EP1601477A1 - Device and method for calibrating a planishing roller device by means of an instrumented bar - Google Patents

Device and method for calibrating a planishing roller device by means of an instrumented bar

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EP1601477A1
EP1601477A1 EP04716623A EP04716623A EP1601477A1 EP 1601477 A1 EP1601477 A1 EP 1601477A1 EP 04716623 A EP04716623 A EP 04716623A EP 04716623 A EP04716623 A EP 04716623A EP 1601477 A1 EP1601477 A1 EP 1601477A1
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EP
European Patent Office
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planer
rollers
blade
bar
counter
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EP04716623A
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German (de)
French (fr)
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EP1601477B1 (en
Inventor
Olivier Madelaine-Dupuich
Stéphane ROSSI
Gilbert Petig
Philippe Wallendorf
Dominique Kircher
Fabrice Tondo
Eric Vasseur
Alain Fouratier
Jacques-Yves Bourgon
Christian Hoff
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ArcelorMittal France SA
Original Assignee
USINOR SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F

Definitions

  • the rollers 11 and 12 are nested one inside the other in a decreasing manner in the running direction of the web: thus the web is deformed by a significant amount by bending between the input rollers 11a, 12a, 11b, but very little in the exit rollers 11 m, 12m, 11 n from the exit area of the planer. In this way, the initial geometrical defects of the strip are transformed by plastification into a system of residual stresses whose amplitude decreases with that of the flexion imposed by the rollers.
  • the adjustment assemblies according to the aforementioned example of screw-nut type are actuated by the motors 19a and 19b by means of the drive shafts 17a and 17b.
  • the couplings 18a and 18b temporarily disconnect the sets of settings they connect, so as to adjust the transverse parallelism (or "skew") between the lower and upper rollers, input and output planer.
  • the adjustment of the roll nests is then carried out by means of the motors which simultaneously drive the adjustment sets at the input or at the output of leveler.
  • the subject of the invention is also a method of calibrating a roller planer using the instrumented bar device defined above, characterized in that two such measuring rods comprising an instrumented thin blade are placed near the bearings in the planeuse, the ramps against against supports being completely lowered, the series of lower and upper rollers are brought closer to one another by action on the clamping control means so as to exert a force on said bars measurement, this reference force corresponding to the planar strips of thickness, limit and modulus of elasticity lowest likely to be processed on the leveler, said blade being in a state of elastic deformation.
  • the strain gauges are measured by means of said extensometers to deduce a reference air gap, the swaying and tilting of said planer, and if necessary, make corrections based on these results.
  • FIG. 6 shows an instrumented bar device according to the invention and its positioning in a roller planer.
  • FIG. 7 illustrates a method of fixing the thin blade on a stud of the instrumented bar.
  • the general dimensioning of the bar is made from the leveling conditions of the range of products that require the least effort (minimal bending of the gliding rollers)
  • a thin blade 82 rests on the pads 81. The presence of this blade simulates that of a thin product in line contact with pads of a hardness comparable to that of glider rolls. The total length of this blade is greater than the distance between the axis of the first and the last roller.
  • the width of the blade, defined so that the support assembly has sufficient rigidity, does not exceed the width of a counter-support.
  • the thin blade is secured to the bar by attachment to a single central stud of the bar, this to allow free deformation of the blade on either side of the fixing point during tightening.
  • extensometers 83a and 83b for example strain gauges, deformation optical fiber gauges measuring the variation in length of a Fabry-Perot cavity, or any other means for measuring the local deflection of the thin blade
  • extensometers 83a and 83b for example strain gauges, deformation optical fiber gauges measuring the variation in length of a Fabry-Perot cavity, or any other means for measuring the local deflection of the thin blade
  • the extensometers are preferentially localized on the extension face of the thin strip at the fourth roller (thus on the entry side of the leveler) and N-3 the roller (exit side of the planer).
  • the extensometers are placed in the center of the blade, in line with the two rollers mentioned above, to measure the local extremum of bending deformation.
  • This step is repeated by laterally moving the bars to the right of two other counter-supports 21, as many times as necessary, until calibration of the entirety of the counter-supports 21.
  • the first step remains identical to that described above, whereas the next step consists in arranging a bar 8 under each ramp 21.
  • FIG. 8 illustrates the transverse variation of the clamping measured at the input (E) and the output (S) of this planer by means of bars with an instrumented blade, the bending ramps being completely lowered.
  • This first step makes it possible to identify a bending of the rollers under load, as well as a kinking of the cassette of the planer.

Abstract

The device has a rigid measuring bar (8) placed in position in a flattening direction between lower and upper rollers of a leveler. The bar has contacts (81) reproducing action and mechanical characteristics of the lower rollers when placed above the lower rollers. A thin metal plate (82) placed on the contacts has extensometers (83a, 83b) to measure elastic deformation of the plate during effected pressing on the roller-flattener. An independent claim is also included for a method of calibrating a roller flattener.

Description

Dispositif et procédé de calibrage d'une planeuse à rouleaux par barre instrumentée Device and method for calibrating an instrumented bar roller planer
La présente invention, qui s'inscrit dans le domaine de la métallurgie, et plus particulièrement de la fabrication de tôles, notamment en acier, concerne le calibrage d'une planeuse à rouleaux, à l'exception des planeuses dites multi-rouleaux sous traction. On sait que les planeuses sont destinées à corriger ou à diminuer considérablement des défauts, provenant de divers stades de fabrication (laminage, bobinage, traitements thermiques), des tôles métalliques. On citera par exemple les défauts développables (cintre initial, « tuile ») ou non développables (défauts de « bord long » ou de « centre long »). On rappelle que, schématiquement, le principe du planage à froid consiste à transformer un défaut géométrique en un système de contraintes résiduelles variables dans l'épaisseur au moyen de flexions alternées. La tôle ou la bande à planer passe ainsi au sein d'une cage constituée d'un ensemble comprenant au moins deux séries de rouleaux inférieurs et supérieurs disposés l'une au regard de l'autre. Les deux séries sont agencées sensiblement parallèlement entre elles, et perpendiculaires à la direction de défilement de la bande. Lors de son passage entre ces rouleaux, la tôle subit une déformation plastique partielle en flexion dans un sens, puis dans le sens opposé. L'amplitude de la flexion décroît progressivement, du fait que l'imbrication des rouleaux est décroissante en allant vers la sortie de la planeuse. De la sorte, il est possible de fabriquer des produits présentant une excellente planéité et un très faible niveau de contraintes résiduelles, aptes à satisfaire certaines applications dans le domaine du mobilier métallique, de l'électro-ménager, de l'industrie automobile. Les tolérances de plus en plus serrées sur les produits en termes de planéité ou de niveau de contraintes résiduelles, demandées par les utilisateurs, nécessitent une maîtrise sans cesse accrue du comportement mécanique des planeuses, sans laquelle leur fonctionnement demeure incertain. A ce stade de l'exposé, il semble utile, pour mieux comprendre les différents paramètres de réglage, de décrire les principaux éléments constitutifs d'une planeuse à rouleaux. Sur la figure 1 , on a représenté à cet effet une coupe longitudinale schématique d'une planeuse classique : on distingue une série de rouleaux inférieurs 11 (repérés de « 11a » à «11 n ») au nombre de dix dans ce cas particulier) et une série de rouleaux supérieurs 12 repérés de « 12a » à « 12m », portées respectivement par un sommier inférieur 13 et un sommier supérieur 14. La bande métallique 10 est entraînée dans le sens de la flèche F dans la planeuse. Les rouleaux 11 et 12 sont imbriqués les uns dans les autres de manière décroissante dans le sens de défilement de la bande : ainsi la bande est déformée d'une quantité significative par flexion entre les rouleaux d'entrée 11a, 12a, 11b, mais très peu dans les rouleaux de sortie 11 m, 12m, 11 n de la zone de sortie de la planeuse. De la sorte, les défauts géométriques initiaux de la bande sont transformés par plastification en un système de contraintes résiduelles dont l'amplitude décroît avec celle de la flexion imposée par les rouleaux.The present invention, which is part of the field of metallurgy, and more particularly of the manufacture of sheets, in particular of steel, relates to the calibration of a roller leveling machine, with the exception of so-called multi-roll planers under traction. . It is known that the planers are designed to correct or significantly reduce defects, from various stages of manufacture (rolling, winding, heat treatments), metal sheets. For example, developable defects (initial hanger, "tile") or non-developable defects ("long edge" or "long center" defects). It is recalled that, schematically, the principle of cold planing consists in transforming a geometrical defect into a system of variable residual stresses in the thickness by means of alternating bending. The sheet or the glide strip thus passes within a cage consisting of an assembly comprising at least two sets of lower and upper rollers arranged one facing each other. The two series are arranged substantially parallel to each other, and perpendicular to the running direction of the strip. During its passage between these rollers, the sheet undergoes a partial plastic deformation in bending in one direction, then in the opposite direction. The amplitude of the bending decreases progressively, because the nesting of the rolls decreases towards the exit of the planer. In this way, it is possible to produce products having excellent flatness and a very low level of residual stresses, suitable for satisfying certain applications in the field of metal furniture, household appliances, the automotive industry. The increasingly tight tolerances on the products in terms of flatness or level of residual stresses, requested by the users, require an ever increasing control of the mechanical behavior planers, without which their operation remains uncertain. At this stage of the presentation, it seems useful, to better understand the various adjustment parameters, to describe the main components of a roller planer. FIG. 1 shows for this purpose a schematic longitudinal section of a conventional planer: a series of lower rollers 11 (marked from "11a" to "11 n") is distinguished from the number of ten in this particular case) and a series of upper rollers 12 marked "12a" to "12m", respectively carried by a lower bed base 13 and an upper bed base 14. The metal strip 10 is driven in the direction of the arrow F in the planer. The rollers 11 and 12 are nested one inside the other in a decreasing manner in the running direction of the web: thus the web is deformed by a significant amount by bending between the input rollers 11a, 12a, 11b, but very little in the exit rollers 11 m, 12m, 11 n from the exit area of the planer. In this way, the initial geometrical defects of the strip are transformed by plastification into a system of residual stresses whose amplitude decreases with that of the flexion imposed by the rollers.
