CONTROLLING DEVICE MAKING USE OF A MEASURED TENSILE FORCE IN A LOOP BETWEEN TWO CONSECUTIVE STANDS OF A HOT HOOP MILL

Abstract: 1. Control apparatus for a strip mill using measurement of the tractive force in a loop of a strip between two consecutive roll stands of the strip mill, this apparatus being equipped with force measuring means (15) arranged between the free end of a strip tensioning device (1, 2) and the rolling contact bearing elements (10) of a roller (3) which is supported by the said tensioning device, characterised in that each bearing of the roller (3) comprises two parts, a part (4) situated externally of the roller and integral with the free end of the tensioning device (2), and a part (9, 10, 11, 12) situated internally of the roller, and in that the force measuring means (15) is fixed on the one hand in the part (4) situated externally of the roller (3) and on the other hand in the stationary part (9) of the rolling contact bearing element system (10) situated internally of the roller (3) and constitutes the sole mechanical connection element between the said external and internal parts of the bearing.

Description: APPAREIL DE COM DE UTILISANT UNE > tESURE DE LA FORCE DE TRACTiON DANS UNE BOUCLE ENTRE DEUX CAGES CONSECUTIVES D'UN TRAIN A BAND##ES A CHAUD Dans la technique de laminage à chaud, il est connu de commander au moyen d'un appareil de commande la valeur de la flèche d'une boucle entre deux cages consécutives d'un train a bandes. Un tel appareil est constitué par exemple par un levier tournant autour d'un axe et supportant a son extrémité libre un rouleau refroidi à l'eau. Ce rouleau tend une boucle d'une bande en cours de laminage grâce à un moteur électrique ou pneumatique engendrant un couple autour de l'axe du levier supportant le rouleau. L'appareil connu fournit un signal de mesure, fonction de la flèche de la boucle. Ce signal de mesure est utilisé pour commander la vitesse soit de la ou des ages amont, soit de la ou des cages aval, soit des deux pour maintenir constante ou variable suivant un programme prédéterminé la valeur de la flèche de la boucle. Un tel appareil de commande de la flèche d'une boucle de bande en cours de laminage à chaud introduit dans cette dernière une tension ou un effort de traction qui est non seulement fonction de la valeur de la flèche de la boucle et du couple engendré par le dispositif moteur actionnant le levier, mais aussi de la masse ou inertie des éléments mécaniques mobiles de l'appareil ou des cages du train a bandes. Si lors du laminage a chaud d'une bande de tôle mince, on désire réduire à un minimum et à une valeur constante dans le temps l'effort de traction dans la bande chaude, le couple engendré par le dispositif moteur actionnant le levier ne peut pas être choisi trop faible. En effet, si ce couple est trop faible, le levier n'est pas capable de suivre les variations de la flèche de la boucle au rythme de la vitesse de ces variations. D'autre part, si le couple du dispositif moteur actionnant le levier reste relativement élevé, les variations de la flèche de la boucle s'accompagnent de variations nuisibles de l'ef fort de traction dans la bande chaude, ce qui se traduit par des irrégularités intolérables de la largeur de la tôle finie. l'invention a pour but principal de remédier aux inconvénients ci-dessus en permettant de mesurer avec précision la tension dans la bande chaude en cours de laminage et de maintenir constante cette tension a une valeur très faible.. Elle a en outre pour but accessoire d'améliorer le functionnewent du train à bandes en début et fin du J. > inage de la bande et d'éviter ou de diminuer des inconvénients tels que le bsttewent de la queue de la bande et l'absence de contrÏle de la traction dans les phases d'engagement et de dégagement des cages par la bande. Suivant l'invention, l'appareil de commande utilisant une mesure de la force de traction dans une boucle d'une bande entre deux cages consécutives d'un train a bandes comprenant un tendeur de boucle muni dtun rouleau refroidi à l'eau sur lequel passe la bande à chaud, est caractérisé en ce qu'à l'endroit des paliers ou des extrémités de l'axe du dit rouleau, les roulements de ce dernier sont supportés par un dispositif de mesure de