WO2006136670A1 - Procede et dispositif de regulation de l’epaisseur d’un produit lamine en sortie d’une installation de laminage en tandem - Google Patents

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cage
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cyclic
regulating
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PCT/FR2006/001199
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Michel Abi Karam
Stéphane GOUTTEBROZE
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Siemens Vai Metals Technologies S.A.S.
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for regulating the final thickness of a rolled product, at the exit of a tandem rolling installation, which makes it possible to eliminate cyclic defects in thickness variation. present in the product.
  • the method makes it possible to eliminate the cyclic defects generated by the rolling cages, the defects of the rolls and their mounting in the bearings, the defects of roundness and non-circularity of the rolling rolls.
  • the invention applies in particular to cold tandem rolling mills of metal strips, for example made of steel, but can generally be applied to any installation comprising several rolling stands operating in tandem for the progressive reduction of the thickness of a product moving successively between the working rolls of said cages.
  • a rolling mill comprises, in general, at least two working rolls mounted inside a support cage and defining a gap for the passage of product to be rolled, the cage carrying means for applying an adjustable clamping force between the rolls.
  • the number of cylinders may vary according to the type of rolling mill, for example duo, quarto, sexto, depending on whether it comprises a stack of two, four or six cylinders to apply the clamping force on the rolled product, or of other types of rolling mill.
  • chocks which have a sliding possibility vertical inside the support cage to allow the tightening of said cylinders and the application of the clamping force on the product.
  • motor means which apply a driving torque, either directly to the work rolls, or indirectly, on the support cylinders or on the intermediate cylinders in the case of quarto or sexto mounting.
  • tandem rolling installations comprising at least two successive cages each performing part of the reduction in thickness. From a raw thickness at the entrance of the first cage, the product undergoes a first reduction in thickness in the first cage, and it leaves at a speed determined by the speed of rotation of the working rolls of this cage . It undergoes in the second cage a second reduction in thickness and leaves at a higher speed to comply with the law of conservation of mass flow.
  • the working rolls of the second stand must be rotated at a speed greater than that of the rolls of the first stand, the ratio of the speeds between the first and the second stand being in the ratio inverse of the reduction in thickness effected by the first cage.
  • mass flow control also called "mass flow”.
  • the regulation of the thickness of the tandem train is ensured so as to obtain a thickness of the band at the exit of the installation perfectly constant and for that it has been imagined for a long time to maintain at a constant value, on the one hand the thickness of the strip at the output of the first cage, and secondly, the ratio of the speeds of the first and the last cage.
  • the intermediate stands speeds can be deduced from these conditions because they SBNT imposed by the metal masses of the conservation law through the stands of the mill, and they are in the inverse ratio of the reductions that are 'assigned to each rolling stand .
  • the regulation of the thickness at the exit of the first The cage is generally provided on a modern rolling mill by a hydraulic clamping device which is controlled by a thickness gauge located downstream of this cage. Some more advanced systems also include a thickness gauge upstream of this cage.
  • AGC automatic gage control
  • Cage clamping devices are generally used to adjust the tension of the web.
  • devices for measuring the pull-ups generally consisting of a tensiometer roll, inter-cage, which act in regulation on the clamping means of the cage located downstream, are installed.
  • a thickness gauge placed at the exit of the rolling mill controls the final thickness by acting on the speed of the last or last two cages of the tandem mill.
  • the control system inter-cage traction is also called "automatic voltage control" or ATC.
  • Methods and devices have therefore been devised to compensate for the effect on the thickness of the ridge defects of the cylinders. These methods consist in determining a signal representative of the thickness defect generated by a support cylinder or a working cylinder. In general, a treatment is carried out by frequency analysis of the thickness gauge signal in order to extract the corresponding variations from one or another cylinder of such a cage, tuning the frequency of the treatment device to that of said cage. It has been found in more elaborate processes that it is also possible to extract the round-bar signal from the rolls from that of the inter-cage tension measurement.
  • this method can be used to compensate for the defects of all the cylinders, it has mainly been used to compensate for the defects of the support rolls. This is because, in view of their large diameter, the rotation frequency is relatively low, of the order of a few hertz, up to about 10 hertz.
  • these defects are detected by a thickness gauge whose measurement is filtered. Indeed, these gauges, generally radiation, have a dispersion that results in a background noise, it is useful to filter to facilitate the implementation and adjustment of regulations.
  • the filter of a thickness gauge is a low-pass filter whose cutoff frequency is set to around 8 hertz.
  • hydraulically-controlled clamping means are used which are installed on at least the last cage of the installation in order to achieve, according to the control method, a compensation for the cyclic disturbances of the thickness present in the system. band and capable of being measured on the tandem mill, by an action on said hydraulically controlled clamping means, by means of a regulator tuned to the frequency of said cyclic defect.
  • the cyclic defects present in the strip are detected by a thickness gauge, they generally come from the mechanical defects of the rolling mill stands and in particular from the faults of roundness and eccentricity of the rolling rolls. . Still according to the method of the invention the cyclic disturbances of the thickness of the product caused by the eccentricity defects of the cylinders of the cage of rank i, are compensated by an action of the regulating device on the hydraulic clamping of at least a cage located downstream of said rank cage i.
  • the defects generated by the cage of rank i are compensated by an action of the regulating device on the hydraulic clamping of the cage located downstream and closest to the said cage of rank i, for which there is a hydraulically operated clamping device and a thickness gauge at its outlet.
  • the regulating device on the hydraulic clamping of the cage located downstream and closest to the said cage of rank i, for which there is a hydraulically operated clamping device and a thickness gauge at its outlet.
  • a device for regulating the thickness of the strip at the outlet of a rolling mill consisting of at least two cages operating in tandem comprises adjustable clamping means for the rolling rolls, of which hydraulic control on at least the last cage, the installation being associated with an automatic device for regulating the outlet thickness and the product tension in each space between two successive cages, and a general device for controlling the speeds of all the rolling mill stands, said thickness regulating device further comprises at least one circuit for compensating the cyclic disturbances of the thickness present in the rolled strip, acting in closed loop and in time real on the hydraulically controlled clamping means by developing a compensation signal from the signal of a thickness gauge.
  • the device for regulating the thickness of the strip according to the invention is designed to correct, in particular, the cyclic defects in the thickness of the strip which originate from mechanical defects in the cages of the tandem rolling mill.
  • the compensation devices of the invention comprise a resonator circuit tuned to the frequency of the cyclic defect to be corrected.
  • the compensation devices of different cyclic faults comprise resonator circuits each tuned to the frequency of one of the cyclic faults to be corrected.
  • the devices for compensating for cyclic defects in the cage of rank i act on the hydraulic clamping of the first cage situated downstream of said cage of rank i equipped with such means for adjusting the clamping of the rolling rolls as well as a thickness gauge at the outlet of said roll stand located downstream of said row stand i.
  • the cyclic defect compensation devices of the first tandem mill stands all act on the hydraulic clamping device of the last stand of the tandem mill using the signal of the output thickness gauge. of the tandem mill and comprise resonator circuits tuned to the frequency of the cyclic defect of each of the first stands of the tandem mill to compensate.
