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"Perfectionnements à la réduction d'épaisseur de corps métalliques. "
La présente invention concerne la réduction de l'é- paisseur de corps métalliques et plus particulièrement le pro- blème du calibrage de la réduction. Quoiqu'on la décrive ci- après dans son application au laminage à froid de bandes mé- talliques dans un laminoir réversible, elle s'applique égale- ment à la réduction d'autres corps métalliques, tels que des fils par exemple.
On a proposé un grand nombre de solutions au problème du calibrage de l'épaisseur d'un métal à mesure que celui-ci sort d'un dispositif réducteur, tel qu'un laminoir à froid,
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mais aucune de ces solutions n'a fourni de résultats satis- faisants. Lorsque le métal se déplace rapidement, il est difficile ou impossible d'en mesurer l'épaisseur directement avec exactitude, malgré tous les perfectionnements que puisse comporter l'instrument dont on fait usage. On a éga- lement proposé différents circuits électriques, dont la plu- part comprennent des lampes amplificatrices et sont supposés être sensibles aux variations de l'épaisseur du métal, mais ils n'ont pas donné de bons résultats en pratique.
On a trouvé qu'il est possible de résoudre ce problème de façon très satisfaisante par un procédé de calibrage indi- rect, comprenant la mesure de la vitesse d'allongement. Dans tous les procédés de laminage, sauf peut-être celui de lingots présentant des soufflures à faire disparaître, on considère que le volume de la masse de métal en cours de traitement est constant. Le produit de la section transversal'e par¯la longueur est donc une constante, et si l'on suppose que la largeur reste constante également, l'allongement constitue une mesure de la réduction.
Quoique la largeur du métal augmente dans certains genres de laminage et certains types de laminoirs, cet accrois- sement de largeur n'est pas inévitable. On peut au contraire.. obvier à cet élargissement en utilisant des cylindres lami- neurs de diamètre suffisamment faible, ainsi que c'est expli- qué dans le brevet américain ? 1.744.018.
Suivant la présente invention, on mesure le degré de réduction en fonction de l'allongement du produit laminé.
Ce procédé est particulièrement exact dans le cas d'un laminoir clans lequel il ne se produit pas d'élargissement, mais si même il y a un certain élargissement, le procédé reste
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néanmoins suffisamment exact pour le genre de produits qu'on fabrique dans ces installations.
De préférence, on mesure les vitesses d'entrée et de sortie du métal à l'aide d'organes, tels que des rouleaux ou poulies, entraïmnés par le métal lui-même. L'invention a été appliquée à un laminoir à froid, tel que celui représenté dans le brevet américain ? 1.744.018, dans lequel des bobines tirent le métal alternativement dans un sens et dans l'autre à travers un laminoir composé de cylindres lamineurs de faible diamètre et de contre-cylindres plus gros, à montage anti- friction. En passant d'une bobine à l'autre, le métal passe autour de rouléaux refroidisseurs qui l'alignent exactement dans l'axe du laminoir. On peut avantageusement utiliser ces rouleaux pour réaliser la présente invention.
Il est pré- férable d'actionner des disques ou des roues à l'aide de ces rouleaux, et de les relier à un indicateur de manière qu'un disque tende à déplacer ce dernier dans un sens, et que l'autre disque,,tende à le déplacer en sens inverse. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, on utilise deux disques coaxiaux susceptibles de tourner librement, entre lesquels est intercalé un indicateur muni de galets por- tant contre chacun des disques. La transmission de commande d'un des disques, lesquels sont entraînés par le métal entrant et le métal sortant du laminoir, comporte des moyens de compen- ser exactement la différence inévitable entre la vitesse d'en- tr.ée et la vitesse de sortie du métal.
Cette compensation est telle que les disques tournent en sens inverse à une vitesse égale, lorsque la réduction d'épaisseur s'effectue au degré voulu. Si donc le degré de réduction qu'on obtient correspond exactement à c'elui qu'on desire, l'indicateur reste immobile.