la force composée du poids du rouleau et de effort que le rouleau exerce sur la bande. L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à un exemple d'exécution en se référant au dessin annexé. Dans ce dessin, les figures 1 et 2 représentent respectivement une vue de côté et une vue en coupe partielle agrandie d'un levier équipé à son extrémité libre d'un rouleau refroidi à l'eau. Les figures 3 et 4 représentent des schémas de principe d'appareils de corsinande. la figure I, un levier est composé d'un axe 1 et d'une strucutre entretoisée 2 portant à son extrémité deux paliers pour un rouleau 3. Les deux paliers se font face et sont identiques l'un par rapport à l'autre. La strucutre entretoisée 2 est mobile autour de l'axe I grâce à un moteur couple, non représenté. Le couple engendré par ce moteur peut etre produit soit par voie électroiegnétique, soit par voie pneumatique. La figure 2 Teprésente une coupe à travers une des extrémités du rouleau 3 et montre la constitution d'un des paliers du rouleau. Le palier est composé par une partie extérieure solidarisée avec la structure entretoisée 2 représentée à la figure 1 et par une partie intérieure logée dans l'extrémité du rouleau 3. La partie extérieure du palier comprend un socle 4 muni d'un alésage centrai 5. Le socle 4 est fixé à la structure entretoisée 2, représentée à la figure 1 , par exemple par vis. L'alésage central 5 est disposé dans l'axe du rouleau 3. Autour de l'alésage central 5, plusieurs trous 6 parallèles à l'alésage 5 sont pratiques dans Je socle 4. A travers ces trous 6 passent, avec un jeu important, des tuyaux d'alimentation 7 en eau de refroidissement. Ces derniers aboutissent dans une chambre annulaire 8 de répartition fixée à une bague fixe 9 de la partie intérieure du palier. La partie intérieure du palier est composée de la bague fixe 9, d'un roulement 10 supporté par la bague 9 et une bague mobile comprenant deux parties 11 et 12 réunies par vis 13, solidiare d'un côté de l'anneau mobile du roulement 10 et fixé de l'autre coté au rouleau 3. La bague fixe 9 comprend un alésage central 14 disposé dans l'axe du rouleau et dans le prolongement de l'alésage central 5 du socle 4 de la partie extérieure du palier. Un capteur de foce cylindrique 15 est enchâssé par une de ses extrémités actives dans l'alésage 5 et par l'autre extrémité dans l'alésage 14, tandis qu'une partie médiane reste à portée libre. Ce capteur 15 constitue la seule liaison mécanique entre la partie extérieure et intérieure du palier. Un câble de raccordement 16 permet la connection du capteur de force 15 à un circuit de commande, non représenté, de l'appareil. La bague fixe 9 est percée de plusieurs canaux 17 qui relient la chambre annulaire de répartition 8 à une chambre colletrice 18. De cette dernière part un tuyau d'arrivée d'eau froide 19 disposé dans l'axe du rouleau 3. Entre l'alésage 14 et la chambre 18, une paroi de séparation 20 peut être prévue, bien que ce ne soit pas indispensable si le capteur est enchâsse de manière étanche dans l'alésage 14. Le roulement 10 est fixe sur la bague 9 au moyen d'un écrou 21 et est protégé de l'eau de refroidissement par des joints 22. L'eau qui s'est échauffée au contact avec les parois du rouleau 3 est évacuée à travers des canaux 23 percés dans les bagues mobiles 11 et 12. Des dispositions pour empêcher le dépôt de saletés à la sortie des canaux 23 peuvent être prévus; par exemple un manchon de prolongement 24 de la bague 11 et un écran protecteur semi-cylindrique 25 recouvrant le manchon de prolongement 24. L'invention est utilisable pour commander le comportement des tendeurs de boucles tels que décrit aux figures 1 et 2 à n'importe quel endroit du train bandes. Elle est particulièrement utile entre les deux ou trois dernières cages où la tôle chaude est déjà mince. un pasteur couple 28 (figure 3)- actionnant le levier 1, 2, 3 permet de tendre la booele entre deux cages consécutives du train à bandes. Un dispositif de usure 29 approprié envoie sur une liaison 30 un signal de mesure de l'angle d'inclinaison du levier 2. Les capteurs de mesure de force 15 (figure ) dans chacun des paliers du rouleau 3 envoient deux signas de mesure de force sur des liaisons 31 et 32. Les liaisons 30 à 32 sont raccordées