  • the resonator circuit of the device comprises a Fourrier analyzer operating in real time on the fundamental frequency of the signal of the thickness gauge.
  • a rolling plant comprising at least two mill stands operating in tandem, equipped with adjustable clamping means of the rolling rolls, the installation being associated with an automatic device for regulating the outlet thickness and of the product tension in each space between two successive stands, and to a general device for controlling the speeds of the set of mill stands, hydraulically operated means are available on at least the last rolling stand for clamping the cylinders and at least one compensation circuit of the cyclic disturbances of the thickness present in the rolled strip, acting in a closed loop on the hydraulically controlled clamping means.
  • a rolling installation according to the invention comprises at least one output thickness gauge providing the measurement signal used by the compensation circuits.
  • Figure 1 shows a tandem mill with 4 cages in the minimum configuration for carrying out the invention.
  • Figure 2 shows a modern tandem rolling mill with 5 stands for the implementation of the invention.
  • Figure 3 shows the effect of compensation according to the prior art.
  • Figure 4 shows schematically the effect of a compensation according to the invention.
  • FIG. 5 shows a record of a test of the compensation according to the invention.
  • FIG. 6 shows a block diagram of the resonator circuit according to the invention.
  • FIG. 1 schematically represents a tandem with four stands 1, 2, 3, 4 of quarto configuration, each cage of which is equipped with two working rolls 11, 12, 21, 22, ... and two support rolls 13 , 14, 23, 24 .
  • the rolled product, consisting of a metal strip B circulates from the cage 1 to the cage 4 in the direction of travel F and its thickness is gradually reduced by each of the cages 1, 2, 3, 4 .
  • the clamping means of the cages 1, 2 and 3 are screw nut systems 15, 25, 35 whose screw is motorized by a motor not shown so as to act on the clamping force of the rolls.
  • the cage 4 is equipped with a hydraulic clamping means 45, the rolling installation comprises an output thickness gauge J 5 so as to control the output thickness, by an action on the motor of the cage 4, or on the two motors of cages 3 and 4, according to a well-known operating mode of AGC type tandem rolling thickness regulations.
  • Traction measuring devices roller tensiometers Ti2 r T23, T34 are installed between each stand and each of them acts on the cage the clamping device located immediately downstream so as to maintain the tension in the continuous band application of the law of conservation of flows.
  • FIG. 2 schematically shows a configuration of a modern tandem rolling mill with five stands 1, 2, 3, 4 and 5, all of which are equipped with hydraulic clamping means 15, 25, 35, 45 and 55 with weak response, they are quarto configuration.
  • a continuous tandem mill equipped with a tensioner device S at the entrance of the first cage.
  • the General diagram of AGC-type thickness regulation is conventional, of the same type as that shown in FIG. 1.
  • the regulation of the first cage is more elaborate and comprises an upstream regulation with a Jo input thickness gauge. and downstream regulation with a thickness gauge Ji disposed downstream of the cage 1.
  • an output gauge J5 allows to control the final thickness at the output of the installation by action on the engines of the last cages.
  • Tensile measuring devices in the B-band consisting of tensiometer rollers Ti 2 , T23, T 34 and T 45 make it possible to ensure a constant traction in the inter-cages by acting respectively on the clamping means 25, 35, 45 and 55, each on the cage located downstream of the measuring device, still by applying the law of flow rates.
  • the cages may be equipped with eccentricity compensation according to a conventional mode, and, for example by following the teaching of the patent FR 2,735,046, the eccentricities defects of the cage 2 are measured by the upstream tension meter T 1 2 and a compensation signal is generated by Fourier analysis or any other method making it possible to extract a signal corresponding to the rotation frequency of the rolls of the cage 2.
  • FIG. 3 represents what is then observed.
  • Figure 3a shows the mode without compensation.
  • the traction signal is shown successively upstream of the cage generating a fault T am , the signal of the downstream traction T av of the cage generating a fault.
  • These two traction signals are affected by a sinusoidal cyclic perturbation and in phase opposition.
  • the force F is kept constant by the regulation, it does not change, the output thickness of the cage considered and the final output thickness E 5 are affected by the disturbance.
  • eccentricity defects of the work rolls it was necessary to reduce the speed of the mill, or better, to take a signal from the unfiltered thickness gauge, because, as has been said, these defects are generally invisible at normal rolling speeds because they are masked by the filtration devices gauges thickness measurement.
  • FIG. 3b represents the result obtained with the conventional compensation mode of the eccentricity fault.
  • the upstream traction T am is stabilized since the measurement of this signal is used as an error signal, against the rolling force F is disturbed by the correction signal, since it is applied to the clamping means of the cage of the rolling mill.
  • the outlet thickness E 5 undergoes no modification and always presents the same defect, as well as the downstream pull to the rolling mill stand T av - We are thus in the presence of a defect which is not accessible by the modification of the force of the cage to be corrected, but by a defect which is propagated by the pulls, defect of ⁇ horizontal mode '.
  • a defect of ⁇ horizontal mode 'generated by a cage i is corrected by action on at least one cage downstream of rank at least i + 1. Such a defect can also be corrected on the last cage.
  • V x (E 1 + ⁇ e x ) V 5 (E 5 + ⁇ e 5 ) (2)
  • Vi ⁇ ei V 5 ⁇ e 5 (4) which shows that thickness disturbances are also transmitted by velocities / pulls ('horizontal mode').
  • a vertical mode defect ⁇ generating downstream of the cage where it originates, a 'horizontal mode' defect by its influence on the pulls, can also be corrected on a cage downstream of the one that gave it birth, even on the last cage of the tandem mill.
  • FIG. 4 A signal extracted from the output thickness signal E 5 is tuned to the rotation frequency of the cylinders of the cage having a defect (here the cage 2) is applied to the control of the tightening of the last cage 5.
  • the upstream and downstream traction of the cage 2, T am 2 and T a v2 c remain disturbed as when there is no compensation.
  • the effect of the compensation applied on the cage 5 results in a disturbance on the upstream traction of the cage T T am5r and a stabilized output thickness E 5 .
  • FIG. 5a shows the effects of the method of the invention. Without compensation, it can be seen that the output thickness E 5 is very disturbed by the signal used for the simulation.
  • a compensation signal produced from the output gauge J 5 tuned to the rotation frequency of the rolls of the cage 3 generating the fault, is applied by the regulator to the clamping means of the cage 4. , adjusting its amplitude and phase. It is immediately apparent what has been estimated previously in a theoretical manner, namely: the clamping S4 is disturbed (the compensation acts on the cage 4) - thus the disturbance appears on the inter-cage tension T 34 .
  • the device of the invention incorporates in a scheme for regulating the thickness of an AGC rolling installation, a cyclic defect regulator R, as shown in FIG. 2.
  • the regulator acts on the last cage of the tandem mill by developing a signal of compensation from the signal of the output thickness gauge J 5 .
  • the controller receives a signal of the frequency of each of the cages generating defects' to tune to this frequency and extract the signal of the gauge corresponding to the defect component.
  • FIG. 6 diagrammatically represents the operating principle of the compensation circuit comprising a resonator.