Par contre, le moindre écart de ce degré de réduction voulu a
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pour résultat de déplacer l'indicateur. Le dispositif est extrêmement sensible, du fait que toute réduction incorrecte du métal produit un effet cumulatif sur l'indicateur et, le mouvement de celui-ci étant en somme fonction de l'allongement du métal, les indices qu'on obtient ainsi sont beaucoup plus positifs et exacts que lorsqu'on essaie de mesurer l'épais- seur directement, pour le motif que la longueur de la bande est infiniment plus grande que son épaisseur.
Des dispositifs permettent de modifier le degré de réduction de la bande en concordance avec les données que l'indicateur fournit. Ils peuvent éventuellement comporter une transmission automatique, quoiqu'une commande manuelle suffise normalement.
Bien qu'on ait indiqué succinctement ci-dessus le mode d'exécution préféré de l'invention, on peut appliquer les principes essentiels de celle-ci de différentes manières. On peut, par exemple, utiliser un courant électrique dont- le débit varie proportionnellement aux vitesses relatives d'en- trée et de sortie du métal laminé. Cette méthode, tout en convenant bien dans certains cas, n'est pas aussi parfaite que la forme de réalisation indiquée ci-dessus, pour le motif- que le résultat obtenu électriquement peut provenir d'une erreur d'importance donnée lorsque le laminoir débite la bande à 300 mètres par minute, ou d'une erreur environ deux fois plus importante si la bande sort du laminoir à 150 mètres par minute.
Autrement dit, une forme de réalisation de ce genre f'ournit un résultat dont la vitesse absolue de la bande est un des facteurs, ce qui n'est pas le cas pour le mode d'exé- cution préféré. Dans certains cas, on peut également prendre en considération la vitesse de révolution des cylindres, comme.
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indication relative à la vitesse de débit du métal.
Normalement, il est préférable toutefois de soumet- tre le produit laminé à un calibrage direct, à sa sortie du laminoir.
Dans les dessins annexés représentant le mode d'exé- cution préféré de la présente invention:
Fig. 1 est une élévation de côté d'un laminoir com- portant le dispositif de calibrage;
Fig. 2 est une vue en plan schématique, montrant cer- taines parties actives du laminoir représenté sur la Fig.l.
La laminoir représenté sur la figure 1 comprend un bâti 2 portant des bobines 3, 4 actionnées par une source n'énergie commune (non représentée) et destinées à envider et dévider le métal alt ernativement. Un levier 5 commande la transmission du mouvement aux bobines. La bande métallique dévidée par la bobine 3, par exemple, passe autour d'un rouleau refroidisseur 6, contre des frotteurs 7 et un guide 8, et pénètre entre les cylindres lamineurs 9.
Les cylindres lamineurs de faible diamètre et tournant librement sont placés entre des contre-cylindres 10 de diamètre beaucoup plus grand, montés dans des coussinnets anti-friction 11. En sortant du laminoir, le métal passe autour d'un rouleau refroidisseur 12 et ensuite vers la bobine 4. On peut déplacer le contre-cylindre 10 verticalement en vue du réglage. Les coussinets de ce contre-cylindre sont portés, dans des cages 13 coulissant dans le bâti, supportées par un dispositif d'équilibrage à ressort 14. On détermine la largeur de l'in- tervalle entre les cylindres lamineurs 9 à l'aide de coins 15 dont on peut régler la position latérale par des volants à main 16, 17.
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Le rouleau refroidisseur 6 comporte un bout d'arbre 18 auquel est fixée une poulie conique 19, le rouleau refroi- disseur 12 comportant un bout d'arbre 20 analogue, auquel une poulie conique 20 est fixée. Le bout d'arbre 18 porte égale- ment une poulie conique folle 22. Un croisillon 25, intercalé entre les faces opposées 23, 24 des poulies 19, 22 port e des galets 26 venant en prise avec ces faces. Le croisillon 25 porte aussi des aiguilles 27 destinées à coopérer avec une échelle courbe graduée 28, maintenue en position par des sup- ports 29 fixés au bâti 2.