à des entrées d'un calculateur 33. Ce dernier reçoit en outre, par des conducteurs 34, des consignes et/ou mesures de largeur et d'épaisseur de la bande en cours de laminage ainsi qu'une consigne ou mesure de la dureté. En outre, au moyen de conducteurs 35, des signaux tels qu'un signal de détection de début de bande ou un signal de détection de fin de bande sont amenés à l'entrée du calculateur 33. Ce dernier calcule l'effort de traction dans la bande en tenant compte de la flèche de la boucle, du couple du moteur 28, des inerties des éléments en wouvementdont les valeurs sont introduites par des consignes et élabore ensuite un signal de commande de couple qu'il envoie sur une liaison 36 vers une alimentation de puissance 37 du moteur couple 28. Il est possible aussi de laisser le tendeur de boucle en position fixe et de co ussDder un régulateur de la vitesse d'une cage 38 ou de plusieurs cages a ont au moyen d'un signal de commande élaboré par le calculateur 33 (figure 4). Il est concevable également de combiner une coande de vitesse de cages avec une coweande de tendeur de boucle. Les signaux de début et de fin de bande peuvent être utilisés pour modifier, grâce a la connaissance de la tension dans la bande, certaines consignes dans la coiiaande, afin de supprimer des comportements néfastes d'éléments du train à bandes dans les périodes de début et de fin du laminage. En régime le calculateur permet l'élaboration d'un signal de co""ande qui tient compte des corrections compensant des erreurs de linearite et peut engendrer, en fonction des disparités de force dans les paliers du rouleau, des signaux de correction appliqués à d'autres appareils de conaande ou de réglage du laminoir. En commandant: un tendeur de boucle au moyen de l'appareil suivant la figure 3, une tension très faible dans la bande en cours de laminage n'entraîne pas les inconvénients connus. En effet, lorsque la tension dans la bande relâche, le couple fourni par le moteur 28 est augmenté, provoquant une réaction très rapide du levier. Cependant, dès que la tension mesurée de la bande s'approche à nouveau de la consigne, le couple du moteur 28 diminue à une valeur très faible. Grâce au fait que Ja force mesurée est réduite au minimum, c'est-a-dire le poids du rouleau qui est une constante plus l'effort exercé par le rouleau sur la bande, la précision de la mesure de l'effort sur la bande est très grande.

Claims: REVENDICATIoffS 1. Appareil de commande utilisant une mesure de la force de traction dans une boucle d'une bande entre deux cages consécutives d'un train a bandes comprenant un tendeur de boucle (1, 2) muni d'un rouleau (3), caractérisé en ce que les roulements (10) du rouleau (3) sont supportés par des dispositifs de mesure de force (5). 2 Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque palier du rouleau comprend deux parties, une partie extérieure au rouleau et une partie intérieure (9, iO, 11, 12) au rouleau et en ce que le dispositif de mesure de force (15) est disposé dans l'axe du roulement (10) du rouleau (3) et constitue le seul élément de liaison mécanique entre les dites parties extérieure (4) et intérieure (9, 10, 11, I2)du palier. 3. Appareil suivant une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que chaque dispositif de mesure de force 15 est de forme cylindrique et enchâssé dans des alésages (5, 14) prévus dans la dite partie extérieure d'une part et la dite partie intérieure d'autre part d'un palier. 4. Appareil suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux fournis par les dispositifs de mesure de force (15) sont introduits dans un calculateur (33) qui en élabore un signal de commande de couple pour un moteur (28) actionnant le tendeur de boucle (l, 2, 3). 5. Appareil suivant une de revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux fournis par les dispositifs de mesure de force (15) sont introduits dans un calculateur (33) qui en élabore un signal ou des signaux de coni',ande de la vitesse du ou des moteurs (38), de la ou des cages amont etfou aval par rapport au tendeur de boucle (1, 2, 3).

Inventors: MAFFEL MARIO, MAFFEI, MARIO
Applicants: ACEC, ACEC, SOCIETE ANONYME
Application year: 1984
Main classification: B21B37
IPC codes: B21B1, B21B37, G01L5, B21B41