Description

La présente invention concerne une installation et une mé ^¬ thode de laminage à froid d'une bande métallique, selon les préambules des revendications 1 et 14.

En particulier, l'invention se rapporte au laminage à froid de bandes métalliques par une cage de laminage, ou laminoir, d'une installation de laminage, notamment au laminage de cer ^¬ tains alliages métalliques nécessitant l'utilisation de cy ^¬ lindres de laminage de petit diamètre, comme par exemple les aciers inoxydables, les aciers au silicium, ou encore cer- tains alliages non ferreux. Ces alliages métalliques sont la ^¬ minés dans des installations comportant au moins une cage de laminage à cylindres multiples comme, par exemple, des lami ^¬ noirs de type 12-High ou 20-High, c'est-à-dire équipés de 12 ou de 20 cylindres.

De manière connue, les cylindres de laminage de petit diamè ^¬ tre d'une cage de laminage n'ont pas une rigidité suffisante pour résister sans fléchir aux efforts de laminage. Ils sont donc soutenus dans la cage de laminage par des cylindres et des galets d'appui ou de soutien. Typiquement, un laminoir de type 20-High se compose d'un assemblage supérieur de dix cy ^¬ lindres de laminage et d'un assemblage inférieur de dix cy ^¬ lindres de laminage, chacun des assemblages comportant, selon une structure pyramidale ou en grappe, un cylindre de travail en contact avec la bande à laminer et soutenu par deux cylin ^¬ dres de soutien, eux-mêmes soutenus par trois cylindres d'appui, eux-mêmes soutenus par quatre rangées de galets d'appui, chaque rangée de galets d'appui étant constituée d'une pluralité de galets d'appui montés sur un unique axe porteur de galets. Cette disposition des cylindres en grappe ne suffit cependant pas à éviter des déformations par flexion des cylindres de travail, avec, pour conséquence, un profil transversal de la bande laminée plus épais au centre que sur les bords.

Dans les laminoirs classiques, par exemple de type quarto ou 4-High, l'altération du profil transversal de la bande lami ^¬ née est généralement corrigée par des systèmes de correction du profil transversal de bande plus ou moins complexes commu ^¬ nément appelés systèmes de «crown control», i.e. systèmes de correction du bombé et déformée des cylindres. De tels systè ^¬ mes permettent par exemple de donner une forme bombée aux cy ^¬ lindres d'appui afin de contrecarrer la flexion des cylindres de travail.

Dans le cas des laminoirs multicylindres , des solutions ba ^¬ sées sur des systèmes de crown control ont été apportées très tôt. Ainsi US 3,147,648 décrit un laminoir multicylindres équipé de manière classique de vérins destinés à appliquer un effort de serrage sur une structure supportant l'assemblage supérieur de cylindres de laminage, ledit effort de serrage résultant en une force de laminage sensiblement égale à la somme dudit effort de serrage et du poids dudit assemblage supérieur. La caractéristique de ce laminoir est que les ga ^¬ lets d'appui constitutifs de l'assemblage supérieur sont équipés d'organes excentriques actionnables par des crémail ^¬ lères. Ces organes excentriques permettent de décaler l'axe de rotation desdits galets par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre qui les porte, i.e. ledit axe porteur. Il s'ensuit que la ligne de contact entre une rangée de galets et les cy ^¬ lindres qu'ils soutiennent peut être ajustée afin de lui don ^¬ ner une direction rectiligne ou courbe adaptée à la correc ^¬ tion de flexion des cylindres de travail. Des installations plus modernes telles que celle décrite dans EP 0 580 292 reprennent ce type de disposition avec un ser ^¬ rage des assemblages supérieur et inférieur à l'aide de vé ^¬ rins de serrage et un système de crown control séparé réalisé au moyen de dispositifs excentriques actionnant deux rangées de galets d' appui supérieurs et deux rangées de galets d'appui inférieurs. Toujours basé sur le même principe, WO 03/061864 décrit une installation équipée de crémaillères permettant de corriger la courbure des cylindres de travail par action sur quatre rangées de galets d'appui supérieur. Dans une variante de réalisation décrite par WO 93/05898 ou WO 01/94042, la flexion des axes porteurs de galets est obte ^¬ nue par action d'une pluralité de dispositifs à coins.