  • a Fourier transformer is used to extract the false-round signal from the signal of the thickness or traction signal.
  • This method has the disadvantage of not being able to realize a real-time application of the fault to be corrected. Indeed it is necessary to acquire the signal over at least one period of the representative component of the defect, then to calculate the Fourier transform of this sample to obtain the amplitudes of the fault on all the frequencies. Then we calculate the compensation to be applied to cancel these amplitudes, we finally realize the inverse Fourier transform to have the compensation signal to be applied to the cylinder clamping control device, in synchronism with the rotational movement of the latter.
  • the method of the invention uses Fourier analysis without having the need to calculate the complete transform and the inverse transform, which makes it possible to have a regulation device working in real time.
  • the Fourier theorem teaches that any periodic function can be represented as a sum of a constant term and a sequence of sinusoidal functions of frequency f, 2f, 3f, etc. that we will represent by their pulsations ⁇ o t, ⁇ it, ..., ⁇ n t.
  • the regulator R is a Fourier analyzer in real time, it functions as a control circuit.
  • the input signals are the signal of the thickness error ⁇ e and the pulsation ⁇ n t.
  • Sine and cosine functions are performed in modules 100 and 101 and modules 102 and 103 produce the product by the function to be analyzed: ⁇ e.
  • the integration modules 104 and 105 which deliver at their output the amplitudes a n and b n of the harmonic n to be corrected, it remains to multiply them by the error signal ⁇ e and to sum them in the modules 106, 107 and 108 for developing the correction signal c which will be applied to the control of the hydraulic clamping device of the rolls of the roll stand.
  • Such a device operates without delay and gradually applies a correction signal to each change in the error signal ⁇ e. It is a follower device, resonator, that works in real time. Of course, if it is necessary one can multiply these circuits and use others tuned on the harmonic frequencies 2f, 3f, etc.

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de régulation de l'épaisseur finale d'un produit laminé (B), à la sortie d'une installation de laminage en tandem, permettant d'éliminer des défauts cycliques de variation de l'épaisseur du produit. L'invention s'applique en particulier aux laminoirs tandem à froid pour bandes métalliques. Selon le procédé de l'invention on utilise au moins une cage (4), en sortie du laminoir tandem, équipée de moyens de serrage hydraulique (45), et on réalise une compensation, sur cette cage, des défauts cycliques de variation de l'épaisseur générés en amont sur l'ensemble de l'installation de laminage, à l'aide d'un régulateur (R) accordé sur la fréquence des défauts . Selon le procédé de l'invention les défauts d'épaisseur sont détectés au moyen d'une jauge d'épaisseur (J5) . Dispositif et installation pour la mise en œuvre du procédé .

Description

Procédé et dispositif de régulation de l'épaisseur d'un produit laminé en sortie d'une installation de laminage en tandem
L' invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de régulation de l'épaisseur finale d'un produit laminé, à la sortie d'une installation de laminage en tandem, permettant d' éliminer des défauts cycliques de variation de l'épaisseur présents dans le produit. En particulier, le procédé permet d'éliminer les défauts cycliques générés par les cages de laminage, les défauts des cylindres et de leur montage dans les paliers, les défauts de faux rond et de non circularité des cylindres de laminage.
L'invention s'applique en particulier aux laminoirs tandem à froid de bandes métalliques, par exemple en acier, mais peut s'appliquer, d'une façon générale, à toute installation comportant plusieurs cages de laminage fonctionnant en tandem pour la réduction progressive de l'épaisseur d'un produit défilant successivement entre les cylindres de travail desdites cages.
On sait qu'un laminoir comporte, de façon générale, au moins deux cylindres de travail montés à l'intérieur d'une cage de support et définissant un entrefer de passage de produit à laminer, la cage portant des moyens d'application d'un effort de serrage réglable entre les cylindres. Le nombre de cylindres peut varier selon le type de laminoir, par exemple duo, quarto, sexto, selon qu'il comporte un empilage de deux, quatre ou six cylindres pour appliquer l'effort de serrage sur le produit laminé, ou encore d'autres types de laminoir.
Ces cylindres sont montés rotatifs dans des paliers appelés empoises qui ont une possibilité de coulissement vertical à l'intérieur de la cage support pour permettre le resserrement des dits cylindres et l'application de l'effort de serrage sur le produit. Une telle disposition est bien connue et a été exposée dans de nombreux brevets, il n'est pas nécessaire de la décrire d'avantage.
Lorsque le montage des cylindres dans ces paliers présente des défauts dus aux cylindres ou à leur montage dans les paliers, ou des usures importantes ou irrégulières, des défauts de concentricité, ou bien encore si les cylindres eux-mêmes ont un défaut de circularité, il s'en suit une rotation des cylindres qui n'est pas parfaitement circulaire, ce qui engendre une variation artificielle et parasite de l'effort de serrage.
Pour permettre l'avance du produit entre les cylindres et la réduction de l'épaisseur, ceux-ci sont entraînés en rotation autour de leur axe par des moyens moteurs qui appliquent un couple d'entraînement, soit directement sur les cylindres de travail, soit indirectement, sur les cylindres d' appui ou sur les cylindres intermédiaires dans le cas de montage quarto ou sexto.
On connaît depuis longtemps des installations de laminage dites « en tandem » comportant au moins deux cages successives réalisant chacune une partie de la réduction d'épaisseur. A partir d'une épaisseur brute à l'entrée de la première cage, le produit subit une première réduction d'épaisseur dans la première cage, et il en sort à une vitesse déterminée par la vitesse de rotation des cylindres de travail de cette cage. Il subit dans la seconde cage une seconde réduction d'épaisseur et en sort à une vitesse supérieure pour respecter la loi de conservation du débit masse. Les cylindres de travail de la seconde cage doivent être entraînés en rotation à une vitesse supérieure à celle des cylindres de la première cage, le rapport des vitesses entre la première et la seconde cage étant dans le rapport inverse de la réduction d'épaisseur 'effectuée par la première cage. Il en est ainsi de cage en cage selon le nombre total de cages de laminage que comporte le laminoir tandem. D'autre part, les couples de rotation appliqués sur les cylindres de travail sont réglés de telle sorte que chaque cage exerce une traction sur la bande sortant de la cage précédente. Pour obtenir l' épaisseur finale souhaitée, il est nécessaire d'assurer une régulation, d'une part de la réduction de l'épaisseur effectuée dans chacune des cages de laminoir afin d'obtenir, à la sortie de l'installation, un produit ayant une épaisseur constante avec un certain degré de précision et, d'autre part, de maintenir la bande parfaitement tendue dans chaque espace dit « inter cages » entre deux cages successives, afin d' éviter d' atteindre des niveaux de traction qui risqueraient d'entraîner une rupture de la bande.
Habituellement, le contrôle de l'épaisseur de la bande au cours de son passage dans les cages successives d'un laminoir tandem est assuré par le contrôle du débit masse, encore appelé « mass flow ».
