des poches (30, 31) ménagées dans la direction périphérique dans leurs surfaces de palier (29) tournées vers le pour- tour intérieur (28) de la face latérale du cylindre (13) et en ce que du fluide sous une pression différente peut être envoyé aux deux sources de pression (16, 17). 4. Dispositif suivant l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par un dispositif de refroi- dissement des cylindres (6, 7); qui est connu en soi et qui comprend des buses de projection (39) disposées dans des barres porte-buses (35 à 38) sur la largeur des cylindres. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par une commande du réglage transversal des barres porte-buses (36) qui peuvent coulisser indépendamment les unes des autres transversalement à la direction de passage du feuillard (a) en fonction de la position, déterminée par les appareils de mesure, des bords du feuillard à la sortie de la cage de laminoir. 6. Dispositif suivant l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par un dispositif de refroi- dissement de cylindre, qui est connu en soi et qui comprend des éléments de refroidissement (41). disposés sur la largeur du cylindre et ayant la forme d'adap- teurs (43) débouchant sur la surface du cylindre, - raccordés à une amenée d'agent de refroidissement et destinés à déposer, d'une manière continue et sans pression, des coussins de liquide de refroidissement pour refroidir la surface des cylindres (2, 3), des vérins de réglage (44) ayant un piston de réglage (45) à tige (46) entraîné par l'agent de refroidissement étant prévus pour faire sortir et entrer les adapteurs (43), lesquels communiquent respectivement par un canal d'amenée (47) ménagé dans la tige du piston (46) avec l'intérieur (48) du corps cylindrique du vérin, le canal d'amenée (47) étant raccordé à une ou à plusieurs buses (49) ménagées dans le fond (50) de l'adapteur et le vérin de réglage (45) étant constitué de manière à régler la pression de l'agent de refroidissement et étant repoussé, dans le sens opposé au courant de l'agent de refroidissement, par un ressort (51) qui sert en même temps d'élément de rappel. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par la combinaison de l'adapteur (43) pour déposer du liquide de refroidissement et de dis- positifs(52, 53, 54) pour déposer des graisses ou des substances analogues sur les tables de cylindre.