Malheureusement, les laminoirs à cylindres multiples connus de l'homme du métier et permettant un contrôle du profil transversal de la bande à laminer présentent notamment les inconvénients suivants:

- une complexité mécanique extrême des systèmes de crown control à crémaillères ou à coins, engendrant d'une part des coûts de production et de maintenance élevés, mais aussi d'autre part, une multiplication des risques de dé ^¬ faillances;

- un temps de réponse élevé rendant difficile un pilotage en temps réel des systèmes de crown control en fonction d'une géométrie mesurée de la bande laminée;

- un manque de contrôle maîtrisé de la force de laminage répartie sur les différents galets en fonction de leur position donnée par les systèmes de crown control;

- dans le cas de cages de laminage de type Monobloc, une impossibilité de corriger des variations d'épaisseur et/ou de profil de la bande dues à une déformation glo ^¬ bale de ladite cage de laminage sous l'effort de laminage (ladite déformation globale étant couramment appelée «cé- dage de la cage») avant mesure et constatation desdites variations par un système de mesure approprié situé en aval de ladite cage de laminage.

Un but de la présente invention est de proposer un laminoir et une méthode de laminage à froid d'une bande métallique ca ^¬ pables de résoudre les inconvénients susmentionnés.

Dans ce but, un laminoir et une méthode de laminage à froid sont proposés par le contenu des revendications 1 et 14.

Un ensemble de sous-revendications présente également des avantages de l'invention.

A partir d'un laminoir à cylindres multiples destiné à équi- per une installation de laminage à froid d'une bande à lami ^¬ ner, ledit laminoir comprenant:

- un assemblage supérieur comprenant des cylindres de lami ^¬ nage, par exemple n cylindres de laminage, ledit assem ^¬ blage supérieur étant situé dans une cavité dudit lami- noir ou en particulier dans une cavité de la cage de la ^¬ minage dudit laminoir, au-dessus d'un plan de défilement de ladite bande et un assemblage inférieur comprenant également des cylindres de laminage, par exemple n cylin ^¬ dres de laminage, situé dans une autre cavité dudit lami- noir, en vis-à-vis dudit assemblage supérieur, en-dessous dudit plan de défilement de la bande, lesdits assemblages supérieur et inférieur étant destinés à coopérer l'un avec l'autre afin de soumettre ladite bande à une force de laminage permettant son laminage, et n étant en parti- culier égal à 10,;

- chacun des assemblages comprenant un cylindre de travail destiné à être en contact avec la bande à laminer, soute ^¬ nu par des cylindres de soutien, eux-mêmes soutenus par des cylindres d'appui, et eux-mêmes soutenus par des ran- gées de galets d'appui, en particulier chaque cylindre de travail est soutenu par deux cylindres de soutien, eux- mêmes soutenus par trois cylindres d'appui, et eux-mêmes soutenus par quatre rangées de galets d'appui;

chaque rangée de galets d'appui comprenant une pluralité de galets d'appui montés sur un axe porteur de galets; au moins une rangée de galets d'appui de l'assemblage su ^¬ périeur est actionnable, dans une direction substantiel ^¬ lement perpendiculaire au plan de défilement de la bande, par une pluralité d' actionneurs de galets d'appui;

laminoir selon l'invention est caractérisé:

en ce que chaque actionneur de galet d'appui est capable d'exercer une force locale, selon ladite direction subs ^¬ tantiellement perpendiculaire au plan de défilement de la bande, directement sur l'axe porteur de galets de ladite rangée de galets, en particulier par appui direct d'au moins une partie mobile dudit actionneur sur ledit axe porteur, d'une manière libre d'utilisation d'une came ou d'un système à coin, ledit actionneur comprenant par exemple un vérin comprenant en particulier un corps creux dans lequel est apte à se déplacer un piston mobile équi ^¬ pé d'une tige, et ladite partie mobile étant alors un or ^¬ gane d'appui situé à une extrémité de ladite tige dudit piston, et destinée à prendre appui sur ledit axe por ^¬ teur, ou en toute généralité sur au moins un axe porteur; par un nombre d' actionneurs de galets d'appui aptes à exercer ladite force locale sur l'axe porteur d'une même rangée de galets d'appui égale au moins au nombre de ga ^¬ lets d'appui de ladite rangée;

en ce qu'il comprend un dispositif de commande apte à commander, en particulier individuellement, chacun desdits actionneurs afin que la somme des forces locales exercées par chacun des actionneurs du laminoir soit égale à l'effort de serrage nécessaire au laminage, le ^¬ quel est sensiblement égal à ladite force de laminage. Ledit dispositif de commande est de plus en particulier capable de commander lesdits actionneurs en fonction d'au moins une mesure d'épaisseur et/ou d'une mesure de pla- néité de la bande en sortie du laminoir afin d'appliquer, si nécessaire, une correction du bombé et de la déformée des cylindres de travail et/ou une variation de

l'entrefer entre les deux cylindres de travail afin de corriger l'épaisseur et/ou la planéité de la bande via actionnement desdits actionneurs.

A partir d'une méthode de laminage d'une bande à laminer par une installation de laminage, ladite méthode de laminage se ^¬ lon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes suivantes:

- avant le début du laminage de ladite bande: une récep ^¬ tion, par au moins un actionneur de galets d'appui desti ^¬ né à exercer une force locale sur au moins un axe porteur d'une rangée de galets d'appui, d'une consigne initiale de préréglage, et un actionnement dudit actionneur en fonction de ladite consigne initiale de préréglage;

- pendant le laminage de ladite bande:

- au moins une mesure d'épaisseur de ladite bande en sortie de laminoir, en particulier par au moins un organe de mesure d'épaisseur de ladite bande;

- au moins une mesure de planéité de ladite bande en sortie du laminoir, en particulier par au moins un organe de mesure de planéité de ladite bande;

- une transmission par chaque organe de mesure d'épais ^¬ seur et chaque organe de mesure de planéité de respec- tivement chaque mesure d'épaisseur et chaque mesure de planéité à un dispositif de commande;

- une commande, par ledit dispositif de commande, de

1 ' actionnement d'au moins un actionneur par envoi au ^¬ dit actionneur d'une consigne de réglage déterminée, par ledit dispositif de commande, en fonction d'au moins ladite mesure d'épaisseur et/ou de planéité.

En particulier et avantageusement, lesdites étapes se dérou- lant pendant le laminage de ladite bande sont répétables en boucle les unes après les autres, afin de créer une boucle rétroactive de contrôle d'un profil transversal et/ou de l'épaisseur de la bande. Ledit laminoir et ladite méthode se ^¬ lon l'invention permettent d'une part un contrôle de

l'entrefer entre les deux cylindres de travail et d'autre part une répartition de la force de laminage le long de l'axe porteur des galets d'appuis de sorte que la somme des forces locales exercées par les actionneurs de galets d'appuis égale la force de laminage totale et permet une gestion dynamique et en temps réel pendant le laminage des efforts de laminage subis par lesdits actionneurs et résultant du passage de la bande dans l'entrefer des cylindres de travail, alors que pour les laminoirs connus de l'homme du métier, une telle gestion des efforts de laminage est inexistante. Ladite force locale selon l'invention est en effet une fraction de ladite force de laminage. En d'autres termes, la pluralité d' action ^¬ neurs agissant sur l'axe porteur d'une rangée de galets per ^¬ met avantageusement d'exercer à la fois ladite force de lami ^¬ nage et le crown control par action différentielle de chaque actionneur sur ledit axe porteur. Par exemple, pour une force x de laminage exprimable en newton et un laminoir comprenant y rangées de galets d'appuis actionnables par lesdits action ^¬ neurs, chaque axe porteur comprenant n galets d'appuis, le laminoir selon l'invention pourra en particulier compter n ou n+1 actionneurs, et la force locale exercée par chaque ac ^¬ tionneur i sur ledit axe porteur sera typiquement x/ (n-y) ± ti ou respectivement x/(y-(n+l)) ± ti, t _± étant une force d'ajus ^¬ tement généralement définie de sorte que le rapport entre deux forces locales voisines, i.e. réparties consécutivement le long de l'axe porteur, est comprise dans l'intervalle

[ 0.8 ; 1.2 ] .