La régulation de l'épaisseur du train tandem est assurée de manière à obtenir une épaisseur de la bande à la sortie de l'installation parfaitement constante et pour cela on a imaginé depuis longtemps de maintenir à une valeur constante, d'une part l'épaisseur de la bande en sortie de la première cage, et d'autre part, le rapport des vitesses de la première et de la dernière cage.
Les vitesses des cages intermédiaires peuvent être déduites de ces conditions car elles sbnt imposées par la loi de conservation des masses de métal traversant les cages du laminoir, et elles sont dans le rapport inverse des réductions que l'on 'attribue à chaque cage de laminage. La régulation de l'épaisseur à la sortie de la première cage est généralement assurée, sur un laminoir moderne, par un dispositif de serrage hydraulique qui est piloté par une jauge d'épaisseur située en aval de cette cage. Certains systèmes plus perfectionnés comportent aussi une jauge d'épaisseur en amont de cette cage.
Mais des systèmes de régulation de l'épaisseur ont été installés à une époque ou les moyens de serrage des cylindres étaient constitués par des systèmes électromécaniques de vis écrous et les réglages étaient effectués en agissant sur les moteurs commandant la rotation des vis. De tels laminoirs tandem ont été souvent modernisés en remplaçant les systèmes vis écrous par des commandes hydrauliques dont les performances de précision de contrôle de position et de temps de réponse sont supérieures. On trouve cependant encore des installations mixtes comportant, selon les cages, les deux dispositifs. Tous ces dispositifs de serrage et leurs variantes ont été largement décrits et il n'est pas besoin de le faire d'avantage ici.
Le système classique de régulation de l'épaisseur du laminoir tandem décrit plus haut est couramment appelé « automatic gage control » ou AGC.
Avec ce système il n'est donc pas possible d'agir sur les vitesses de rotation des cylindres des cages pour régler la traction de la bande dans les intervalles inter cages, sans affecter l'épaisseur de sortie. On utilise donc généralement les dispositifs de serrage des cages pour régler la traction de la bande. On installe pour cela des dispositifs de mesure des tractions, généralement constitués d'un rouleau tensiomètre, inter cage qui agissent en régulation sur les moyens de serrage de la cage située en aval. Une jauge d'épaisseur placée à la sortie de l'installation de laminage contrôle l'épaisseur finale en agissant sur la vitesse de la dernière ou des deux dernières cages du laminoir tandem. Le système de contrôle des tractions inter cage est aussi appelé « automatic tension control » ou ATC.
De tels schémas de régulation fonctionneraient parfaitement avec des cages de laminage qui ne présenteraient aucun défaut mécanique, et en particulier aucun défaut dans l'application de l'effort de serrage sur le produit laminé pendant la rotation des cylindres. Or tous ces ensembles mécaniques peuvent présenter des défauts de montage, d'ajustement, ou encore des usures irrégulières qui vont engendrer des défauts d'épaisseur sur le produit. En effet ces défauts des cylindres font varier la force de serrage sur le produit car, compte tenu de la variation de la valeur de leur diamètre au cours d'une rotation, la distance entre les moyens d' application de la force de serrage et le produit n'est pas constante. Tout se passe donc comme si on changeait le réglage de la position de ces moyens de serrage, ce qui provoque une variation de la force appliquée, et de ce fait une variation de l'épaisseur du produit. Ce défaut d'épaisseur est cyclique et sa fréquence correspond à celle de la rotation du cylindre. On aura donc des variations relativement lentes de l'épaisseur le long du produit laminé, correspondant aux défauts d'excentricité des cylindres d'appui de grand diamètre, et des variations plus rapides correspondants aux défauts de circularité des cylindres de travail de diamètre plus petit .
On a alors imaginé des procédés et des dispositifs pour compenser l'effet sur l'épaisseur des défauts de faux rond des cylindres. Ces méthodes consistent à déterminer un signal représentatif du défaut d'épaisseur engendré par un cylindre d'appui ou un cylindre de travail. En général on effectue un traitement par analyse fréquentielle du signal de la jauge d'épaisseur pour en extraire les variations correspondantes à tel ou tel cylindre de telle cage, en accordant la fréquence du dispositif de traitement sur celle de ladite cage. On s'est aperçu, dans des procédés plus élaborés, que l'on pouvait aussi extraire le signal de faux rond des cylindres de celui de la mesure de traction inter cage. Ainsi dans le brevet français FR 2 735 046 de la société déposante on propose une méthode de compensation des défauts d'excentricité des cylindres d'une cage déterminée en élaborant un signal à partir de la mesure de la traction dans la bande en amont de cette cage. Ensuite le signal de compensation est utilisé pour corriger le réglage des moyens de serrage de ladite cage.
Bien que cette méthode soit utilisable pour compenser les défauts de tous les cylindres, elle a surtout été utilisée pour compenser les défauts des cylindres d'appui. Ceci est du au fait que, compte tenu de leur diamètre important la fréquence de rotation est relativement basse, de l'ordre de quelques hertz, jusqu'à environ 10 hertz. Or ces défauts sont détectés par une jauge d'épaisseur dont la mesure est filtrée. En effet ces jauges, généralement à rayonnement, ont une dispersion qui se traduit par un bruit de fond, qu' il est utile de filtrer pour faciliter la mise en oeuvre et le réglage des régulations. Typiquement le filtre d'une jauge d'épaisseur est un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est réglée aux environs de 8 hertz. De ce fait les défauts dus aux cylindres de travail dont le diamètre est environ trois fois plus petit que celui des cylindres d'appui passent la plupart du temps inaperçus à vitesse de laminage élevée.
La déposante s'est alors aperçu que malgré la mise en place d' une compensation d' excentricité du type évoqué précédemment, il apparaissait des défauts d'épaisseur aux basses vitesses, principalement liés à la fréquence de rotation des cylindres de travail. En fait ces défauts sont toujours présents, ils sont simplement masqués par le filtre de la jauge d'épaisseur aux vitesses de laminage plus élevées. Or les tolérances d'épaisseur exigées sont de plus en plus serrées et sont couramment de l'ordre de 0,7% de l'épaisseur nominale. A titre d'exemple une tôle d'acier pour emboutissage profond a une épaisseur de l'ordre de 0,25 millimètres, une telle tolérance demande le contrôle en valeur absolue de 1,75 micromètres, ce qui peut correspondre à des défauts de circularité des cylindres. Le producteur de tôles doit garantir l'épaisseur du produit qu'il fabrique et il fait les contrôles à l'aide des jauges installées. Par contre l'utilisateur de ces tôles qui va réaliser, par exemple, des pièces embouties pourra observer des défauts de fabrication, liés à des défauts d'épaisseur, par d'autres moyens de contrôle. Il est donc d'un très grande importance de trouver un moyen de compensation de ces défauts masqués.
La déposante a établi qu'une compensation d'excentricité réalisée de façon classique selon l'art antérieur, ainsi que schématisé figure 3 reste sans effets sur certains types de défauts. Ainsi une telle compensation ne peut traiter que des défauts que l'on peut qualifier de Λmode vertical', c'est-à-dire provoqués par des mouvements parasites des cylindres dans un plan vertical. Ils peuvent être corrigés par application du signal de compensation sur la cage même qui génère ces défauts. Par contre le défaut résiduel observé résulte de défauts de Λmode horizontal' . En effet les défauts de rotation, particulièrement des cylindres de travail, engendrent des variations de la traction amont et de la traction aval d'une cage déterminée.