La figure 2 présente schématiquement des moyens connus permettant de régler l'imbrication des rouleaux : le « basculement » caractérise l'inclinaison du sommier supérieur 14 par rapport au sommier inférieur 13 dans le sens de défilement de la bande. Le sommier inférieur est considéré comme un plan de référence. Le sommier 14 est soutenu sur un bâti supérieur 15 par des ensembles de réglage 16a, 16b, 16c et 16d, par exemple du type vis-écrou avec renvoi d'angle ou d'autres technologies.FIG. 2 schematically shows known means making it possible to adjust the nesting of the rollers: the "tilting" characterizes the inclination of the upper bed base 14 with respect to the lower bed base 13 in the direction of travel of the strip. The lower bed is considered as a reference plane. The bed base 14 is supported on an upper frame 15 by adjustment assemblies 16a, 16b, 16c and 16d, for example of the screw-nut type with angle gear or other technologies.
Les ensembles de réglage suivant l'exemple précité de type vis-écrou sont actionnés par les moteurs 19a et 19b au moyen des arbres d'entraînement 17a et 17b. Les accouplements 18a et 18b permettent de désaccoupler temporairement les ensembles de réglages qu'ils relient, de façon à pouvoir régler le parallélisme transversal (ou « déhanchement ») entre les rouleaux inférieurs et supérieurs, en entrée comme en sortie de planeuse. Le réglage des imbrications des rouleaux est ensuite effectué au moyen des moteurs qui entraînent simultanément les ensembles de réglage en entrée ou en sortie de planeuse.The adjustment assemblies according to the aforementioned example of screw-nut type are actuated by the motors 19a and 19b by means of the drive shafts 17a and 17b. The couplings 18a and 18b temporarily disconnect the sets of settings they connect, so as to adjust the transverse parallelism (or "skew") between the lower and upper rollers, input and output planer. The adjustment of the roll nests is then carried out by means of the motors which simultaneously drive the adjustment sets at the input or at the output of leveler.
Le déhanchement doit être éliminé par des interventions importantes sur la machine. Le basculement est réglé de façon courante pour modifier les imbrications des rouleaux, en particulier en fonction des caractéristiques des bandes planées.The swaying must be eliminated by important interventions on the machine. Tipping is currently set to change the nesting of the rolls, particularly depending on the characteristics of the planar bands.
La figure 3 présente schématiquement une planeuse classique en vue frontale, qui illustre les moyens disponibles pour compenser la flexion des rouleaux sous charge. En effet, les efforts de réaction lors du planage de la bande se traduisent par des déformations des rouleaux. Pour compenser celles-ci, les rouleaux de planage sont supportés par des étages de rouleaux, rampes ou de galets de soutien et de contre appui. Cet ensemble est monté dans un châssis appelé « cassette » posé sur un ensemble de « rampes de contre-appui » indépendantes et réglables en hauteur, réparties dans le sens transversal de la planeuse. La figure 3 illustre un exemple de onze rangées de contre-appuis 21 permettant de compenser la flexion des rouleaux 11. Le mouvement latéral des rouleaux est limité par les paliers 20. La position verticale de ces rampes peut être ajustée par exemple au moyen de cales biaises 22 réglables.Figure 3 shows schematically a conventional planer in front view, which illustrates the means available to compensate for flexing rollers under load. Indeed, the reaction forces during the planing of the strip result in deformations of the rollers. To compensate for these, the leveling rollers are supported by stages of rollers, ramps or rollers of support and against support. This set is mounted in a frame called "cassette" placed on a set of "independent counter-support ramps" and adjustable in height, distributed in the transverse direction of the planer. FIG. 3 illustrates an example of eleven rows of counter-supports 21 making it possible to compensate for the bending of the rollers 11. The lateral movement of the rollers is limited by the bearings 20. The vertical position of these ramps can be adjusted for example by means of wedges 22 adjustable bias.
La figure 4 présente, de manière volontairement exagérée, les déformations créées par ces rampes de contre-appuis sur les rouleaux inférieurs au moyen d'un déplacement vertical plus ou moins important des rampes. Les déformations peuvent être réalisées sur les rouleaux à vide et en charge.FIG. 4 presents, voluntarily exaggerated, the deformations created by these ramps of counter-supports on the lower rollers by means of a greater or lesser vertical displacement of the ramps. The deformations can be performed on the vacuum rollers and loaded.
La figure 5 présente un exemple connu où la hauteur de ces contre- appuis est réglable au moyen de cales biaises 23 interposées entre les rouleaux de support 11 et un bâti inférieur rigide 15'. Le déplacement relatif des cales biaises est assuré par un vérin 24, et peut être mesuré par exemple par un capteur de position 25.FIG. 5 shows a known example where the height of these counter-supports is adjustable by means of biased wedges 23 interposed between the support rollers 11 and a rigid lower frame 15 '. The relative displacement of the slack wedges is ensured by a jack 24, and can be measured for example by a position sensor 25.
Dans le cas de planeuse comportant 5 à 6 niveaux de rouleaux superposés (cas non représenté ici), on trouve également la présence de galets excentriques s'appuyant sur des rouleaux intermédiaires et permettant de régler le serrage des rouleaux d'entrée 12a et de sortie 12m. Ainsi, le réglage global d'une planeuse comporte de nombreux paramètres, et notamment :In the case of a planer comprising 5 to 6 levels of superimposed rollers (not shown here), there is also the presence of eccentric rollers resting on intermediate rollers and for adjusting the clamping of the input rollers 12a and output 12m. Thus, the overall setting of a planer has many parameters, including:
- Le réglage du déhanchement (parallélisme transversal entre les rouleaux supérieurs et inférieurs), par exemple effectué par des ensembles de réglage vis-écrou, les rampes de contre-appui.- The adjustment of the sway (transversal parallelism between the upper and lower rollers), for example carried out by screw-nut adjustment assemblies, the counter-support ramps.
- Le réglage de l'imbrication des rouleaux en entrée et en sortie de planeuse par basculement du sommier.- Adjustment of the nesting of the rolls at the input and at the end of the planer by tilting the bed base.