De manière avantageuse, le dispositif de commande selon 1 ' in- vention est capable de compenser des variations d'épaisseur et de profil de la bande qui résulteraient de la variation de déformation globale de la cage de laminage (i.e. ledit cédage de la cage de laminage) en fonction de variations de l'effort de laminage, par exemple en coopérant avec au moins un ac- tionneur de galets d'appui. En particulier, au moins un ac ^¬ tionneur est équipé d'un dispositif de mesure d'une position de ladite partie mobile dudit actionneur destinée à prendre appui sur ledit axe porteur et est destiné à ladite coopéra ^¬ tion avec ledit dispositif de commande afin de corriger ledit cédage de la cage de laminage. Par exemple, ledit dispositif de commande est capable d'envoyer au moins un signal de cor ^¬ rection à au moins un actionneur équipé dudit dispositif de mesure de position de sa partie mobile qui peut être par exemple un capteur de position, ledit signal de correction étant capable de commander une correction de position de ladite partie mobile dudit actionneur, notamment en fonction d'une courbe de déformation de la cage de laminage par rap ^¬ port à un effort de serrage et/ou une courbe de répartition de l'effort de serrage entre les différents actionneurs, le- dit effort de serrage additionné du poids de l'assemblage su ^¬ périeur étant sensiblement égal à la force de laminage. Les- dites courbes de déformation et de répartition peuvent en particulier être déterminées expérimentalement ou par calcul. De cette manière, les variations d'épaisseur et/ou de profil de bande liées aux variations d'effort de laminage sont com- pensables avant même d'être mesurées l'organe de mesure d'épaisseur et/ou de planéité de la dite bande. Ainsi, le la ^¬ minoir selon l'invention est en particulier caractérisé en ce qu'au moins un actionneur est équipé d'un dispositif de me- sure de position d'une partie mobile dudit actionneur desti- née à prendre appui sur ledit axe porteur et en ce que le dispositif de commande est capable de corréler dynamiquement la position de la partie mobile dudit actionneur avec

l'épaisseur de la bande. Avantageusement, ladite méthode se- Ion l'invention est ainsi susceptible de comprendre, pendant le laminage, une mesure de ladite force locale exercée par au moins un actionneur, ou en particulier par chaque actionneur de galet d'appui, et une transmission de ladite mesure de la force locale audit dispositif de commande.

De manière préférentielle, le dispositif de commande selon 1 ' invention est capable de corréler dynamiquement chacune desdites forces locales à un profil transversal de ladite bande, ledit profil transversal étant notamment prédéfinissa ^¬ ble, par exemple au moyen d'une banque de données relatives à la bande à laminer connectable audit dispositif de commande, ou au moyen de données relatives à ladite bande mesurables en sortie dudit laminoir, par exemple au moyen d'au moins un or ^¬ gane de mesure d'épaisseur et d'au moins un organe de mesure de planéité capable de transmettre respectivement une mesure d'épaisseur ou de planéité audit dispositif de commande.

Avantageusement, la force locale exercée par chaque action ^¬ neur peut être différente de celle générée par les action- neurs de galets qui l' avoisinent, la somme des forces géné- rées par l'ensemble des actionneurs de galets d'appui étant dans tous les cas égale à l'effort de serrage, et sensible ^¬ ment égale à la force de laminage.

