Brevet FR2607243A1 — publié le 19880527

L'invention concerne un dispositif de détection d'anomalies de forme et/ou de dimension dans la direction verticale. d'objets en circulation sur une voie rectiligne et horizontale. Dans le domaine de la production d'objets dans l'industrie ou dans le domaine de la manutention il est très souvent nécessaire de détecter des anomalies de forme et/ou de dimension de ces objets, alors qu'ils sont en circulation sur une voie horizontale et rectiligne. Par exemple, dans les trains continus de laminage à chaud des tôles. il peut etre nécessaire de détecteur de façon sure et très rapide, une déformation de la tôle pouvant entrainer son blocage dans une partie de l'installation et donc un arrêt de la production et une détérioration plus ou moins importante de la ligne de production. En particulier, à la sortie des cages dégrossisseuses, les tôles laminées à chaud peuvent présenter dans leur partie de tête, une courbure en forme de spatule de ski, d'une hauteur plus ou moins importante. Les trains continus à chaud comportent d'autre part, très souvent, entre les cages dégrossisseuses et la cisaille précédant les cages finisseuses, un tunnel de maintien en température amovible recouvrant, dans sa position de service la table de transfert des toles.Si la hauteur de la partie déformée en spatule de ski de la tôle est excessive, la tôle vient heurter le tunnel si bien qu'on risque d'aboutir à un blocage de la production et à une détérioration du tunnel. I1 est donc nécessaire de détecter les tôles présentant une déformation de hauteur excessive et de commander le relevage et l'escamotage du tunnel amovible avant que la partie de tête de la tole ne parvienne à l'entrée du tunnel. Pour effectuer cette détection. on utilise généralement une potence ou un portique comportant un élément horizontal disposé transversalement au-dessus de la table de transfert des tôles, en amont de l'entrée du tunnel et portant un ensemble de détection. L'ensemble de détection comporte une plaque d'une certaine largeur disposée dans un plan transversal par rapport à la direction de circulation du produit et suspendue par sa partie supérieure à I'élément horizontal du portique sur lequel elle est articulée autour d'un axe horizontal. Le bord inférieur de la plaque dans sa position verticale d'équilibre est à une hauteur prédéterminée au-dessus de la table de transfert des tôles, Cette hauteur est telle que seules les tôles dont la partie de tête présente une déformation en spatule de ski d'une hauteur supérieure à une certaine limite viennent heurter la plaque et provoquent son pivotement.Un détecteur situé au voisinage de la partie supérieure de la plaque pivotante est actionné lors du pivotement de la plaque et permet de commander le relevage et l'escamotage du tunnel amovible. L'inconvénient principal d'un tel dispositif est qu'il nécessite l'utilisation d'une plaque pivotante de grandes dimensions et donc de poids et d'inertie importants. En effet, le détecteur de pivotement de la plaque doit être disposé à une distance suffisante de la table de transfert. pour que ce détecteur échappe le plus possible au flux de chaleur dégagé par la tôle dont la température est supérieure à 1000 . En conséquence, la plaque et le portique doivent avoir une hauteur importante, généralement de l'ordre de trois à quatre mètres.En outre. la plaque doit s'étendre transversalement sur une longueur du même ordre que la largeur de la tôle, pour pouvoir détecter des défauts de forme sur toute la largeur de la tôle en circulation, Dans le cas du laminage de larges bandes, la plaque pivotante de détection a donc de grandes dimensions et une forte inertie, si bien que cette plaque risque de se déformer ou d'amplifier la déformation de la tôle, lors d'un choc consécutif au passage d'une tete de bande déformée. De plus, une forte inertie n'est pas favorable en ce qui concerne la sensibilité et la rapidité de détection. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de détection d'anomalies de forme et/ou de dimension dans la direction verticale d'objets en circulation sur une voie rectiligne et horizontale comportant un support fixe horizontal placé transversalement au-dessus de la voie de circulation des ob Jets sur lequel au moins un élément pivotant vertical est monté articulé autour d'un axe horizontal de direction transversale, par sa partie supérieure, de façon que sa partie inférieure soit à un niveau prédéterminé au-dessus de la voie de circulation des objets et un détecteur associé à l'élément pivotant de façon à être sollicité lors d'un pivotement provoqué par le passage d'un objet présentant une anomalie. ce dispositif de détection ayant une structure permettant d'éviter la déformation de l'élément pivotant en service ainsi que d amplifier la déformation de la tôle, tout en assurant une très bonne sensibilité et une très grande rapidité de détection. Dans ce but, l'élément pivotant est constitué par au moins deux tiges verticales espacées suivant la direction transversale, articulées indépendamment l'une de l'autre sur l'axe de pivotement et solidaires, chacune d'une came à son extrémité supérieure, et le dispositif comporte en outre un moyen de détection constitué par le détecteur de pivotement et par un élément de détection vertical monté pivotant sur un axe horizontal parallèle à l'axe de pivotement des tiges et disposé à proximité des cames de façon à être déplacé par pivotement sous l'effet de la came et à solliciter le détecteur, lorsque l'une quelconque des tiges vient en contact avec une partie d'un objet présentant une anomalie qui provoque son pivotement et celui de la came correspondante. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointe en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de détection suivant l'invention utilisé dans un train de laminage continu à chaud de tôles d'acier. La figure 1 est une vue en élévation de l'ensemble du dispositif de détection placé au-dessus de la table de transfert du train de laminage, La figure 2 est une vue agrandie de l'élé- ment pivotant du dispositif de detection représenté sur la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 2. Sur la figure 1, on voit un portique 1 comportant des colonnes verticales 2 et une traverse horizontale 3 constituée par un profilé en I. Le portique 1 est placé au-dessus de la table de transfert 4 d'un train de laminage à chaud comportant des rouleaux 6 pour le transport de la tôle 5 en cours de laminage. La table de transfert 4 est dispose entre les cages dégrossisseuses du laminoir et la cisaille d eboutage située avant l'entrée des cages finisseuses. Au-dessus de cette table de transfert. sur une partie au moins de sa longueur, est disposé un tunnel de maintien en température amovible qui peut être mis en position de recouvrement de la tôle 5 en circulation sur la table de transfert 4. Le portique 1 du dispositif de détection est situé en amont de l'entrée du tunnel, de façon que sa traverse horizontale 3 soit disposée dans la direction transversale de la table de transfert 4. c'est-à-dire parallèlement aux axes des rouleaux S. La traverse 3 sert de support à l'élément pivotant vertical 8 qui sera décrit plus en détail en se référant aux figures 2 et 3. La traverse 3 porte à sa partie inférieure quatre chapes 9 comportant des trous dans l'alignement les uns des autres. pour le passage d'un arbre 11 monté rigidement solidaire des chapes 9. L'arbre 11, pa allèle à la traverse 3 et donc de direction transversale par rapport à la table de transfert de la tôle 5, porte cinq ensembles pivotants 12 montés à la suite les uns des autres dans la direction transversale. Chacun des ensembles pivotants 12 est constitué par un tube en acier inoxydable 14 solidaire à sa partie su périeure d'un fourreau 15 et d'une came profilée 16. Les fourreaux 15 sont montés librement rotatifs sur l'arbre fixe 11, les uns à la suite des autres, de sorte que les ensembles 12 sont pivotants indépendamment les uns des autres autour de l'axe horizontal de l'arbre fixe 11. Au-dessus de chacune des chapes 9 est disposée une chape supérieure 10 soudée sur la traverse 3, de façon à présenter une partie en saillie par rapport à la traverse sur 1 un de ses côtés. Sur la partie supérieure de la traverse 3 et sur la partie saillante des chapes 10 est fixée une plaque support horizontale 17 sur laquelle sont montés deux paliers lis ses 18 et 19 ayant un même axe horizontal paralléle à l'axe de l'arbre fixe 11. Un arbre 20 est monté rotatif dans les paliers 