Brevet FR2607242A1 — publié le 19880527

L'invention a pour objet un rouleau de contrôle au défilé du profil d'une bande, utilisable spécialement pour détecter les défauts de planéité d'une bande tendue en défilement telle une t6le en cours ou à l'issue d'une opération de laminage ou d'étirage. Lors du laminage de bandes de métal et notamment de bande mince laminée à froid, il apparaît des défauts de planéité provenant en particulier de réductions relatives différentes de l'épaisseur de la bande dans le sens transversal à la direction de laminage. Ces parties subissant des réductions différentes ont tendance s'allonger de façon également différentes et il apparaît de ce fait dans la tôle un état de contrainte interne qui, lorsque le matériau n'est pas suffisamment épais et rigide, se traduit par des défauts de planéité tels que des poches au centre de la tôle ou des vagues sur les rives. Il est nécessaire de détecter ces défauts de planéité pour y remédier en agissant sur les conditions de laminage et en tout cas pour contrôler la qualité du produit en fin d'opération. A cet effet, on utilise généralement un rouleau déflecteur sur lequel on fait passer sous tension la t8le à contrôler, ce rouleau de contrôle étant constitué généralement d'une paroi tubulaire montée rotative autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement de la bande et sur la périphérie de laquelle sont placés un ensemble de capteurs disposés en plusieurs séries écartées l'une de l'autre, chaque série comprenant plusieurs capteurs répartis sur la longueur du rouleau le long d'une direction moyenne parallèle à l'axe de rotation. Les capteurs sont montés de façon amovible dans des logements ménagés dans la paroi tubulaire et s'ouvrant normalement sur la face interne de celle-ci, l'extrémité du logement tournée vers l'extérieur étant fermée par une enveloppe mince qui peut être appliquée par frettage sur la paroi tubulaire. Dans un dispositif connu, pour faciliter le montage des capteurs, ces derniers sont placés dans des orifices usinés dans la paroi interne et disposés le long d'une ligne hélicoïdale s'enroulant en plusieurs tours sur toute la longueur du rouleau de façon que les capteurs couvrent la largeur totale de la tôle en passant successivement sous la partie de celle-ci en appui sur le rouleau pendant un ou plusieurs tours de ce dernier. Pour repérer exactement les défauts de planéité résultant de l'état de contrainte détecté par les capteurs, il est nécessaire de positionner et d'orienter ces derniers à l'intérieur de leurs logements respectifs avec une grande précision en calant le zéro de chacun. Par ailleurs, si l'on considàre les capteurs placés le long d'une même génératrice de rouleaux, on s'est aperçu qu'il était nécessaire de réaliser un léger décalage angulaire des capteurs les uns par rapport aux autres et, comme les capteurs sont montés normalement par l'intérieur de la paroi tubulaire interne du rouleau, leur montage avec réglage précis constitue une opération longue et onéreuse. En outre, d'une façon générale, la maintenance de l'ensemble est assez difficile et coûteuse. L'invention a pour objet un nouveau mode de positionnement et de fixation des capteurs permettant de remédier à l'ensemble de ces inconvénients. Conformément à l'invention, les capteurs étant montés, de façon connue, en plusieurs séries dirigées chacune suivant une direction moyenne parallèle à l'axe, les capteurs de chaque série sont montés sur une barrette de support rectiligne centrée sur la direction moyenne de la série, lesdites barrettes étant appliquées contre la face interne de l'enveloppe et maintenues en position par des moyens de fixation amovibles. De façon particulièrement avantageuse, chaque barrette est munie, au niveau de chaque capteur, d'un lamage définissant un plan d'appui d'une bride de fixation du capteur et au centre duquel est ménagé un orifice de passage et de centrage du capteur débouchant dans le logement correspondant de la paroi tubulaire et centré suivant un axe radial plus ou moins incliné par rapport à un plan médian passant par l'axe du rouleau et l'axe longitudinal de la baguette