En particulier, le laminoir selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un premier groupe d ' actionneurs et un second groupe d ' actionneurs capables d'exercer chacun ladite force locale sur au moins un axe porteur, chacun des actionneurs du premier groupe d ' actionneurs étant apte à exercer ladite force locale sur une zone d'appui située entre deux galets consécutifs dudit axe porteur, et le second groupe d ' actionneurs comprenant un premier actionneur capable d'exercer ladite force locale sur une extrémité dudit axe porteur avant le premier galet porté par ledit axe porteur, et un second actionneur capable d'exercer ladite force locale à l'autre extrémité de l'axe porteur après le dernier galet porté par ledit axe porteur. Autrement dit, le second groupe d ' actionneurs comprend deux actionneurs, i.e. le premier et le second actionneur, chacun situé à une extrémité différente de l'axe porteur et ayant dans son voisinage direct un unique galet, alors que les actionneurs dudit premier groupe exer ^¬ cent chacun ladite force locale entre deux galets consécu ^¬ tifs. Ainsi, dans un premier mode de réalisation, si l'axe porteur comprend n galets, le laminoir selon l'invention pourra par exemple comprendre n-1 actionneurs du premier groupe et lesdits deux actionneurs du deuxième groupe.

Dans un second mode de réalisation, le laminoir selon l'invention est en particulier caractérisé en ce que chaque ac ^¬ tionneur est capable d'exercer ladite force locale sur au moins un axe porteur, de chaque côté d'un galet porté par le ^¬ dit axe porteur. Selon ce second mode de réalisation, si l'axe porteur comprend n galets, alors le laminoir comprendra n actionneurs, chacun aptes à exercer ladite force locale de chaque côté d'un même galet.

Avantageusement, lesdits actionneurs de galets d'appui sont en particulier des vérins hydrauliques capables de réagir en temps réel à des consignes de réglages pouvant être envoyées par ledit dispositif de commande et comprenant une partie mo- bile dont une extrémité se termine par un organe d'appui des ^¬ tiné à prendre appui directement sur ledit axe porteur. De plus, chaque actionneur est en particulier pilotable séparé ^¬ ment et est capable de recevoir au moins une consigne indivi ^¬ duelle de réglage, par exemple de la part dudit dispositif de commande, et à générer une fraction de ladite force de lami- nage nécessaire au laminage. De manière préférentielle, ledit actionneur selon l'invention est capable d'exercer ladite force locale simultanément sur deux axes porteurs. Par exem ^¬ ple, deux rangées de galets d'appui de l'assemblage supérieur sont en particulier actionnables , selon ladite direction substantiellement perpendiculaire à la bande, par une plura ^¬ lité d' actionneurs de galets d'appui capables d'agir chacun directement sur chaque axe porteur de chacune desdites deux rangées de galets d'appui et le nombre d' actionneurs de ga- lets d'appui agissant simultanément sur les axes porteurs desdites deux rangées de galets d'appuis égale au moins le nombre de galets d'une seule rangée.

En particulier, selon ledit premier mode de réalisation, une seule rangée d' actionneurs formée dudit premier et dudit se ^¬ cond groupe d ' actionneurs est capable d'agir simultanément sur chacun des axes porteurs des deux rangées de galets d'ap ^¬ puis, les deux rangées de galets d'appuis comportant par exemple chacune n galets d'appuis et étant dès lors actionna- bles par n+1 actionneurs de galets d'appuis de ladite rangée d ' actionneurs . De la même façon, selon ledit second mode de réalisation, une seule rangée d' actionneurs est capable d'agir simultanément sur chacun des axes porteurs des deux rangées de galets d'appuis, les deux rangées comportant par exemple chacune n galets d'appuis dès lors actionnables par n actionneurs de galets d'appuis de ladite rangée d' action ^¬ neurs .

De manière préférentielle, lesdits actionneurs sont ou com- prennent des vérins hydrauliques comprenant un corps creux dans lequel se déplace un piston mobile comprenant une tige dont une extrémité est terminée par un organe d'appui destiné à exercer ladite force locale sur au moins un axe porteur, notamment par appui direct sur ledit axe porteur, ledit pis- ton étant caractérisé en ce qu'au moins sa tête a une section allongée (i.e. oblongue) dans le sens de défilement de la bande lorsque ledit vérin hydraulique est monté dans le lami ^¬ noir, et ledit organe d'appui ayant une géométrie complémen ^¬ taire et adaptée à une géométrie dudit axe porteur.