- Le réglage des contre-appuis pour compenser la flexion des rouleaux sous charge - La traction de la bande.- The adjustment of the counter-supports to compensate the bending of the rollers under load - The traction of the band.
Pour pouvoir régler les planeuses en fonction des caractéristiques des bandes, il est donc nécessaire de calibrer ou d'initialiser celles-ci. Ceci revient à déterminer les réglages de base de la planeuse adaptés pour obtenir l'effet visé. Il est également souhaitable de connaître les valeurs de réglage contrôlables par les moyens disponibles (notamment réglage des imbrications, réglage de hauteur des galets de contre-appui) ainsi que la valeur des jeux et cédages, de la flexion des rouleaux en cours de planage. De la sorte, il est possible de tenir compte de ces paramètres dans le réglage de la planeuse. L'obtention d'une bonne planéité sur les produits nécessite donc :In order to adjust the planers according to the characteristics of the bands, it is therefore necessary to calibrate or initialize them. This amounts to determining the basic settings of the planer adapted to achieve the desired effect. It is also desirable to know the controllable control values by the means available (including adjustment of nesting, height adjustment of the counter-support rollers) as well as the value of the games and cedings, the bending rolls during leveling. In this way, it is possible to take into account these parameters in the setting of the planer. Obtaining a good flatness on the products therefore requires:
- de calibrer précisément l'entrefer en entrée et en sortie de planeuse, par exemple à ± 0,05mmprecisely calibrate the air gap at the inlet and the outlet of the leveler, for example at ± 0.05mm
- de vérifier l'absence de déhanchement ou de basculement parasite à sommiers théoriquement parallèles du point de vue de l'opérateur. - de calibrer précisément la hauteur des contre-appuis, par exemple à ±0,02 mm. Or, à l'heure actuelle, les opérations de planage, et en particulier le calibrage, relèvent d'un certain empirisme, pour plusieurs raisons : les abaques ou les consignes de pré-réglage indiqués par les constructeurs peuvent se révéler inadaptés. la vérification régulière du calibrage des planeuses est souvent réalisée par les opérateurs en utilisant une barre rectifiée ou un rond de diamètre calibré introduit dans l'entrefer pour en vérifier la valeur lorsque les rouleaux planeurs viennent en contact sur cette barre. Réalisée en l'absence de charge, cette opération ne garantit donc pas un entrefer précis lors de la mise sous charge de la planeuse (serrage sur produit) puisque les jeux et le cédage de la machine ne sont pas pris en compte dans cette méthode. La précision de cette méthode de calibrage est difficile à quantifier, car évidemment liée à la sensibilité et à l'expérience des opérateurs, et sa reproductibilité n'est pas garantie.- to verify the absence of swaying or parasitic tipping with theoretically parallel bed bases from the point of view of the operator. - To precisely calibrate the height of the counter-supports, for example to ± 0.02 mm. However, at present, the leveling operations, and in particular the calibration, are a certain empiricism, for several reasons: the charts or pre-setting instructions indicated by the manufacturers may be unsuitable. the regular checking of the calibration of the planers is often carried out by the operators by using a corrected bar or a round of calibrated diameter introduced into the gap to verify the value when the glider rolls come into contact on this bar. Performed in the absence of a load, this operation does not guarantee a precise air gap when loading the planer (clamping on product) since the games and the ceding of the machine are not taken into account in this method. The accuracy of this method of calibration is difficult to quantify, because obviously related to the sensitivity and experience of operators, and its reproducibility is not guaranteed.
On a proposé par ailleurs (« Modeling of the leveling process and applications to heavy plate mills and strip finishing mills », METEC, Dϋsseldorf, 1994) une méthode pour caractériser les planeuses sous charge dynamique, et permettant leur calibrage. Cette méthode repose sur l'utilisation de tôles de référence de différents formats comportant des jauges de déformation placées au droit de chaque contre-appui. Si cette méthode utilisant des tôles instrumentées est parfaitement adaptée pour définir les réglages initiaux d'une planeuse, elle est en revanche peu apte à surveiller régulièrement sa bonne marche. En effet, sa mise en œuvre nécessite l'arrêt de la machine pendant plusieurs heures, ainsi que l'intervention de personnel qualifié et de moyens de mesure performants, ce qui pénalise lourdement la productivité. De plus, dans le cas de planeuse de grandes dimensions, l'encombrement de telles tôles et leur difficulté de manipulation deviennent un problème non négligeable. Il existe donc un besoin important de disposer d'une méthode facile à mettre en œuvre, qui permettrait: - de détecter d'éventuels défauts mécaniques d'une planeuse de vérifier le calibrage d'une machine en cas de doute de vérifier que les réglages définis initialement n'ont pas dérivé dans le temps. d'effectuer ce calibrage beaucoup plus rapidement que par la méthode des tôles instrumentées, et avec une précision et une reproductibilité très supérieure à la méthode manuelle actuelle utilisant les barres calibrées. de régler avec précision le serrage des rouleaux d'entrée et de sortie en agissant sur des excentriques ou moyen équivalent. La présente invention a pour but de répondre à ces besoins. Elle vise ainsi en particulier à déterminer avec précision et simplicité les caractéristiques d'une planeuse en effectuant un calibrage en charge, reproductible et sous des efforts connus. Elle vise également à déterminer la position des réglages de contre-appui, de manière à pouvoir corriger la flexion des rouleaux planeurs. Elle vise encore à corriger le « déhanchement » de la planeuse, ainsi que contrôler son « basculement » à sommiers parallèles. Elle vise aussi notamment à s'assurer que les réglages initiaux n'ont pas évolué dans le temps.It has also been proposed (METEC, Dϋsseldorf, 1994) a method for characterizing dynamically loaded planers and allowing them to be calibrated. This method is based on the use of reference plates of different formats with strain gauges placed at the right of each counter-support. Although this method using instrumented plates is perfectly adapted to define the initial settings of a planer, it is however not able to regularly monitor its proper operation. Indeed, its implementation requires the shutdown of the machine for several hours, as well as the intervention of qualified personnel and effective measuring means, which heavily penalizes productivity. In addition, in the case of large planers, the size of such sheets and their difficulty of handling become a significant problem. There is therefore an important need to have a method easy to implement, which would: - detect possible mechanical defects of a planer to check the calibration of a machine if in doubt to verify that the settings initially defined did not drift over time. to perform this calibration much more quickly than by the method of the instrumented plates, and with a precision and a reproducibility much higher than the current manual method using the calibrated bars. to precisely adjust the clamping of the input and output rollers by acting on eccentrics or equivalent means. The present invention aims to meet these needs. It thus aims in particular to determine with precision and simplicity the characteristics of a planer by performing a load calibration, reproducible and under known efforts. It also aims to determine the position of the counter-support settings, so as to correct the bending of the glider rolls. It also aims to correct the "swaying" of the planeuse, as well as control its "tilting" to parallel bed bases. It also aims to ensure that the initial settings have not changed over time.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif de calibrage d'une planeuse à rouleaux pour planer une bande métallique, comportant au moins un ensemble constitué par deux séries de rouleaux inférieure et supérieure, disposées l'une en regard de l'autre de manière à imbriquer les rouleaux d'une série dans ceux de l'autre, ces séries de rouleaux étant agencées sensiblement parallèlement entre elles et perpendiculairement à la direction de défilement de la bande à planer, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en outre une barre rigide de mesure, de longueur suffisante pour être mise en position dans la direction de planage entre ledit ensemble des rouleaux supérieurs et inférieurs, en s'étendant sur tous les rouleaux, des plots rigides intégrés à la barre reproduisant, lorsqu'ils viennent à être placés à l'aplomb des rouleaux inférieurs, l'action des dits rouleaux inférieurs et leurs caractéristiques mécaniques, et une fine lame métallique reposant sur ces plots en étant fixée sur l'un d'entre eux vers le milieu de la barre et comportant des extensomètres pour mesurer ses déformations élastiques.With these objectives in view, the subject of the invention is a device for calibrating a roller leveling machine for gliding a metal strip, comprising at least one assembly consisting of two series of lower and upper rollers, arranged one facing each other. the other so as to nest the rollers of one series in those of the other, these series of rollers being arranged substantially parallel to each other and perpendicular to the running direction of the band to be glide, device characterized in that it further comprises a rigid measuring bar, of sufficient length to be positioned in the plane direction between said set of upper and lower rollers, extending over all the rollers, rigid pads integral with the reproducing bar, when they come to be placed in line with the lower rollers, the action of the said lower rollers and their mechanical characteristics, and a thin blade. étalique resting on these pads being fixed on one of them to the middle of the bar and having extensometers to measure its elastic deformations.