L'expérience de la déposante a montré qu'une compensation de ce type de défaut basée sur le signal traction amont et agissant sur le serrage de la cage elle- même ne permet pas de compenser le défaut résultant sur l'épaisseur finale.
On pourrait alors imaginer une compensation de ce défaut de λmode horizontal' par une action sur les tractions à l'aide des moteurs d'entraînement. Mais d'une manière générale les temps de réponse de ces moteurs sont beaucoup trop élevés pour pouvoir avoir une action, aux vitesses élevées de laminage, sur les défauts liés à la fréquence de rotation des cylindres de travail. On a donc imaginé un autre moyen de compensation des défauts d'une cage déterminée, par une action sur les moyens de serrage d'une autre cage, située en aval, au moyen d'un régulateur accordé sur la fréquence du défaut à corriger.
Selon le procédé de l'invention on utilise au moins une cage équipée de moyens de serrage hydraulique, et on réalise une compensation, sur cette cage de tous les défauts de Λmode horizontal' générés sur l'ensemble de l'installation de laminage. Ainsi, dans le procédé de l'invention on utilise des moyens de serrage à commande hydraulique installés sur au moins la dernière cage de 1' installation pour réaliser, selon le procédé de régulation, une compensation des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande et susceptibles d'être mesurées sur le laminoir tandem, par une action sur les dits moyens de serrage à commande hydraulique, au moyen d'un régulateur accordé sur la fréquence du dit défaut cyclique .
Selon le procédé de l'invention les défauts cycliques présents dans la bande sont détectés par une jauge d'épaisseur, il proviennent en général des défauts mécaniques des cages de laminoir et en particulier des défauts de faux rond et d ^excentricité des cylindres de laminage . Toujours selon le procédé de l'invention les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres de la cage de rang i, sont compensées par une action du dispositif de régulation sur le serrage hydraulique d'au moins une cage située en aval de la dite cage de rang i. De façon préférentielle les défauts générés par la cage de rang i sont compensés par une action du dispositif de régulation sur le serrage hydraulique de la cage située en aval et la plus proche de la dite cage de rang i, pour laquelle on dispose d'un dispositif de serrage à commande hydraulique et d'une jauge d'épaisseur située à sa sortie. Mais il est aussi possible, selon le procédé de l'invention, et selon l'équipement des cages de laminage, de compenser les défauts cycliques de l'épaisseur du produit provoquées par les défauts d' excentricité des cylindres des premières cages du laminoir tandem par une action du dispositif de régulation sur le serrage hydraulique de la dernière cage dudit laminoir tandem. Enfin les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres de la dernière cage du laminoir tandem sont aussi compensées par une action du dispositif de régulation sur le serrage hydraulique de la dite dernière cage du laminoir tandem, selon le procédé de l'invention.
Un dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande à la sortie d'une installation de laminage constituée d'au moins deux cages fonctionnant en tandem selon l'invention, comporte des moyens de serrage réglables des cylindres de laminage, dont des moyens à commande hydraulique sur au moins la dernière cage, l'installation étant associée à un dispositif automatique de régulation de l'épaisseur de sortie et de la tension du produit dans chaque espace entre deux cages successives, et à un dispositif général de contrôle des vitesses de l'ensemble des cages de laminoir, le dit dispositif de régulation de l'épaisseur comporte en outre au moins un circuit de compensation des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande laminée, agissant en boucle fermée et en temps réel sur les moyens de serrage à commande hydraulique en élaborant un signal de compensation à partir du signal d'une jauge d'épaisseur.
Le dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande selon l'invention est conçu pour corriger, en particulier les défauts cycliques de l'épaisseur de la bande qui ont pour origine des défauts mécaniques des cages du laminoir tandem. Les dispositifs de compensation de l'invention comportent un circuit résonateur accordé sur la fréquence du défaut cyclique à corriger. Les dispositifs de compensation de différents défauts cycliques comportent des circuits résonateurs accordés chacun sur la fréquence de l'un des défauts cycliques à corriger. Dans un dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande selon l'invention, les dispositifs de compensation des défauts cycliques de la cage de rang i agissent sur le serrage hydraulique de la première cage située en aval de ladite cage de rang i équipée de tels moyens de réglage du serrage des cylindres de laminage ainsi que d'une jauge d'épaisseur en sortie de la dite cage de laminoir située en aval de la dite cage de rang i .
Selon un autre mode de réalisation de l'invention des dispositifs de compensation des défauts cycliques des premières cages du laminoir tandem agissent tous sur le dispositif de serrage hydraulique de la dernière cage du laminoir tandem en utilisant le signal de la jauge d'épaisseur de sortie du laminoir tandem et comportent des circuits résonateurs accordés sur la fréquence du défaut cyclique de chacune des premières cages du laminoir tandem à compenser. Le circuit résonateur du dispositif de compensation de l'invention comporte un analyseur de Fourrier fonctionnant en temps réel sur la fréquence fondamentale du signal de la jauge d'épaisseur.
Dans une installation de laminage selon l'invention, comportant au moins deux cages de laminoir fonctionnant en tandem, équipées de moyens de serrage réglables des cylindres de laminage, l'installation étant associée à un dispositif automatique de régulation de l'épaisseur de sortie et de la tension du produit dans chaque espace entre deux cages successives, et à un dispositif général de contrôle des vitesses de l'ensemble des cages de laminoir, on dispose de moyens à commande hydraulique sur au moins la dernière cage de laminage pour le serrage des cylindres et au moins un circuit de compensation des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande laminée, agissant en boucle fermée sur les moyens de serrage à commande hydraulique.
Une installation de laminage selon l'invention comporte au moins une jauge d'épaisseur de sortie fournissant le signal de mesure utilisé par les circuits de compensations .
Mais l'invention sera mieux comprise par la description d'un mode de réalisation. La figure 1 représente un laminoir tandem à 4 cages dans la configuration minimale pour la réalisation de l'invention. La figure 2 représente un laminoir moderne tandem à 5 cages pour la mise en œuvre de l'invention.
La figure 3 montre l'effet d'une compensation selon l'art antérieur. La figure 4 montre schématiquement l'effet d'une compensation selon l'invention.
La figure 5 montre un enregistrement d'un essai de la compensation selon l'invention. La figure 6 montre un schéma de principe du circuit résonateur selon l'invention.
La figure 1 représente schématiquement un tandem à quatre cages 1, 2, 3, 4 de configuration quarto, dont chaque cage est équipée de deux cylindres de travail 11, 12, 21, 22, ... et de deux cylindres d'appui 13, 14, 23, 24.. Le produit laminé, constitué par une bande métallique B circule de la cage 1 vers la cage 4 selon le sens de défilement F et son épaisseur est progressivement réduite par chacune des cages 1, 2, 3, 4.