Ladite section allongée dans le sens de défilement de la bande desdits vérins selon 1 ' invention permet avantageusement d'augmenter considérablement la section du piston dudit vérin sur laquelle s'exerce la pression hydraulique pour un même écartement entre deux actionneurs consécutifs selon la lon ^¬ gueur de l'axe porteur par rapport à une utilisation de vérins classiques comportant une section circulaire qui devrait être forcément réduite afin de pouvoir passer dans l'espace disponible au-dessus de chaque galet dans ladite direction substantiellement perpendiculaire au plan de défilement de la bande. Ainsi, ladite section allongée dudit vérin permet d'exercer ladite force de locale avec une pression réduite, inférieure à celle qui serait exerçable avec un vérin carac ^¬ térisé par une section circulaire. Cette pression réduite par rapport à des vérins classiques permet, en particulier, de limiter le coût des organes et circuits de génération et de distribution d'huile. Elle permet aussi de limiter les pres ^¬ sions dans les vérins eux-mêmes et dans leurs dispositifs d' étanchéité, et donc de réduire les sections résistantes desdits vérins et de réduire les risques de fuites de leurs joints. A titre d'exemple, un laminoir de type 20 High selon l'invention est capable d'exercer une force de laminage de 1400 tonnes au moyen de 7 vérins hydrauliques de section al ^¬ longée alimentés sous une pression de 26.106 Pa (260 bars), alors qu'un laminoir classique caractérisé par des vérins classiques à section circulaire aurait nécessité une pression de 130.106 Pa (1300 bars).

Préférentiellement , l'axe porteur desdits galets d'appuis se- Ion l'invention est en particulier caractérisé en ce qu'il comprend une première pluralité de zones d'appui, dites zones d'appui de force locale, sur lesquelles sont appliquées les- dites forces locales par lesdits actionneurs, et une seconde pluralité de zones d'appui, dites zones d'appui de galet, destinées à supporter lesdits galets d'appuis. Ledit axe por ^¬ teur comprend en particulier une alternance desdites zones d'appui de force locale avec lesdites zones d'appui de galet. En particulier, lesdits galets sont libres en rotation par l'intermédiaire de roulements à galets, à billes ou à aiguil- les prenant appui sur lesdites zones d'appui de galet. De ma ^¬ nière avantageuse, chaque zone d'appui de galet ou chaque zone d' appui de force locale est susceptible de comprendre une section transversale de moindre inertie que la section transversale des zones d'appui qui l'entourent.

En outre, ledit axe porteur selon l'invention est en particulier caractérisé en ce que chaque zone d'appui de galet est apte à comprendre une première surface et une seconde surface destinées à être en contact avec le galet, ladite seconde surface étant une surface bombée, en direction de l'extérieur de l'axe porteur, distincte ou séparée de ladite première surface. Préférentiellement , chaque zone d'appui de galet du- dit second mode de réalisation comprend ladite seconde sur ^¬ face bombée permettant avantageusement une liberté

d'inclinaison de l'axe de rotation de chaque galet par rap ^¬ port à l'axe porteur de galets.