Selon une caractéristique préférée de l'invention, la longueur de la lame mince instrumentée est supérieure à la distance séparant le premier et le dernier rouleau de la planeuse, sa largeur étant préférentiellement inférieure à celle d'une rampe ou d'un galet de contre-appui Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les caractéristiques géométriques et mécaniques de ladite lame mince sont choisies de telle façon que, lorsque cette lame mince est soumise à un effort correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et module d'élasticité les plus faibles traitées sur la planeuse, celles-ci conduisent à une déformation dans le domaine élastique du matériau de la lame. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les extensomètres peuvent être des jauges de déformation à variation de résistance ou des extensomètres à fibre optique mesurant la variation de longueur d'une cavité de Fabry-Perot, ou tout autre moyen permettant de mesurer la flèche locale de ladite lame mince.According to a preferred characteristic of the invention, the length of the instrumented thin strip is greater than the distance separating the first and the last roller from the planer, its width preferably being smaller than that of a ramp or a counter-roller. According to another advantageous characteristic of the invention, the geometric and mechanical characteristics of said thin blade are chosen in such a way that, when this thin blade is subjected to a force corresponding to the planing of strips of thickness, of limit and module of the lowest elasticity treated on the leveler, these lead to a deformation in the elastic domain of the material of the blade. According to another advantageous characteristic of the invention, the extensometers may be strain variation strain gauges or optical fiber extensometers measuring the variation in length of a Fabry-Perot cavity, or any other means for measuring the local arrow of said thin blade.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la barre comprend un plot de centrage s'intercalant entre deux rouleaux inférieurs pour positionner d'une manière précise et reproductible ladite barre dans le sens longitudinal de ladite planeuse.According to another characteristic of the invention, the bar comprises a centering pin interposed between two lower rollers for accurately and reproducibly positioning said bar in the longitudinal direction of said planer.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins deux extensomètres sont positionnés au centre et sur la partie inférieure de la lame de façon à ce que, la barre instrumentée une fois en place dans la planeuse, les extensomètres soient situés au droit du quatrième rouleau à partir de l'entrée de la planeuse et du N-3'e e rouleau de sortie de la planeuse, ladite planeuse comportant au total N rouleaux.According to another characteristic of the invention, at least two extensometers are positioned in the center and on the lower part of the blade so that the instrumented bar once in place in the planeuse, the extensometers are located at the fourth roll from the input of the planer and the N-3 ' ee output roller of the planer, said planer comprising a total of N rolls.
Avantageusement, au moins deux extensomètres sont positionnés au centre et sur la partie inférieure de la lame de façon à ce que, la barre instrumentée une fois en place dans la planeuse, lesdits extensomètres soient situés au droit du second rouleau à partir de l'entrée de la planeuse et du N-1ème rouleau de sortie de la planeuse, ladite planeuse comportant au total N rouleaux Selon une autre caractéristique de l'invention, la barre comprend avantageusement une extension pour sa manipulation aisée au sein de la planeuse.Advantageously, at least two extensometers are positioned in the center and on the lower part of the blade so that the instrumented bar once in place in the planer, said extensometers are located at the right of the second roller from the entrance the planer and the N-1th output roller of the planer, said planer comprising in total N rollers According to another characteristic of the invention, the bar advantageously comprises an extension for easy handling within the planer.
L'invention a aussi pour objet un procédé de calibrage d'une planeuse à rouleaux utilisant le dispositif à barre instrumentée défini précédemment, caractérisé en ce qu'on place deux telles barres de mesure comportant une lame mince instrumentée, à proximité des paliers dans la planeuse, les rampes de contre appuis étant totalement baissées, on rapproche les séries de rouleaux inférieurs et supérieurs l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage de manière à exercer un effort sur lesdites barres de mesure, cet effort de référence correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et de module d'élasticité les plus faibles susceptibles d'être traitées sur la planeuse, ladite lame étant dans un état de déformation élastique. Une fois cet effort atteint, on mesure au moyen des dits extensomètres les déformations des barres pour en déduire un entrefer de référence, le déhanchement et le basculement de ladite planeuse, et le cas échéant, apporter des corrections en fonction de ces résultats.The subject of the invention is also a method of calibrating a roller planer using the instrumented bar device defined above, characterized in that two such measuring rods comprising an instrumented thin blade are placed near the bearings in the planeuse, the ramps against against supports being completely lowered, the series of lower and upper rollers are brought closer to one another by action on the clamping control means so as to exert a force on said bars measurement, this reference force corresponding to the planar strips of thickness, limit and modulus of elasticity lowest likely to be processed on the leveler, said blade being in a state of elastic deformation. Once this effort is achieved, the strain gauges are measured by means of said extensometers to deduce a reference air gap, the swaying and tilting of said planer, and if necessary, make corrections based on these results.
Selon une variante préférée de mise en œuvre, on effectue l'étape de calibrage définie ci-dessus, puis, dans une étape ultérieure, on positionne les deux barres de mesure comportant une lame instrumentée à l'aplomb des rampes de contre-appui les plus proches des paliers et l'on rapproche les deux séries de rouleaux inférieurs et supérieurs l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage pour les mettre à l'entrefer de référence mesuré à l'étape précédente, on agit alors sur le déplacement des deux rampes de contre-appui précitées pour obtenir un effort identique à l'effort de référence, mesuré à partir des déformations de la lame mince instrumentée, et par déplacement latéral des barres à l'aplomb des autres rampes de contre-appui, on répète cette opération autant de fois que nécessaire jusqu'à calibration de l'intégralité des contre-appuis. Conformément à une autre variante de mise en œuvre, on dispose d'autant de barres de mesure comportant une lame mince instrumentée et définies précédemment, que de rampes de contre-appui, on positionne à proximité des paliers dans la planeuse deux dites barres de mesure, on rapproche les deux séries de rouleaux l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage de manière à exercer un effort de référence sur les barres de mesure, ledit effort correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et de module d'élasticité les plus faibles traitées sur ladite planeuse, et, la lame étant dans un état de déformation élastique, on mesure au moyen des extensomètres les déformations subies par les lames pour en déduire l'entrefer de référence et corriger le cas échéant le déhanchement et le basculement de ladite planeuse, puis on dispose la totalité des barres de mesure dans la planeuse, positionnées respectivement au droit de chaque rampe de contre-appui, on rapproche les deux séries de rouleaux l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage pour obtenir l'entrefer de référence, on agit sur le déplacement des contre- appuis pour obtenir l'effort de référence, et on mesure au moyen des extensomètres les déformations subies par les lames pour en déduire l'entrefer et l'effort de serrage appliqué par les rouleaux et, le cas échéant, on apporte des corrections au calibrage en fonction des résultats ainsi obtenus.According to a preferred variant of implementation, the calibration step defined above is carried out, then, in a subsequent step, the two measurement bars comprising an instrumented blade are positioned in line with the counter-support ramps. closer to the bearings and the two series of lower and upper rollers are brought closer to one another by action on the clamping control means to set them to the reference air gap measured in the previous step, then acts on the displacement of the two aforementioned counter-support ramps to obtain a force identical to the reference force, measured from the deformations of the instrumented thin plate, and by lateral displacement of the bars in line with the other ramps of against-support, we repeat this operation as many times as necessary until calibration of all the counter-supports. According to another variant of implementation, there are as many measurement bars comprising a thin plate instrumented and defined above, that of counter-support ramps, it is positioned near the bearings in the planer two so-called measuring bars the two series of rollers are brought closer to one another by action on the clamping control means so as to exert a reference force on the measuring bars, said force corresponding to the planing of strips of thickness, limit and modulus of elasticity treated the lowest on said planer, and, the blade being in a state of elastic deformation, one measures by means of extensometers the deformations undergone by the blades to deduce the reference gap and correct the where appropriate the swaying and tilting of said planer, then all the measuring bars are placed in the planer, positioned respectively at the right of each ramp of counter-support, we compare the two series of rollers from one another by action on the clamping control means to obtain the reference air gap, it acts on the displacement of the counter-supports to obtain the reference force, and is measured by means of extensometers the deformations experienced by the blades to deduce the air gap and the clamping force applied by the rollers and, if necessary, corrections are made to the calibration according to the results thus obtained.