Les moyens de serrage des cages 1, 2 et 3 sont des systèmes à vis écrou 15, 25, 35 dont la vis est motorisée par un moteur non représenté de manière à pouvoir agir sur l'effort de serrage des cylindres. La cage 4 est équipée d'un moyen de serrage hydraulique 45, l'installation de laminage comporte une jauge d'épaisseur de sortie J5 de façon à contrôler l'épaisseur de sortie, par une action sur le moteur de la cage 4, ou sur les deux moteurs des cages 3 et 4, selon un mode de fonctionnement bien connu des régulations d'épaisseur de laminoir tandem de type AGC. Des dispositifs de mesure de traction à rouleaux tensiomètres Ti2r T23, T34, sont installés entre chaque cage et chacun d' eux agit sur le dispositif de serrage de la cage située immédiatement en aval de façon à maintenir la traction dans la bande constante en application de la loi de la conservation des débits.
La figure 2 montre de façon schématique une configuration d' une installation moderne de laminage tandem à cinq cages 1, 2, 3, 4 et 5, toutes sont équipées de moyens de serrage hydrauliques 15, 25, 35, 45 et 55 à temps de réponse faible, elles sont de configuration quarto. On a représenté un laminoir tandem continu équipé d'un dispositif tensionneur S à l'entrée de la première cage. Le schéma général de la régulation d' épaisseur de type AGC est classique, de même type que celle représentée sur la figure 1. Cependant la régulation de la première cage est plus élaborée et comporte une régulation amont avec une jauge d'épaisseur d'entrée Jo et une régulation aval avec une jauge d'épaisseur Ji disposée en aval de la cage 1. Bien sûr une jauge de sortie J5 permet de contrôler l'épaisseur finale à la sortie de l'installation par action sur les moteurs des dernières cages. Des dispositifs de mesure de la traction dans la bande B, constitués de rouleaux tensiomètres Ti2, T23, T34 et T45 permettent d'assurer une traction constante dans les intervalles inter cages en agissant respectivement sur les moyens de serrage 25, 35, 45 et 55, chacun sur la cage située en aval du dispositif de mesure, toujours par application de la loi des débits.
Les cages peuvent être équipées de compensation d'excentricité selon un mode classique, et, par exemple en suivant l'enseignement du brevet FR 2 735 046, les défauts d'excentricités de la cage 2 sont mesurés par le tensiomètre amont T12 et un signal de compensation est élaboré par analyse de Fourier ou tout autre procédé permettant d' extraire un signal correspondant à la fréquence de rotation des cylindres de la cage 2. La figure 3 représente ce qui est alors observé. La figure 3a représente le mode sans compensation. On a représenté successivement le signal de traction en amont de la cage générant un défaut Tam, le signal de la traction en aval Tav de la cage générant un défaut. Ces deux signaux de tractions sont affectés d'une perturbation cyclique d'allure sinusoïdale et en opposition de phase. La force F est maintenue constante par la régulation, elle ne change donc pas, l'épaisseur de sortie de la cage considérée et l'épaisseur de sortie finale E5 sont affectées par la perturbation. Bien entendu, pour faire ces observations, liées dans le cas présent à des défauts d'excentricité des cylindres de travail, il a fallut réduire la vitesse du laminoir, ou mieux, prendre un signal de la jauge d'épaisseur non filtré, car, comme il a été dit, ces défauts sont en général invisibles aux vitesses normales de laminage car ils sont masqués par les dispositifs de filtration des jauges de mesure d'épaisseur. Ce sont des défauts résiduels, principalement dus aux défauts de circularité des cylindres de travail (11, 12, 21,22, ...) . Ils sont présents malgré la mise en place d'une compensation d'excentricité de type classique, ils correspondent donc à un nouveau mode de transfert des défauts mécaniques d'une cage en défaut de l'épaisseur de la bande (B) . En effet, si on essaie de les éliminer avec une compensation de type classique on obtient un résultat surprenant.
La figure 3b représente le résultat obtenu avec le mode de compensation classique du défaut d'excentricité. La traction amont Tam est stabilisée puisqu' on utilise la mesure de ce signal comme signal d'erreur, par contre la force de laminage F est perturbée par le signal de correction, puisqu'il est appliqué sur les moyens de serrage de la cage du laminoir. Par contre, et par un effet surprenant, l'épaisseur de sortie E5 ne subit aucune modification et présente toujours le même défaut, ainsi que la traction aval à la cage de laminoir Tav- Nous sommes donc en présence d'un défaut qui n'est pas accessible par la modification de la force de la cage à corriger, mais par un défaut qui est propagé par les tractions, défaut de λmode horizontal' .
Ainsi, et selon le procédé de l'invention, un défaut de λmode horizontal' généré par une cage i est corrigé par action sur au moins une cage en aval de rang au moins i+1. Un tel défaut peut être aussi corrigé sur la dernière cage. En effet la loi des débits a permis d'établir une loi de régulation d'épaisseur de type « mass flow » que l'on peut écrire pour l'ensemble de l'installation: Vi βi= V5 e5 (D • Si on considère que l'épaisseur e est la somme de l'épaisseur nominale E et d'une perturbation Δe on peut écrite selon (1) :
Vx (E1+ Δex) = V5 (E5 + Δe5) (2)
D'où on tire : Vx Ei = V5 E5 (3) Cette équation montre que la régulation d'AGC permet de garantir l'obtention de la valeur nominale de l'épaisseur E5.
Mais aussi : Vi Δei = V5 Δe5 (4) qui montre que les perturbations d'épaisseurs sont aussi transmise par les vitesses/tractions ( 'mode horizontal' ) . Bien entendu, un défaut de λmode vertical' générant en aval de la cage où il prend naissance, un défaut de 'mode horizontal' par son influence sur les tractions, pourra aussi être corrigé sur une cage en aval de celle qui lui a donné naissance, voire sur la dernière cage du laminoir tandem. (
Puisque l'on sait qu'une action sur le serrage d'une cage intermédiaire modifie les tractions amont et aval présentent de chaque côté de cette cage, il est possible de trouver un moyen de compensation des défauts de Λmode horizontal' par action sur le serrage d'une cage placée en aval de celle où les défauts ont pris naissance. Dans le procédé de l'invention, pour compenser un défaut cyclique de l'épaisseur, on va donc générer un signal de compensation et l'appliquer ( Λmode vertical') sur le serrage d'une cage aval et en opposition de phase avec le défaut incident.
Les effets de ce nouveau mode d'action de compensation sont représentés sur la figure 4. Un signal extrait du signal d'épaisseur de sortie E5 est accordé sur la fréquence de rotation des cylindres de la cage présentant un défaut (ici la cage 2) est appliqué au contrôle du serrage de la dernière cage 5. Les tractions amont et aval de la cage 2, Tam2 et Tav2c restent perturbées comme lorsqu'il n' y a pas de compensation. L'effet de la compensation appliquée sur la cage 5 se traduit par une perturbation sur la traction amont de la cage 5 Tam5r et une épaisseur de sortie E5 stabilisée.