18 et 19 qui sont situés, dans la direction transversale, approximativement au niveau des chapes extrêmes 9 et 10. Entre les paliers 18 et 19, l'arbre 20 est solidaire de cinq plats verticaux 21 situés chacun, dans la direction transversale. au niveau d'une came 16 d un élément pivotant 12.L'arbre 20 traverse chacun des plats verticaux 21 par une ouverture prévue dans sa partie supérieure et des soudures au niveau de chacune de ces ouvertures permettent de réaliser la fixation de l'arbre 20 sur les plats verticaux 21. Une platine 22 verticale est fixée par soudure à l'extrémité inférieure des plats 21. La platine 22 est disposée en face des cames îe des ensembles pivotants 12. L'arbre 20 est fixé axialement par rapport aux paliers 18 et 19 par des butées annulaires 23 et 24. L'ensemble constitué par l'arbre 20, les plats verticaux 21 et la platine 22 est mobile en rotation autour de l'axe horizontal des paliers 18 et 19. Comme il est visible sur la figure 1, l'arbre 20 est prolongé d'un côté, au-delà du palier 19, jusqu'à l'extrémité de la traverse 3 du portique 1. Le prolongement de l'arbre 20 est monté rotatif dans des paliers 25 portés par la traverse 3 dont les axes sont confondus avec l'axe des paliers 18 et 19. L'extrémité de l'arbre 20 est solidaire d'un bras 26 lui-même situé en face d'un détecteur électromagnétique 27. La partie inférieure des tubes 14 de l'en- semble pivotant 8 est située, dans la position verticale de repos de l'ensemble pivotant, à une hauteur prédéterminée h au-dessus de la table de transfert 4. Cette hauteur h permet le libre passage des tôles 5, lorsque celles-ci sont parfaitement planes ou lorsqu'elles ne présentent que des ondulations ou déformations dans la direction verticale d'une hauteur infé- rieure à la hauteur h. Dans le cas ou une tôle ayant une partie de tête présentant une déformation en spatule de ski d'une hauteur supérieure à la hauteur h parvient à l aplomb du portique 1 du dispositif de détection, une partie de cette tôle entre en contact avec la partie inférieure de l'un au moins des tubes 14 d'un des ensembles de pivotement 12. il en résulte un pivotement dans le sens d'avancée de la tôle-comme représenté en pointillés sous la référence 14', 1S' sur la figure 3. Dans sa position 16' , la came 16 vie-nt en contact avec la platine 22 et le pivotement ultérieur du tube 14 provoque alors un pivotement de l'ensemble 22-21-20 mobile en rotation autour de l'axe des paliers 18 et 19. La rotation de l'arbre 20 et du bras 26 provoque l'émission d'un signal au niveau du détecteur électromagnétique 27. Ce signal est transmis à l'ensemble de commande du soulévement du tunnel de maintien en tem pérature. ce qui provoque l'escamotage immédiat de ce tunnel. On peut remarquer que la came 16 devient active pour provoquer la rotation de l'ensemble mobile comportant l'axe 20, des que le tube 14 a pivoté d'un angle relativement faible. l'extrémité inférieure du tube 14 s'étant alors soulevée d'une hauteur h très faible au-dessus du niveau de detection h. La forme de la came 16 est d'autre part choisie pour obtenir un pivotement facilement détectable de l'ensem- ble mobile comportant l'arbre 20, pour un pivotement faible du tube 14. Le dispositif permet donc de détecter de façon très sensible et très rapide toute dé formation de la tole dépassant une certaine hauteur prédéterminée.D'autre part, l'ensemble pivotant constitué par les tubes 14 indépendants a une faible inertie et n'est que très peu susceptible de se déformer ou d entrainer une déformation supplementaire de la tôle. au moment du passage de cette tôle et lors d'un choc avec une partie déformée en spatule de ski. Ces avantages subsistent même si l'ensemble pivotant 8 et donc les tubes 14 ont une grande hauteur et s'ils sont disposés sur une grande longueur dans la direction transversale, dans le cas de larges bandes. En outre, le dispositif de détection situé à l'une des extrémités du portique 1 est éloigné de la zone soumise au flux de chaleur dégagée par la tôle 5 en circulation. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut utiliser des tiges pleines au lieu des tubes 14 pour constituer les ensembles pivotants 12. On peut également imaginer un montage différent de ces ensembles pivotants sur l'axe fixe 11 et des cames 16 à l'extrémité des ensembles pivotants. On peut également réaliser l'ensemble mobile vertical solidaire de l'arbre 20 d'une manière diffé- rente de celle qui a éte décrite et utiliser par exemple un élément coopérant avec les cames différent d'une platine. Le dispositif de détection suivant l inven- tion peut être utilisé non seulement pour la détection de déformations excessives de la partie de tête de tôles laminées à chaud, à la sortie des cages dégrossisseuses d'un train de laminage continu, mais encore pour la détection de tout défaut de forme ou de dimen sion dans la direction verticale d'un produit en cours de laminage. De manière plus générale. le dispositif de détection suivant l'invention peut être utilisé pour la détection de défauts de forme. de dimension ou de disposition d objets en circulation dans un processus de production industrielle ou dans une installation de manutention. Le dispositif peut par exemple permettre de détecter des surépaisseurs, des chevauchements ou des empilements non souhaitables de produits dans un dispositif de manutention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de détection d'anomalies de forme et/ou de dimension dans la direction verticale. d'objets (5) en circulation sur une voie rectiligne et horizontale (4) comportant un support fixe horizontal (3) placé transversalement au-dessus de la voie de circulation (4) des objets sur lequel au moins un élé- ment pivotant vertical (8) est monté articulé autour d un axe horizontal (11) de direction transversale, par sa partie supérieure, de façon que sa partie inférieure soit à un niveau prédéterminé au-dessus de la voie de circulation (4) des objets et un détecteur (27)' associé à l'élément pivotant de façon à être sollicité lors d un pivotement provoqué par le passage d un obJet (5) présentant une anomalie caractérisé par le fait que l'élément pivotant (8) est constitué par au moins deux tiges verticales (14) espacées suivant la direction transversale articulées independam- ment l'une de l'autre sur l'axe de pivotement (11) et solidaires chacune d'une came (16) à son extrémité su périeure, et que le dispositif comporte en outre un moyen de détection constitué par le détecteur de pivotement (27) et par un élément de détection vertical (21, 22) monté pivotant sur un axe horizontal (20) parallèle à l'axe de pivotement (11) des tiges (14) et disposé à proximité des cames (1S), de façon à être déplacé par pivotement sous l'effet d'une au moins des cames (16) et à solliciter le détecteur (27), lorsque l'une quelconque des tiges (14) vient en contact avec une partie d'un objet présentant une anomalie qui provoque son pivotement et celui de la came (16) correspondante. 2.- Dispositif de détection suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'élément de détection est constitué par une platine (22) verticale fixée à l'extrémité inférieure de bras de suspension verticaux (21) dont l'extrémité supérieure est solidaire d'un arbre horizontal (20) monté rotatif dans des paliers (18, 19), le détecteur (27) permettant de détecter le deplacement en rotation de l'arbre (20). 3.- Dispositif de détection suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que 1 arbre (20) est prolongé dans la direction transversale et dans un sens, au-delà de l'ensemble pivotant (8) et de l'élément de détection et porte à son extrémité un bras (26). le détecteur (27) de type électro-magnétique ayant sa partie sensible située au voisinage du bras (26). 4.- Dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les tiges (14) sont constituées par des tubes. 5.- Dispositif de détection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans le cas ou les objets en circulation dont on détecte les anomalies sont des toles en cours de laminage à chaud dans un train de laminage continu, caractérisé par le fait que le support fixe horizontal (3) est constitué par la traverse supérieure d'un portique (1) placée transversalement au-dessus de la ligne de laminage, 6.- Application de détection suivant la revendication 5 à la commande de relevage d'un tunnel de maintien en température disposé au-dessus de la table de transfert (4) d'un train de laminage à chaud continu situé entre les cages dégrossisseuses et les cages finisseuses.