Avantageusement, les procédés de calibrage décrits précédemment sont mis en œuvre grâce à des barres comportant un plot de centrage que l'on intercale entre deux des rouleaux inférieurs pour positionner d'une façon précise et reproductible chaque barre dans le sens longitudinal de la planeuse, de telle sorte que les plots rigides reproduisant l'action des rouleaux inférieurs soient disposés à l'aplomb de ces rouleaux.Advantageously, the calibration methods described above are implemented by means of bars comprising a centering stud which is inserted between two of the lower rollers in order to precisely and reproducibly position each bar in the longitudinal direction of the planer, so that the rigid pads reproducing the action of the lower rollers are arranged in line with these rollers.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise, mais non limitative, en se rapportant aux planches de dessins en annexe dans lesquelles :The invention will now be described more precisely, but not limitatively, with reference to the drawing plates in the appendix in which:
- les figures 1 à 5, qui illustrent le principe et la constitution d'une planeuse à rouleaux connus, ont déjà été commentées précédemment.- Figures 1 to 5, which illustrate the principle and the constitution of a known roller planer, have already been commented previously.
- la figure 6 présente un dispositif à barre instrumentée conforme à l'invention et son positionnement dans une planeuse à rouleaux. - la figure 7 illustre un mode de fixation de la lame mince sur un plot de la barre instrumentée.- Figure 6 shows an instrumented bar device according to the invention and its positioning in a roller planer. - Figure 7 illustrates a method of fixing the thin blade on a stud of the instrumented bar.
- la figure 8 illustre le serrage mesuré sur une planeuse au moyen de l'invention, les rampes de contre-flexion étant totalement baissées.- Figure 8 illustrates the clamping measured on a planer by means of the invention, the bending ramps being completely lowered.
- la figure 9 illustre le serrage mesuré sur une planeuse au moyen de l'invention, après homogénéisation dans le sens longitudinal et transversal. Le dispositif représenté sur la figure 6 est constitué en premier lieu d'une barre rigide 8, par exemple en acier, de longueur supérieure à celle de la planeuse. Cette barre rigide comporte des plots fixes 81 , également rigides, dont l'espacement reproduit fidèlement l'entraxe des rouleaux 11 du sommier inférieur de la planeuse. La géométrie de ces plots est choisie de préférence de façon à créer un contact linéique avec une lame de fine épaisseur qui repose sur ceux-ci. On choisit par exemple des plots cylindriques dont le diamètre est voisin de celui des rouleaux de la planeuse. Le dimensionnement général de la barre est effectué à partir des conditions de planage de la gamme des produits qui nécessitent le moins d'effort (flexion minimale des rouleaux planeurs) Une lame de fine épaisseur 82 repose sur les plots 81. La présence de cette lame simule celle d'un produit mince en contact linéique avec des plots d'une dureté comparable à celle des rouleaux planeurs. La longueur totale de cette lame est supérieure à la distance séparant l'axe du premier et du dernier rouleau. La largeur de la lame, définie en sorte que l'ensemble support ait une rigidité suffisante, n'excède pas la largeur d'un contre-appui. La lame mince est solidaire de la barre par fixation sur un plot central unique de la barre, ceci afin de permettre une déformation libre de la lame de part et d'autre du point de fixation lors du serrage. Cette lame est fixée par une vis 86, comme illustré à la figure 7, ou par tout autre système équivalent. Les caractéristiques de cette lame métallique sont choisies en fonction des points suivants : On a vu que les sollicitations de cette lame sont celles définies par les conditions de planage de la gamme des produits qui nécessitent le moins d'effort. Par définition, ces conditions conduisent à déformer plastiquement les produits planés. Les caractéristiques de la lame doivent être par contre choisies de telle sorte que ces mêmes conditions se traduisent par sa déformation uniquement dans le domaine élastique. Ceci signifie que l'une au moins des caractéristiques suivantes de la lame : limite d'élasticité, épaisseur, module d'élasticité, doit être supérieure à celles des produits planés. Le dispositif inclut avantageusement une extension 85 qui permet sa manipulation aisée, par exemple pour déplacer celui-ci transversalement au sein de la planeuse. Cette extension sert également pour assurer les connexions électriques des jauges de déformation. Sur la figure 6, on a représenté le dispositif reposant sur la série inférieure des rouleaux 11 de la planeuse. Afin de s'assurer de son exact positionnement longitudinal par rapport aux rouleaux sous-jacents, il est utile d'employer un système de positionnement : celui-ci est par exemple un plot de centrage 84 solidaire de la barre, qui vient s'intercaler entre deux rouleaux inférieurs 11 de la planeuse. De la sorte, la barre est positionnée longitudinalement de façon précise et reproductible, les plots rigides reproduisant l'action des rouleaux inférieurs étant parfaitement disposés à l'aplomb de ces rouleaux. Il est cependant bien entendu que des moyens équivalents de positionnement peuvent être mis en œuvre pourvu qu'ils satisfassent à une précision comparable.- Figure 9 illustrates the clamping measured on a planer by means of the invention, after homogenization in the longitudinal direction and transverse. The device shown in FIG. 6 is constituted first of all by a rigid bar 8, for example made of steel, of greater length than that of the planer. This rigid bar comprises fixed studs 81, also rigid, whose spacing faithfully reproduces the spacing of the rollers 11 of the lower beam of the planer. The geometry of these pads is preferably chosen so as to create a linear contact with a thin plate which rests on them. We choose, for example, cylindrical studs whose diameter is close to that of the rollers of the planer. The general dimensioning of the bar is made from the leveling conditions of the range of products that require the least effort (minimal bending of the gliding rollers) A thin blade 82 rests on the pads 81. The presence of this blade simulates that of a thin product in line contact with pads of a hardness comparable to that of glider rolls. The total length of this blade is greater than the distance between the axis of the first and the last roller. The width of the blade, defined so that the support assembly has sufficient rigidity, does not exceed the width of a counter-support. The thin blade is secured to the bar by attachment to a single central stud of the bar, this to allow free deformation of the blade on either side of the fixing point during tightening. This blade is fixed by a screw 86, as shown in Figure 7, or by any other equivalent system. The characteristics of this metal blade are chosen according to the following points: It has been seen that the stresses of this blade are those defined by the leveling conditions of the range of products that require the least effort. By definition, these conditions lead to plastically deforming the planar products. The characteristics of the blade must instead be chosen so that these same conditions result in its deformation only in the elastic domain. This means that at least one of the following characteristics of the blade: yield strength, thickness, modulus of elasticity, must be greater than those of planar products. The device advantageously includes an extension 85 which allows its easy handling, for example to move it transversely within the planer. This extension is also used to ensure the electrical connections of the strain gauges. In Figure 6, there is shown the device resting on the lower series of rollers 11 of the planer. To ensure its exact longitudinal position relative to the underlying rollers, it is useful to use a positioning system: this is for example a centering stud 84 integral with the bar, which is interposed between two rolls lower 11 of the planer. In this way, the bar is positioned longitudinally accurately and reproducibly, the rigid pads reproducing the action of the lower rollers being perfectly arranged in line with these rollers. However, it is understood that equivalent positioning means can be implemented provided that they satisfy a comparable accuracy.
Comme on le voit, deux extensomètres 83a et 83b (par exemple jauges d'extensométrie, jauges à fibres optiques de déformation mesurant la variation de longueur d'une cavité de Fabry-Perot, ou tout autre moyen permettant de mesurer la flèche locale de la lame mince) sont fixés sur la partie inférieure de la lame mince. Leur localisation précise correspond aux données suivantes :As can be seen, two extensometers 83a and 83b (for example strain gauges, deformation optical fiber gauges measuring the variation in length of a Fabry-Perot cavity, or any other means for measuring the local deflection of the thin blade) are attached to the lower part of the thin blade. Their precise location corresponds to the following data:
- Les deux extensomètres sont placés le plus près possible des extrémités de la planeuse (entrée et sortie), ceci afin de mesurer par différence le basculement de la machine avec la plus grande précision possible.- The two extensometers are placed as close as possible to the ends of the planer (input and output), in order to measure by difference the tilting of the machine with the greatest possible precision.