Il est intéressant de noter ici une propriété de l'invention concernant l'accord du régulateur de compensation sur la fréquence de la cage dont il faut compenser les défauts. La fréquence des défauts de la cage à compenser est liée à la vitesse de rotation des cylindres et la période du défaut d' épaisseur produit sur la bande est P. Si on fait la compensation sur la dernière cage, ou sur une cage en aval, la bande laminée B aura subit un allongement A et la période sera devenue P*A. Mais dans le même temps la vitesse de la bande aura été multipliée par A, ce qui fait que la fréquence du défaut V*A /P*A = V/P est inchangée et correspond toujours à celle de la vitesse de rotation des moteurs de la cage dont il faut compenser les défauts.
Ainsi, au cours de ses nombreux essais, la déposante a fait des simulations, pour confirmer la réalité des phénomènes, dont les résultats sont représentés sur la figure 5. Un défaut de Λmode horizontal' a été simulé sur la cage 3 en superposant à la commande de vitesse du moteur de cette cage une oscillation parasite d' allure sinusoïdale. On retrouve immédiatement les influences sur la traction amont T23. La figure 5b montre les défauts générés par la simulation, hors compensation, et la figure 5a montre les effets du procédé de l'invention. Sans compensation, on constate que l'épaisseur de sortie E5 est très perturbée par le signal utilisé pour la simulation. Sur la figure '5a un signal de compensation élaboré à partir de la jauge de sortie J5, accordé sur la fréquence de rotation des cylindres de la cage 3 générant le défaut, est appliqué par le régulateur sur les moyens de serrage de la cage 4, en réglant son amplitude et sa phase. On constate immédiatement ce qui a été estimé précédemment d'une manière théorique, à savoir : le serrage S4 est perturbé (la compensation agit sur la cage 4) - de ce fait la perturbation apparaît sur la traction inter cage T34.
La loi des débits, et les actions en opposition de phase au niveau de la cage 4 font que l'épaisseur de sortie E5 est stabilisée. Selon le procédé de l'invention on peut ainsi compenser des défauts cycliques résiduels du type λmode horizontal' en agissant sur les moyens de serrage d'une cage située en aval de la cage qui génère ces défauts. D'une manière pratique on réalisera la compensation sur une cage équipée de moyens de serrage à commande hydraulique. Le choix de la cage sur laquelle on installera le procédé de compensation dépend aussi du nombre et de l'emplacement des jauges disponibles. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on installera la compensation des défauts cycliques la plus immédiatement en aval de celle générant des défauts, sur une cage équipée d'un dispositif de serrage hydraulique, et équipée d'une jauge de mesure d'épaisseur immédiatement en aval.
Ainsi le dispositif de l'invention incorpore dans un schéma de régulation de l'épaisseur d'une installation de laminage de type AGC, un régulateur de défauts cycliques R, comme cela est représenté sur la figure 2.
Selon cette représentation le régulateur agit sur la dernière cage du laminoir tandem en élaborant un signal de compensation à partir du signal de la jauge d'épaisseur de sortie J5. Ce régulateur reçoit un signal de la fréquence de chacune des cages générant des défauts' pour s'accorder sur cette fréquence et extraire du signal de la jauge la composante correspondant au défaut à corriger.
La figure 6 représente schématiquement le principe de fonctionnement du circuit de compensation comportant un résonateur. Dans de nombreux brevets, comme le brevet Stewart et al. US 4 656 854 on utilise un transformateur de Fourier pour extraire le signal de faux rond du signal de l'épaisseur ou du signal de traction. Cette méthode présente l'inconvénient de ne pouvoir réaliser une application en temps réel du défaut à corriger. En effet il est nécessaire de faire l'acquisition du signal sur au moins une période de la composante représentative du défaut, puis de calculer la transformée de Fourier de cet échantillon pour obtenir les amplitudes du défaut sur toutes les fréquences. Ensuite on calcule la compensation à appliquer pour annuler ces amplitudes, on réalise enfin la transformée de Fourier inverse pour avoir le signal de compensation à appliquer au dispositif de contrôle de serrage des cylindres, en synchronisme avec le mouvement de rotation de ces derniers.
Le procédé de l'invention utilise l'analyse de Fourier sans avoir la nécessité de calculer la transformée complète et la transformée inverse, ce qui permet d'avoir un dispositif de régulation travaillant en temps réel. Le théorème de Fourier enseigne que toute fonction périodique peut être représentée sous la forme d'une somme d'un terme constant et d'une suite de fonctions sinusoïdales de fréquence f, 2f, 3f, etc.. que nous représenterons par leurs pulsations ωot, ωit, ..., ωnt . Les amplitudes an et bn de l'harmonique n sont 'données par les formules an= l/2π/ Fcos ωnt et bn= l/2π.f Fsin ωnt. De manière générale il est suffisant, pour résoudre le problème des défauts d'excentricité des cylindres de laminoir de corriger le défaut correspondant à la fréquence fondamentale, c'est-à-dire la vitesse de rotation des cylindres. Mais il est aussi possible, grâce au dispositif de l'invention de corriger les harmoniques 2, 3, etc....
Le régulateur R selon l'invention est un analyseur de Fourier en temps réel, il fonctionne comme un circuit de régulation. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 6, les signaux d'entrée sont le signal de l'erreur d'épaisseur Δe et la pulsation ωnt . Les fonctions sinus et cosinus sont réalisées dans les modules 100 et 101 et les modules 102 et 103 réalisent le produit par la fonction à analyser : Δe .
On trouve ensuite les modules d'intégration 104 et 105 qui délivrent à leur sortie les amplitudes an et bn de l'harmonique n à corriger, il reste à les multiplier par le signal d' erreur Δe et à en faire la somme dans les modules 106, 107 et 108 pour élaborer le signal de correction c qui sera appliqué au contrôle du dispositif hydraulique de serrage des cylindres de la cage de laminoir. Un tel dispositif fonctionne sans retard et applique progressivement un signal de correction à chaque changement dans le signal d'erreur Δe . C'est un dispositif suiveur, résonateur, qui fonctionne en temps réel. Bien entendu, s'il en est besoin on peut multiplier ces circuits et en utiliser d' autres accordés sur les fréquences harmoniques 2f, 3f, etc. Par ailleurs il est utile de régler ces circuits en amplitude et en phase et les circuits nécessaires peuvent être ajoutés dans le régulateur R entre l'étage d'entrée celui de la sortie du signal de correction c. Ces techniques sont habituelles pour l'homme du métier et n'ont pas besoin d'être décrites d'avantage ici. Mais l'invention n'est pas limitée • au mode de réalisation décrit, on peut, comme cela est représenté sur la figure 2, compenser les défauts de toutes les cages du laminoir, par une action sur la dernière cage à partir du signal de la jauge d'épaisseur de sortie. Mais on peut aussi imaginer d' autres combinaisons possibles sans sortir du domaine de l' invention, selon le nombre de cages générant des défauts, le nombre de cages. équipées de serrage hydrauliques et le nombre de jauges d'épaisseurs disponibles, dans lesquelles les défauts générés par une cage de rang i sont corrigés par une action sur une cage de rang i+j située en aval, à condition que cette cage soit équipée d'un serrage hydraulique et qu'une jauge d' épaisseur soit située immédiatement en aval de ladite cage de rang i+j .