en fonction de la position du capteur, chaque lamage étant perpendiculaire à l'axe radial correspondant. Les capteurs sont reliés à un organe de mesure tel qu'une chaîne d'acquisition par l'intermédiaire d'un collecteur tournant sur lequel sont branchés les différents capteurs, chacun par l'intermédiaire d'un câble individuel de transmission des informations détectées. Selon une disposition avantageuse de l'invention, chaque barrette est munie d'une rainure longitudinale dans laquelle passent les câbles individuels correspondant au capteur porté par la barrette et qui sont reliés au collecteur tournant par l'intermédiaire d'un connecteur commun placé à l'extrémité correspondante de la barrette. Dans un mode de.réalisation particulier, les barrettes sont positionnées les unes par rapport aux autres par des cales ménageant sur au moins une partie de la longueur du rouleau des faces longitudinales de guidage et de maintien des barrettes. De la sorte, les cales de guidage étant fixées sur la paroi interne de l'enveloppe tubulaire, il est possible de poser à l'avance les capteurs sur les barrettes et d'introduire celles-ci l'une après l'autre à l'intérieur du rouleau en les appliquant entre les cales correspondantes sur la face interne de la paroi et en les fixant dans cette position par des croisillons de maintien placés aux deux extrémités du rouleau. Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. - la Fig. 1 est une vue schématique de dessus d'un rouleau de contrôle; - la Fig. 2 est une vue de détail de l'extrémité du rouleau de contrôle, en coupe longitudinale par un plan passant par son axe; - la Fig. 3 est une vue de détail en coupe transversale par un plan AA (Fig. 2) passant par l'axe d'un capteur; - la Fig. 4 est une vue de dessous de l'extrémité d'une barrette; - la Fig. 5 est une vue schématique, en coupe transversale, d'un mode de fixation des barrettes. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un rouleau de contrôle 1 de type connu, porté à ses extrémités par deux paliers 11 et sur lequel sont montés une pluralité de capteurs 2 dont une série a été représentée sur la Figure, les capteurs étant reliés à un organe de mesure tel qu'une chaîne d'acquisition par l'intermédiaire d'un collecteur tournant 13. Selon une disposition bien connue, les capteurs sont écartés les uns des autres sur la périphérie du rouleau et sont disposés suivant une ligne 15 enroulée en spirale de façon à former des séries s'étendant chacune sur toute la longueur du rouleau recouverte par la tôle le long d'une direction moyenne 30 parallèle à l'axe 10 du rouleau. Cependant, comme on l'a représenté sur la Fig. 1, il est habituel de décaler légèrement les capteurs 2 d'une même série de part et d'autre de la direction moyenne 30. Selon l'invention, les capteurs 2 d'une même série sont montés sur une barrette 3 parallèle à l'axe 10 du rouleau et représentée plus en détail sur les Fig. 2, 3 et 4 qui montrent l'extrémité de la barrette tournée du c6té du collecteur 13. Comme on le voit sur les Fig. 2 et 3, le rouleau de contr6le est constitué d'une paroi tubulaire 4 montée rotative autour d'un axe de rotation 10 et recouverte extérieurement d'une enveloppe mince 42 fixée généralement par frettage. Des orifices 43 sont ménagés radialement à travers la paroi tubulaire 4 et débouchent à l'intérieur de celle-ci; ils sont fermés vers l'extérieur par l'enveloppe mince 42 et un capteur 2 est placé dans chaque orifice 43 de façon que l'organe de palpage 22 du capteur 2 s'appuie sur la face interne de l'enveloppe 42. Dans le mode de réalisation représentée, la paroi tubulaire 4 est centrée sur l'axe 10 par l'intermédiaire de flasques 44 fixés à ses extrémités et sur lesquels sont montés des tourillons tournant dans les paliers 11, mais, évidemment, d'autres modes de réalisation peuvent être utilisés. Sur la Fig. 2, on a représenté les deux derniers capteurs d'une série montée sur une barrette 3 qui, comme on le voit sur la Fig. 3, est constituée d'une règle profilée présentant, du c6té de la face interne 45 de la paroi 4, une face d'appui cylindrique 31 de même diamètre que la face 45 de façon à