- Afin d'obtenir la plus grande précision possible, les extensomètres sont placés dans une zone fortement sollicitée en flexion. Ainsi, une localisation à mi-distance de deux rouleaux supérieur et inférieur (déformation nulle) ne saurait convenir au but recherché. - Les extensomètres sont positionnés avantageusement sur une partie de la lame mince sollicitée en traction. Même si leur localisation est théoriquement possible sur une partie sollicitée en compression, les difficultés de positionnement sur une surface directement en contact avec les rouleaux rendent cette éventualité sensiblement plus difficile. - Il convient par ailleurs de localiser les extensomètres à un endroit considéré comme totalement encastré, dont les conditions limites sont uniquement définies par les positions des rouleaux. Cette condition n'est pas satisfaite au droit des rouleaux « 12a » et «12m » de la figure 6, puisque la tôle est libre au delà des rouleaux « 11a » et « 11n ». Cette condition est par contre remplie au droit des rouleaux « 12b » et « 12 I ».- In order to obtain the greatest possible accuracy, the extensometers are placed in a zone that is highly stressed in bending. Thus, a mid-distance location of two upper and lower rollers (zero deformation) would not be suitable for the intended purpose. - The extensometers are advantageously positioned on a portion of the thin blade stressed in traction. Even if their location is theoretically possible on a part stressed in compression, the difficulties of positioning on a surface directly in contact with the rollers make this eventuality significantly more difficult. - It is also advisable to locate the extensometers in a place considered as totally recessed, the limiting conditions of which are defined solely by the positions of the rollers. This condition is not satisfied at the right of the rollers "12a" and "12m" of Figure 6, since the sheet is free beyond the rollers "11a" and "11n". This condition is instead met with the right of rolls "12b" and "12 I".
Plus généralement, si l'on désigne par N le nombre total de rouleaux de la planeuse (soit m+n, somme du nombre de rouleaux de la série supérieure et inférieure), 1 désignant le rouleau d'entrée, et N le rouleau de sortie, les extensomètres sont localisés préférentiellement sur la face en extension de la lame mince au droit du quatrième rouleau (donc du côté entrée de la planeuse) et du N-3le e rouleau (côté sortie de la planeuse). Les extensomètres sont placés au centre de la lame, au droit des deux rouleaux mentionnés ci-dessus, pour mesurer l'extremum local de déformation par flexion.More generally, if N denotes the total number of rollers of the planer (ie m + n, sum of the number of rolls of the upper and lower series), 1 denoting the input roll, and N the roll of out, the extensometers are preferentially localized on the extension face of the thin strip at the fourth roller (thus on the entry side of the leveler) and N-3 the roller (exit side of the planer). The extensometers are placed in the center of the blade, in line with the two rollers mentioned above, to measure the local extremum of bending deformation.
- Cependant, il peut être également avantageux de disposer des extensomètres dans des zones où le serrage doit être contrôlé de façon plus particulièrement rigoureuse, et où l'on dispose de moyens spécifiques pour agir : c'est le cas en entrée ou en sortie de planeuse, où le serrage peut être modifié notamment par un excentrique agissant indirectement sur les rouleaux 12a et 12 m. Dans ce cas, on peut disposer avantageusement des extensomètres au centre de la lame, au droit des deux rouleaux mentionnés ci-dessus (83c et 83d, figure 6) pour mesurer la déformation locale: Si celle-ci est significativement différente de celle mesurée en un autre point longitudinal de la barre à l'aplomb d'un rouleauHowever, it may also be advantageous to have extensometers in areas where the tightening must be controlled in a more particularly rigorous manner, and where specific means are available to act: this is the case when entering or leaving the planeuse, where the clamping can be modified in particular by an eccentric acting indirectly on the rollers 12a and 12 m. In this case, it is advantageous to have extensometers in the center of the blade, in line with the two rollers mentioned above (83c and 83d, FIG. 6) for measuring the local deformation: If this is significantly different from that measured in FIG. another longitudinal point of the bar in line with a roll
(par exemple au niveau des rouleaux 12b et 12 I), on en conclura à des réglages imparfaits (par exemple : sur-serrage) de l'excentrique qu'il faudra modifier. L'épaisseur totale du dispositif (barre+plot+lame+système de centrage) est suffisamment importante pour garantir la rigidité de l'ensemble, tout en restant compatible avec l'ouverture maximale disponible sur la planeuse.(For example, at the level of rollers 12b and 12I), it will be concluded that there are imperfect adjustments (for example: over-tightening) of the eccentric which will have to be modified. The total thickness of the device (bar + pad + blade + centering system) is large enough to guarantee the rigidity of the assembly, while remaining compatible with the maximum opening available on the leveler.
Pour effectuer une mesure, on place la barre 8 entre les rouleaux inférieurs et les rouleaux supérieurs de la planeuse. La butée 84 (ou un système de positionnement équivalent) positionne la barre par rapport à ces rouleaux, et assure ainsi que l'intégralité de la barre est bien disposée longitudinalement par rapport à la planeuse. Le positionnement transversal d'une barre par rapport à une rampe de contre appui n'étant pas critique, il peut être fait en plaçant la barre dans l'axe du contre appui à l'aide d'un dispositif métreur usuel ou d'un système équivalent.To make a measurement, the bar 8 is placed between the lower rollers and the upper rollers of the planer. The stop 84 (or equivalent positioning system) positions the bar relative to these rollers, and thus ensures that the entire bar is disposed longitudinally with respect to the planer. The transverse positioning of a bar relative to a ramp against support is not critical, it can be done by placing the bar in the axis of the counter-support using a conventional measuring device or a equivalent system.
La procédure qui suit décrit une première étape destinée à connaître et corriger le déhanchement et le basculement d'une planeuse :The following procedure describes a first step to know and correct the swaying and tilting of a planer:
Deux barres de mesure 8 avec lame instrumentée sont placées dans la planeuse, positionnées au plus près des paliers 20, rampes de contre appui 21 totalement baissées. Dans un premier temps, on rapproche les deux séries de rouleaux 11 et 12 l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage (moteurs 19a et 19b) de manière à exercer un effort de planage. Afin d'assurer la plus grande précision à la méthode de calibrage, cet effort de planage de référence est choisi de manière à reproduire l'effort le plus faible dans la gamme d'application industrielle de la planeuse, celui correspondant au planage des produits les plus minces, au module et à la limite d'élasticité les plus faibles. Les déformations mesurées sur les barres 8 permettent d'en déduire une valeur de l'entrefer (que l'on qualifie d'entrefer de référence) Par examen et comparaison des valeurs d'entrefer de référence mesurées dans le sens longitudinal et transversal de la planeuse, il est possible de corriger le déhanchement et le basculement de la planeuse par exemple au moyen de réglages 16 a, 16b, 16c, 16d du type vis-écrous ou de dispositifs équivalents.Two measuring bars 8 with instrumented blade are placed in the planer, positioned closer to the bearings 20, ramps against support 21 completely lowered. In a first step, the two series of rollers 11 and 12 are brought closer to one another by action on the clamping control means (motors 19a and 19b) so as to exert a leveling force. In order to ensure the highest accuracy of the calibration method, this reference leveling effort is chosen so as to reproduce the lowest effort in the industrial application range of the leveling machine, that corresponding to the planing of the products. thinner, with the lowest modulus and yield strength. The deformations measured on the bars 8 make it possible to deduce therefrom a value of the gap (which is referred to as the reference airgap). By examination and comparison of the reference air gap values measured in the longitudinal and transverse direction of the air gap. planeuse, it is possible to correct the swaying and tilting of the planer for example by means of adjustments 16a, 16b, 16c, 16d of the screw-nut type or equivalent devices.