Il est aussi possible, sans sortir du domaine de l'invention, de corriger d'autres défauts cycliques présents dans la bande laminée, provenant, par exemple du laminage à chaud, pourvu que ces défauts soient mesurables par une jauge d'épaisseur et que l'on puisse détecter leur fréquence pendant le défilement de la bande B.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement leur portée.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de régulation de l'épaisseur finale d'un produit laminé (B) à la sortie d'une installation de laminage comportant au moins deux cages
(1, 2, ... ) de laminoir fonctionnant en tandem, équipées de moyens de serrage réglables (15, 25, ... ) des cylindres de laminage, l'installation étant associée à un dispositif automatique de régulation de l'épaisseur de sortie et de la tension du produit dans chaque espace entre deux cages successives, et à un dispositif général de contrôle des vitesses de l'ensemble des cages de laminoir, caractérisé par le fait que des moyens de serrage à commande hydraulique (45) sont installés sur au moins la dernière cage et que le procédé de régulation réalise une compensation des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande (B) et susceptibles d'être mesurées sur le laminoir tandem, par une action sur les dits moyens de serrage à commande hydraulique, au moyen d'un régulateur (R) accordé sur la fréquence du dit défaut cyclique.
2) Procédé de régulation de l'épaisseur finale d'un produit laminé (B) selon la revendication 1) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur que l'on souhaite compenser sont détectées par une jauge d'épaisseur
(J5) •
3) Procédé de régulation de l'épaisseur finale d'un produit laminé (B) selon la revendication 2) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur ont pour origine des défauts mécaniques des cages (1, 2, 3, ... ) du laminoir tandem.
4) Procédé selon la revendication 3) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit
(B) que l'on souhaite compenser sont celles provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, ... ) des cages de laminoir.
5) Procédé selon la revendication 4) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit (B) provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres (31, 32, 33, 34 ) de la cage de rang i, sont compensées par une action du dispositif de régulation (R) sur le serrage hydraulique (45) d'au moins une cage située en aval de la dite cage de rang i. 6) Procédé selon la revendication 5) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit (B) provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres de la cage de rang i, sont compensées par une action du dispositif de régulation (R) sur le serrage hydraulique de la cage située en aval et la plus proche de la dite cage de rang i, et pour laquelle on dispose d'un moyen de serrage à commande hydraulique et d'une jauge d'épaisseur en aval.
7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1) à 6) caractérisé en ce que les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit (B) provoquées par les défauts d' excentricité des cylindres des premières cages du laminoir tandem
(1, 2, 3, ... ) sont toutes compensées par une action du dispositif de régulation (R) sur le serrage hydraulique (45) de la dernière cage (5) dudit laminoir tandem.
8) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1) à 6) caractérisé en ce les perturbations cycliques de l'épaisseur du produit (B) provoquées par les défauts d'excentricité des cylindres (41, 42, 43, 44) de la dernière cage (4) du laminoir tandem sont compensées par une action du dispositif de régulation sur le serrage hydraulique (45) de la dite dernière cage (4) du laminoir tandem.
9) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) à la sortie d'une installation de laminage comportant au moins deux cages (1, 2, 3, 4, ... ) fonctionnant en tandem, équipées de moyens de serrage réglables (15, 25, 35, 45, ...) des cylindres de laminage, comportant des moyens à commande hydraulique (45) sur au moins la dernière cage, l'installation étant associée à un dispositif automatique de régulation de l'épaisseur de sortie et de la tension du produit (B) dans chaque espace entre deux cages successives , et à un dispositif général de contrôle des vitesses de l'ensemble des cages de laminoir, caractérisé par le fait que qu'il comporte au moins un circuit de compensation (R) des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande laminée
(B) , agissant en boucle fermée et en temps réel sur les moyens de serrage à commande hydraulique (45) en élaborant un signal de compensation (c) à partir du signal d'une jauge d'épaisseur (J5) .
10) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande selon la revendication 9) caractérisé en ce que les défauts cycliques de l'épaisseur de la bande (B) ont pour origine des défauts mécaniques des cages (1, 2, 3, ... ) du laminoir tandem.
11) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon l'une des revendications 9) ou 10) caractérisé en ce que les dispositifs de compensation comportent un circuit résonateur (R) accordé sur la fréquence du défaut cyclique à corriger.
12) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon l'une des revendications 9) ou 10) caractérisé en ce que les dispositifs de compensation de différents défauts cycliques comportent des circuits résonateurs accordés chacun sur la fréquence de l'un des défauts cycliques à corriger.
13) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon l'une quelconque des revendications 9) à 12) caractérisé en ce que les dispositifs de compensation des défauts cycliques de la cage de rang i agissent sur le serrage hydraulique (45) de la première cage située en aval de ladite cage de rang i équipée de tels moyens de réglage du serrage des cylindres de laminage ainsi que d'une jauge d'épaisseur en s'ortie de la dite cage de laminoir située en aval de la dite cage de rang i.
14) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon l'une quelconque des revendications 9) à 12) caractérisé en ce que des dispositifs (R) de compensation des défauts cycliques des premières cages (1, 2, 3, ... ) du laminoir tandem agissent tous sur le dispositif de serrage hydraulique (45) de la dernière cage du laminoir tandem en utilisant le signal de la jauge d'épaisseur (J5) de sortie du laminoir tandem et comportent des circuits résonateurs (R) accordés sur la fréquence du défaut cyclique de chacune des premières cages du laminoir tandem à compenser.
15) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon la revendication 14) caractérisé en ce que le circuit résonateur (R) comporte un analyseur de Fourrier (100, 101, 102, ...105) fonctionnant en temps réel sur la fréquence fondamentale du signal de la jauge d'épaisseur
(J5) • 16) Dispositif de régulation de l'épaisseur de la bande (B) selon l'une des revendications 14) ou 15) caractérisé en ce que l'on dispose d'un circuit résonateur
(R) comportant un analyseur de Fourrier (100, 101, 102,
...105) fonctionnant en temps réel sur la fréquence fondamentale du signal de la jauge d'épaisseur (J5) et d'autres circuits résonateurs similaires comportant chacun un analyseur de Fourrier fonctionnant en temps réel sur chaque harmonique du signal de la jauge d'épaisseur (J5) dans la décomposition de Fourier. 17) Installation de laminage comportant au moins deux cages de laminoir (1, 2, ..) fonctionnant en tandem, équipées de moyens de serrage réglables (15, 25, 35, ... ) des cylindres de laminage, l'installation étant associée à un dispositif automatique de régulation de l'épaisseur de sortie et de la tension du produit (B) dans chaque espace entre deux cages successives , et à un dispositif général de contrôle des vitesses de l'ensemble des cages de laminoir, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens à commande hydraulique (45) sur au moins la dernière cage de laminage pour le serrage des cylindres et au moins un circuit de compensation (R) des perturbations cycliques de l'épaisseur présentes dans la bande laminée (B), agissant en boucle fermée sur les moyens de serrage à commande hydraulique.
18) Installation de laminage selon la revendication 17) caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une jauge d'épaisseur de sortie (J5) fournissant le signal de mesure utilisé par les circuits de compensations
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