permettre l'application parfaite de la barrette 3 sur la paroi tubulaire 4. Les barrettes 3 sont séparées les unes des autres par des cales de maintien 32 munies également d'une face d'application cylindrique épousant la forme de la face interne 45 de la paroi 4 sur laquelle elles sont fixées et chaque cale 32 est munie de deux faces de guidage 33, 34. Les faces 33, 34 en regard de deux cales successives 32 sont parallèles et espacées d'une distance égale à la largeur de la barrette 3 qui peut ainsi être enfilée dans l'espace libre ainsi ménagé en s'appliquant contre la face interne 45. ?. Dans l'exemple représenté sur la Fig. 2, chaque barrette 3 est fixée sur la paroi tubulaire 4 par des vis 35 mais d'autres modes de fixation peuvent évidemment être utilisés pour réaliser un montage amovible des barrettes. Par exemple, sur la Fig. 5, les barrettes 3 sont maintenues en place par des croisillons 46 placés aux deux extrémités du rouleau et sur lesquels s'appuient les différentes barrettes 3 par l'intermédiaire de clavettes de blocage 47. Les capteurs 2 peuvent être de tout type classique permettant de mesurer soit la déformation de l'enveloppe 42, soit la contrainte appliquée localement sur celle-ci et comprennent généralement un palpeur 22 monté coulissant sur un corps cylindrique 23 centré sur un axe 20. Pour le montage des capteurs 2, chaque barrette est donc munie aux-endroits voulus d'orifices de passage et de centrage 5 de diamètre égal à celui des corps 23 des capteurs 2 qui sont enfilés dans les orifices. Chaque orifice 5 est muni vers l'intérieur d'un lamage 51 perpendiculaire à l'axe de l'orifice et ménageant une face d'appui plane pour une bride de fixation 24 placée à la base du capteur. C'est donc le lamage 51 et l'orifice 5 qui déterminent le positionnement précis et l'orientation du capteur 2, celui-ci débouchant dans un orifice correspondant 43 ménagé dans la paroi tubulaire 4 qui n'a pas besoin d'être positionné de façon très précise et dont le diamètre est déterminé simplement en fonction des caractéristiques de-l'enveloppe extérieure 42 de façon que la partie de celle-ci sur laquelle s'appuie le palpeur 22 soit suffisamment résistante et sensible aux variations de la contrainte appliquée par la t6le. Grâce à cette disposition, il est possible de déterminer sur la barrette elle-même et avant montage sur le rouleau, l'orientation future de la face d'appui constituée par chaque lamage 51 ainsi que de l'axe de l'orifice 5 correspondant et en outre, de régler grossièrement le positionnement radial de chaque capteur par exemple au moyen de cales d'épaisseur 52 de façon à ajuster le zéro des capteurs. D'autre part, chaque lamage 51 débouche dans une rainure longitudinale 35 qui s'étend sur toute la longueur de la barrette 3 et dans laquelle sont placés des câbles individuels 26 par lesquels les informations de mesure émises par chaque capteur 2 sont transmises au collecteur tournt 13. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'ensemble des câbles individuels 26 des capteurs 2 d'une même série est regroupé dans un guide-câble 6 par exemple en téflon et qui peut être constitué d'une série de couches superposées dans lesquelles sont ménagées des rainures de passage des câbles 26 de façon que ces derniers soient parfaitement tenus en place et débouchent du guide-câble chacun à la hauteur d'un capteur 2. Le guide-câble 5 est placé dans la rainure 35 et conduit l'ensemble des câbles individuels 26 jusqu'à un connecteur commun 61 qui est relié au collecteur tournant 13 par un câble de branchement commun 62. Le connecteur 61 est fixé à l'extrémité de la barrette 3 par un bloc de raccordement 36 qui recouvre les extrémités des cables 26 venant des différents capteurs, ces derniers pouvant cependant se trouver d'un côté ou de l'autre du connecteur 61. Grâce aux dispositions qui viennent d'être décrites, il est possible d'équiper à l'avance chaque barrette 3 des capteurs correspondants 2 dont les câbles individuels 26 sont branchés au connecteur 61 et maintenus par le guide-câble 6. Chaque barrette ainsi équipée peut être introduite à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire 4, emboitée entre les deux cales 32 qui fixent sa position et fixée par exemple par les vis 35. On ferme alors l'extrémité de la paroi 4 pa le flasque 44 en faisant passer les câbles 62 de branchement de chaque connecteur 61 sur le connecteur 13. -Il est bien évident cependant que d'autres modes de montage pourraient être imaginés, l'invention n'étant pas limitée au mode de réalisation qui vient d' tre décrit et qui peut faire l'objet de variantes restant dans le cadre de protection défini par les revendications. REVENDICATIONS 1. Roul eau de contrôle au défilé du profil d'une bande comprenant une paroi tubulaire (4) montée rotative autour d'un axe (10) et sur laquelle est appliquée la bande défilant suivant une direction perpendiculaire à l'axe, et un ensemble de capteurs (2) disposés sur la périphérie du rouleau en plusieurs séries (21) écartées l'une de l'autre, chaque série (21) comprenant plusieurs capteurs répartis sur la longueur du rouleau le long d'une direction moyenne (30) parallèle à l'axe de rotation (10), lesdits capteurs (2) étant placés dans des logements (43) ménagés dans la paroi tubulaire (4) et s'ouvrant au moins sur la face interne de celle-ci pour le montage amovible des capteurs (2), caractérisé par le fait que les capteurs (2) de chaque série sont montés sur une barrette de support rectiligne (3), centrée sur la direction moyenne (30) de la série, lesdites barrettes (3) étant appliquées contre la face interne (45) de la paroi (4) et maintenues en position par des moyens de fixation amovibles. 2. Rouleau de contr6le selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barrette est appliquée sur la face interne de la paroi tubulaire (4) le long d'une face d'appui cylindrique de même diamètre et 1les barrettes sont maintenues écartées l'une de l'autre par des cales entretoises (32) fixées sur la face interne de la paroi (4). 3. Rouleau de contr6le selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barrette (3) est munie, au niveau de chaque capteur, d'un lamage (51) définissant un plan d'appui d'une bride (24) de fixation du capteur (2) et au centre duquel est ménagé un orifice (5) de passage et de centrage du capteur (2), débouchant dans le logement correspondant (43) de la paroi tubulaire (4) et centré sur un axe radial (50) plus ou moins incliné 2607242 en fonction de la position du capteur par rapport à un plan médian passant l'axe (10) du rouleau et la direction moyenne (30) de la barrette, chaque lamage (51) étant perpendiculaire à l'axe radial correspondant. 4. Rouleau de contrôl1e selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque capteur (2) étant muni d'un cible individuel (26) de transmission des informations détectées, les cibles individuels (26) correspondant aux capteurs (2) d'une même barrette sont disposés dans une rainure longitudinale (35) ménagée le long de la barrette (3) celle-ci étant munie à son extrémité d'un connecteur (61) relié à un collecteur tournant (13) par un câble de branchement commun (62) et sur lequel sont branchés les câbles individuels (26) correspondants. 5. Rouleau de contrôle suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barrettes (13) sont positionnées les unes par rapport aux autres par des cales (32) ménageant sur au moins une partie de la longueur du rouleau (1) des faces longitudinales (34) de guidage et de maintien des barrettes (3) : 6. Rouleau de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que les capteurs (2) sont fixés à l'avance sur les barrettes (3) et que, les cales de maintien (32) étant fixées sur la face interne (45) de la paroi tubulaire (4), les barrettes (3) équipées de capteurs sont introduites l'une après l'autre à l'intérieur du rouleau (1), appliquées entre les cales (32) correspondantes sur la face interne (45) de la paroi (4) et fixées dans cette position. 7. Rouleau de contrôl1e selon la revendication 6, caractérisé en ce que les barrettes (3) sont fixées sur la face interne (45) de la paroi (4) par des croisillons de maintien placé.s au moins à chaque extrémité et s'appuient sur chaque barrette par l'intermédiaire d'une clavette de blocage (47).