La procédure qui suit décrit une étape ultérieure visant à déterminer l'entrefer et l'effort de serrage appliqué par les rouleaux au droit des contre-appuis : Deux barres de mesure 8 sont positionnées à l'aplomb des premières et dernières rampes de contre-appui 21 a et 21 k, les plus proches des paliers. On rapproche les deux séries de rouleaux inférieurs 11 et supérieurs 12 l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage pour les mettre à l'entrefer de référence mesuré à l'étape précédente. On agit sur le déplacement des contre-appuis 21a et 21 k concernés de façon à obtenir l'effort de référence, la mesure étant réalisée à partir des déformations de la lame mince instrumentée 82 des barres 8. On recommence cette étape en déplaçant latéralement les barres au droit de deux autres contre-appuis 21 , autant de fois que nécessaire, jusqu'à calibration de l'intégralité des contre appuis 21. Dans le but d'effectuer le calibrage et les réglages plus rapidement, il est aussi possible de disposer d'autant de barres de mesure 8 comportant une lame mince instrumentée 82 que de rampes de contre-appui 21. La première étape reste identique à celle décrite ci dessus, alors que l'étape suivante consiste à disposer une barre 8 sous chaque rampe 21.The following procedure describes a subsequent step to determine the air gap and the clamping force applied by the rollers to the right of the counter-supports: Two measuring bars 8 are positioned in line with the first and last counter-ramps. support 21 a and 21 k, closest to the bearings. The two series of lower rollers 11 and upper 12 are brought closer to one another by action on the clamping control means to set them to the reference air gap measured in the previous step. It acts on the movement of the counter-supports 21a and 21k concerned so as to obtain the reference force, the measurement being made from the deformations of the thin instrumented strip 82 of the bars 8. This step is repeated by laterally moving the bars to the right of two other counter-supports 21, as many times as necessary, until calibration of the entirety of the counter-supports 21. In order to carry out the calibration and the adjustments more quickly, it is also possible to arrange as many measurement bars 8 having an instrumented thin section 82 as counter-support ramps 21. The first step remains identical to that described above, whereas the next step consists in arranging a bar 8 under each ramp 21.
A titre d'exemple, les résultats suivants illustrent l'invention : le dispositif et la méthode ont été mis en œuvre afin de caractériser une planeuse à rouleaux : Les repères 1 et 9 de la figure 8 correspondent à l'aplomb des premières et dernières rampes de contre-appui de cette planeuse, le repère 5 indique l'axe longitudinal de la planeuse. La figure 8 illustre la variation transversale du serrage mesuré en entrée (E) et en sortie (S) de cette planeuse au moyen de barres avec lame instrumentée, les rampes de contre-flexion étant totalement baissées. Cette première étape permet d'identifier une flexion des rouleaux sous charge, ainsi qu'un vrillage de la cassette de la planeuse.By way of example, the following results illustrate the invention: the device and the method have been implemented in order to characterize a roller leveling machine: The marks 1 and 9 of FIG. 8 correspond to the plumb of the first and last ramps of counter-support of this planeuse, mark 5 indicates the longitudinal axis of the planeuse. FIG. 8 illustrates the transverse variation of the clamping measured at the input (E) and the output (S) of this planer by means of bars with an instrumented blade, the bending ramps being completely lowered. This first step makes it possible to identify a bending of the rollers under load, as well as a kinking of the cassette of the planer.
La figure 9 illustre le serrage mesuré sur la même planeuse, après correction effectuée sur les contre-appuis en tenant compte des indications de l'étape de caractérisation précédente: la flexion des rouleaux, l'entrefer de la machine sous charge, ont été homogénéisés. Le serrage sur les barres instrumentées après cette opération de calibrage est de 0,5mm +/- 0,1 mm.FIG. 9 illustrates the clamping measured on the same leveling machine, after correction performed on the counter-supports taking into account the indications of the preceding characterization step: the bending of the rollers, the air gap of the machine under load, have been homogenized . Clamping on the instrumented bars after this calibration operation is 0.5mm +/- 0.1mm.
Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits ci- dessus, mais s'étend à de multiples variantes d'équivalents dans la mesure où est reproduite sa définition donnée dans les revendications qui suivent. Ainsi, l'invention décrite permet d'identifier et de corriger rapidement d'éventuels défauts de réglage des planeuses à rouleaux. Simple d'utilisation pour l'opérateur, elle permet d'établir un diagnostic des dérives éventuelles et d'augmenter de façon importante la qualité des produits planés, par une meilleure planéité et une régularité accrue. It goes without saying that the invention is not limited to the examples described above, but extends to multiple variants of equivalents to the extent that is reproduced its definition given in the following claims. Thus, the described invention makes it possible to identify and quickly correct possible adjustment defects of the roller planing machines. Easy to use for the operator, it makes it possible to diagnose possible drifts and to significantly increase the quality of planed products, through better flatness and increased regularity.

Claims

REVENDICATIONS
1 Dispositif de calibrage d'une planeuse à rouleaux pour planer une bande métallique (10), comportant au moins un ensemble constitué par deux séries de rouleaux inférieure (11) et supérieure (12) disposées l'une en regard de l'autre de manière à imbriquer les rouleaux d'une série dans ceux de l'autre, ces dites séries de rouleaux étant agencés sensiblement parallèlement entre elles et perpendiculairement à la direction de défilement de la bande à planer, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte en outre une barre rigide de mesure (8), de longueur suffisante pour être mise en position dans ladite direction de planage entre ledit ensemble desdits rouleaux supérieurs et inférieurs, en s'étendant sur tous les rouleaux, des plots rigides (81) intégrés à la barre reproduisant, lorsqu'ils viennent à être placés à l'aplomb des rouleaux inférieurs, l'action des dits rouleaux inférieurs (11 ) et leurs caractéristiques mécaniques, et une fine lame métallique (82) reposant sur ces plots en étant fixée sur l'un d'entre eux vers le milieu de la barre et comportant des extensomètres (83) pour mesurer ses déformations élastiques.A device for calibrating a roller leveling machine for flattening a metal strip (10), comprising at least one assembly consisting of two series of lower (11) and upper (12) rollers arranged opposite each other. so as to nest the rollers of one series in those of the other, said series of rollers being arranged substantially parallel to each other and perpendicular to the running direction of the band to be glide, device characterized in that it further comprises a rigid measuring bar (8), of sufficient length to be set in position in said plane direction between said set of said upper and lower rollers, extending on all the rollers, rigid pads (81) integrated in the bar reproducing, when they come to be placed above the lower rollers, the action of said lower rollers (11) and their mechanical characteristics, and a thin metal blade (82) resting on these pads being fixed on one of them towards the middle of the bar and having extensometers (83) for measuring its elastic deformations.
2 Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la longueur de ladite lame mince (82) instrumentée est supérieure à la distance séparant l'axe du premier (11a) et du dernier (11 n) rouleau de ladite planeuse, et la largeur de ladite lame inférieure à celle d'une rampe ou d'un galet de contre-appui (21 ).2 Device according to claim 1, characterized in that the length of said thin plate (82) instrumented is greater than the distance between the axis of the first (11a) and the last (11 n) roll of said planeuse, and the width of said lower blade than that of a ramp or a counter-support roller (21).
3 Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les caractéristiques géométriques et mécaniques de ladite lame mince (82), sont choisies de telle façon que, lorsque cette lame mince est soumise à un effort correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et de module d'élasticité les plus faibles traitées sur ladite planeuse, celles-ci conduisent à une déformation dans le domaine élastique du matériau de ladite lame.3 Device according to claims 1 or 2, characterized in that the geometric and mechanical characteristics of said thin blade (82) are chosen such that when the thin blade is subjected to a force corresponding to the planarization of thick strips , of the weakest limit and modulus of elasticity processed on said planer, these lead to a deformation in the elastic domain of the material of said blade.
4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits extensomètres (83) sont des jauges de déformation à variation de résistance ou des extensomètres à fibre optique mesurant la variation de longueur d'une cavité de Fabry-Perot, des moyens de mesure de la flèche locale de ladite lame mince (82).4 Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said extensometers (83) are gauges of resistance-varying strain or optical fiber extensometers measuring the variation in length of a Fabry-Perot cavity, means for measuring the local deflection of said thin blade (82).