Les poulies 21, .22 reliées l'une à l'autre par une transmission croisée 30 consistant, de préférence en une corde ou un fil mince et solide, tel qu'une ligne de pêche en soie, sont très légères afin d'avoir une inertie minimum. On main- tient la transmission sous tension à l'aide d'un tendeur 31.
Le bout d'arbre 20 porte également une poulie 32, ana- logue à la poulie 22, reliée à la poulie 19 à l'aide d'une transmission croisée 33. Les poulies 21, 32 sont munies d'un croisillon 25 coopérant avec une échelle courbe graduée 28, comme c'est expliqué ci-dessus. On observe l'aiguille située d'un côté du laminoir quand celui-ci marche dans un sens, et l'aiguille située de l'autre côté lorsque le sens de marche est renversé.
On assure le degré de friction convdnable entre les poulies coniques et les galets 26 des croisillons, à l'aide de ressorts de compression 34 prenant appui contre les bagues 55 montées sur les bouts d'arbres 19, 20, ces ressorts agis- sant par l'intermédiaire de paliers de butée anti-friction 36 de manière à presser l'une vers l'autre les poulies fixe et folle.
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En supposant qu'on fasse passer la bande métallique de la bobine 3 sur la bobine 4 et qu'on désire en réduire 1-1,épaisseur-de 10%, par exemple, on dispose les gradins des poulies coniques de manière à pouvoir placer les transmissions dans des gorges différentes de celles-ci, afin que la vitesse de rotation de la poulie 30 dépasse celle de la poulie 19 d'une quantité coreespondant au pourcentage de réduction voulu. Dans le cas envisagé, où il s'agit de réduire l'épais- seur de la bande de 10% (sans modification de sa largeur), il se produit un allongement correspondant, nettement défini.
La vitesse de rotation du rouleau refroidisseur 12 dépasse donc d'un pourcentage déterminé celle du rouleau refroidisseur 6. En conséquence, on place la corde 33 dans celles des gor- ges des poulies 19, 32 dont le rapport convient pour accélé- rer la rotation de cette poulie 32 et lui faire accomplir à laminute un nombre de tours égal à celui de la poulie 21, Les poulies 21 et 32 tournent toutefois en sens inverses, du fait que la corde 33 est croisée. Si la réduction qu'on obtient est exactement celle qu'on désire, la vitesse périphérique des poulies 21, 32 est identique à l'endroit où ces poulies viennent en prise avec les galets 26; ces derniers tournent donc sans entraîner aucun déplacement de l'aiguille 27, et restent immobiles.
Si, toutefois, il se produit un écart dans le taux de réduction, même faible, l'aiguille commence à se déplacer dans l'un ou l'autre sens, suivant que la réduction n'atteint pas, ou dépasse, le taux désiré. Dans ce cas, on règle le laminoir, par exemple à l'aide des vis de serrage.
On surveille la réduction d'épaisseur du métal à l'aide de l'indicateur disposé du côté droit du laminoir pen-
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dant le passage de la bande de la bobine 3 à la bobine 4, sans qu'il soit toutefois nécessaire de mettre hors d'action l'indicateur monté du côté gauche, dont l'aiguille, peut tour- ner sans qu'on s'en préoccupe. Lorsqu'on actionne le laminoir en sens inverse, on place la corde 30 dans celles des gorges des poulies qui correspondent au pourcentage de réduction dé- siré, et on se guide d'après l'indicateur de gauche.
Quoiqu'on ait décrit et représenté à titre d'exemple non limitatif un mode d'exécution préféré de l'invention et qu'on en ait indiqué certaines variantes, il est clair qu'on uourrait en Modifier la forme de réalisation et le fonction- nement de différentes manières, sans sortir de son cadre.