5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite barre (8) comprend un plot de centrage (84) s'intercalant entre deux des dits rouleaux inférieurs (11 ) pour positionner d'une façon précise et reproductible ladite barre dans le sens longitudinal de ladite planeuse.5 Apparatus according to any preceding claim characterized in that said bar (8) comprises a centering pin (84) interposed between two of said lower rollers (11) for accurately and reproducibly position said bar in the longitudinal direction of said planer.
6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins deux desdits extensomètres (83) sont positionnés au centre et sur la partie inférieure de la lame (82), de façon à ce que, la barre instrumentée une fois en place dans la planeuse, lesdits extensomètres soient situés au droit du quatrième rouleau (12b) à partir de l'entrée de la planeuse et du N-3ιeme rouleau de sortie (12 I) de la planeuse, ladite planeuse comportant au total N rouleaux6 Apparatus according to any one of the preceding claims characterized in that at least two of said extensometers (83) are positioned in the center and on the lower part of the blade (82), so that the bar instrumented once in place in the planer, said extensometers are located at the fourth roller right (12b) from the entry of the planer and the N-3 th exit roller (12 I) of the planer, said planer comprising in total N rolls
7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins deux desdits extensomètres (83) sont positionnés au centre et sur la partie inférieure de la lame (82), de façon à ce que, la barre instrumentée une fois en place dans la planeuse, lesdits extensomètres soient situés au droit du second rouleau (1a) à partir de l'entrée de la planeuse et du N-1 ème rouleau de sortie (12m) de la planeuse, ladite planeuse comportant au total N rouleaux7 Apparatus according to any preceding claim characterized in that at least two of said extensometers (83) are positioned in the center and on the lower portion of the blade (82), so that the bar instrumented once in place in the leveler, said extensometers are located at the right of the second roller (1a) from the entry of the planer and the N-1 th exit roller (12m) of the planer, said planer comprising in total N rollers
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite barre rigide (8) comprend une extension (85) pour sa manipulation au sein de ladite planeuse.8 Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said rigid bar (8) comprises an extension (85) for its manipulation within said planer.
9 Procédé de calibrage d'une planeuse à rouleaux, utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on positionne à proximité des paliers (20) dans ladite planeuse deux dites barres de mesure (8) comportant une lame mince instrumentée (82), les rampes de contre-appui (21) étant totalement baissées, on rapproche les séries de rouleaux inférieurs (11 ) et supérieurs (12) l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage de manière à exercer un effort de référence sur lesdites barres de mesure, ledit effort de référence correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et de module d'élasticité les plus faibles susceptibles d'être traitées sur ladite planeuse, ladite lame étant dans un état de déformation élastique, puis, une fois cet effort atteint, on mesure les déformations des barres au moyen des dits extensomètres (83) pour en déduire un entrefer de référence, le déhanchement et le basculement de ladite planeuse, et, le cas échéant, apporter des corrections en fonction de ces résultats.9 A method of calibrating a roller planer, using the device according to any one of the preceding claims, characterized in that said bearings (20) in said planer two said measurement bars (8) having a instrumented thin blade (82), the counter-support ramps (21) being completely lowered, the series of lower rollers (11) and upper rollers (12) are brought closer to one another by action on the control means of the clamping so as to exert a reference force on said measuring bars, said reference force corresponding to the planarization of strips of the lowest thickness, limit and modulus of elasticity capable of being processed on said planer, said blade being in a state of elastic deformation, then, once this effort is reached, the deformations of the bars by means of said extensometers (83) to deduce a reference gap, the swaying and tilting of said planer, and, if necessary, make corrections based on these results.
10 Procédé de calibrage d'une planeuse selon la revendication 9, utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on positionne dans une étape ultérieure deux dites barres de mesure comportant une lame instrumentée (82) dans ladite planeuse, transversalement à l'aplomb des rampes de contre-appui les plus proches des paliers (21a) et (21k), on rapproche les deux séries de rouleaux inférieurs (11 ) et supérieurs (12) l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage jusqu'à l'obtention dudit entrefer de référence, on agit respectivement sur le déplacement des rampes de contre-appui (21a) et (21 k) de façon à obtenir ledit effort de référence mesuré à partir des déformations de la lame (82), on déplace latéralement lesdites barres sous lesdites autres rampes de contre-appui (21 ), et en appliquant ledit effort, on détermine l'entrefer et l'effort de serrage appliqué par les rouleaux au droit de chaque dite rampe de contre-appui (21 ) de la planeuse.The method of calibrating a planer according to claim 9, using the device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that two said measurement bars comprising an instrumented blade (82) are positioned in a subsequent step. ) in said planer, transversely in line with the counter-bearing ramps closest to the bearings (21a) and (21k), the two series of lower rollers (11) and upper (12) are brought closer to one another; by acting on the clamping control means until said reference air gap is reached, respectively the displacement of the counter-support ramps (21a) and (21k) is effected so as to obtain said reference force measured from the deformations of the blade (82), said bars are moved laterally beneath said other counter-support ramps (21), and by applying said force, the air gap and the clamping force applied by the rollers are determined to the right of each ue said counter-support ramp (21) of the planer.
11 Procédé de calibrage d'une planeuse à rouleaux, utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on dispose d'autant de dites barres de mesure comportant une lame mince instrumentée (82) que de rampes de contre-appui, qu'on positionne à proximité des paliers (20) dans ladite planeuse deux dites barres de mesure comportant une lame mince instrumentée (82) on rapproche les deux séries de rouleaux l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage de manière à exercer un effort de référence sur lesdites barres de mesure, ledit effort correspondant au planage de bandes d'épaisseur, de limite et de module d'élasticité les plus faibles traitées sur ladite planeuse, ladite lame étant dans un état de déformation élastique, on mesure au moyen des dits extensomètres (83) les déformations subies par lesdites lames pour en déduire l'entrefer de référence, et corriger le déhanchement et le basculement de ladite planeuse, puis on dispose la totalité desdites barres de mesure dans la planeuse, positionnées respectivement au droit de chaque rampe de contre-appui (21), on rapproche les deux séries de rouleaux l'une de l'autre par action sur les moyens de commande de serrage pour obtenir ledit entrefer de référence, on agit sur le déplacement des contre-appuis (21) pour obtenir ledit effort de référence, on mesure au moyen desdits extensomètres les déformations subies par lesdites lames pour en déduire l'entrefer et l'effort de serrage appliqué par les rouleaux et, le cas échéant, on apporte des corrections au calibrage en fonction des résultats ainsi obtenus.11 A method of calibrating a roller planer, using the device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that there are as many said measuring bars comprising an instrumented thin blade (82) that of counter-support ramps, which are positioned near the bearings (20) in said planar two said measurement bars comprising an instrumented thin blade (82) the two series of rollers are brought closer to each other by action on the clamping control means so as to exert a reference force on said measuring bars, said force corresponding to the planarization of strips of the least thickness, limit and modulus of elasticity processed on said planer, said blade being in a state of elastic deformation, said strain gauges (83) measure the deformations experienced by said blades for deduce the reference gap, and correct the swaying and tilting of said planer, then we have all of said bars in the planer, respectively positioned to the right of each counter-support ramp (21), we compare the two series of rollers from one another by action on the clamping control means to obtain said reference air gap, it acts on the displacement of the counter-supports (21) to obtain said reference force, it is measured by means of said extensometers the deformations undergone by said blades to deduce the air gap and the clamping force applied by the rollers and, if necessary, corrections are made to the calibration according to the results thus obtained.
12 Procédé de calibrage d'une planeuse selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 , caractérisé en ce que l'on intercale le dispositif selon la revendication 5 entre deux des dits rouleaux inférieurs (11) pour positionner grâce au plot de centrage (84) d'une façon précise et reproductible la dite barre (8) dans le sens longitudinal de ladite planeuse et de telle sorte que les plots rigides (81) reproduisant l'action des rouleaux inférieurs (11 ) soient disposés à l'aplomb de ces rouleaux 12 A method of calibrating a planer according to any one of claims 9 to 11, characterized in that is interposed the device according to claim 5 between two of said lower rollers (11) for positioning with the centering pin ( 84) in a precise and reproducible manner said bar (8) in the longitudinal direction of said planer and so that the rigid pads (81) reproducing the action of the lower rollers (11) are arranged in line with these rollers
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