En particulier, ledit axe porteur selon l'invention est caractérisé en ce que qu'il comprend des grains rotulants amo- vibles, chaque grain rotulant étant logeable dans une découpe dudit axe porteur destinée à affaiblir la rigidité dudit axe porteur, chaque grain permettant de plus à un galet de rotu- ler librement. En particulier, le nombre de grains, et donc le nombre de découpe, est égale au nombre de galets supportés par ledit axe porteur, chaque grain comprenant ladite pre- mière surface appartenant à ladite zone d'appui de galet et destinée à être en contact avec ledit galet, et une autre surface destinée à être en contact avec ladite découpe, i.e. une partie de l'axe porteur complémentaire audit grain. En particulier, chacun desdits grains est identique et a une forme susceptible d'être engendrée par l'intersection d'un cylindre vertical avec ledit axe porteur lorsque ce dernier est représenté par un cylindre plein positionné horizontale ^¬ ment. Chacune des découpes dudit axe porteur permet une flexion dudit axe porteur, et de plus, la coopération de la ^¬ dite découpe et dudit grain lorsqu'ils sont montés l'un avec l'autre permet la libre rotation dudit galet. De plus, afin d'atténuer un frottement entre ledit grain et ledit axe por ^¬ teur, ledit axe porteur est notamment caractérisé en ce qu'il comprend un réseau d'amenée d'huile de lubrification capable d'acheminer une huile de lubrification dans la zone d'appui de galet et sur ladite autre surface susceptible de contacter ladite découpe. Egalement, ledit grain comprend en particu ^¬ lier au moins une rainure de graissage apte à prolonger ledit réseau d'amenée d'huile afin de permettre une lubrification d'une surface de contact grain-axe porteur.

Préférentiellement , la méthode selon l'invention est en par ^¬ ticulier caractérisée par au moins une autre réception, avant ledit laminage, d'au moins une autre consigne initiale de préréglage par au moins un autre actionneur, et un positionnement dudit autre actionneur en fonction de ladite autre consigne initiale de préréglage. Ladite consigne initiale de préréglage et chaque autre consigne initiale de préréglages sont chacune destinées à permettre l'obtention en sortie de laminoir d'une bande ayant un profil transversal cible. No ^¬ tamment, ladite consigne initiale de préréglage est une consigne de position et ladite autre consigne de préréglage est une consigne d'effort. Avantageusement, ledit dispositif de commande est en particulier responsable de la transmission de ladite consigne initiale de préréglage et de ladite autre consigne initiale de préréglage. De plus, ledit dispositif de commande est en particulier capable d'effectuer une corréla ^¬ tion entre la consigne de réglage d'un actionneur et la consigne de réglage d'au moins un actionneur voisin, ledit actionneur voisin exerçant par exemple ladite force locale sur une zone d'appui de force locale directement consécutive à la zone d'appui de force locale sur laquelle ledit action ^¬ neur exerce ladite force locale.

Avantageusement, ledit dispositif de commande comprend en particulier au moins un capteur de position de la tige ou du piston du vérin hydraulique d'au moins un actionneur, ledit capteur de position étant destiné à équiper ledit actionneur et capable de transmettre audit dispositif de commande une mesure de variation de la position de ladite tige, respecti ^¬ vement dudit piston, avant ou pendant le laminage, et au moins un capteur de pression hydraulique dudit vérin destiné à équiper au moins un actionneur et capable de mesurer une variation de pression d'un fluide hydraulique alimentant le ^¬ dit vérin et de transmettre cette mesure audit dispositif de commande. En particulier, chaque actionneur est apte à être équipé dudit capteur de position et dudit capteur de pres ^¬ sion. En fonction de ladite mesure de variation de position et/ou de pression, ledit dispositif de commande est capable de commander lesdits actionneurs, notamment afin de maintenir ladite pression constante ou ladite position constante. Avan ^¬ tageusement, ledit laminoir selon l'invention et ladite mé ^¬ thode de laminage selon 1 ' invention permettent chacun en par- ticulier un contrôle et une compensation d'un cédage de la cage de laminage, notamment par mesure de l'effort de lami ^¬ nage au moyen dudit capteur de pression hydraulique de chaque actionneur indépendamment d'une mesure d'épaisseur effectuée en sortie de laminoir par ledit organe de mesure d'épaisseur. Ainsi, ledit dispositif de commande dudit laminoir selon l'invention est en particulier capable de compenser en temps réel, et dynamiquement, notamment au moyen desdits capteurs de pression ou de position, le cédage de ladite cage de lami ^¬ nage en compensant la variation d'épaisseur et de profil de bande, l'effet dudit cédage étant une déformation non désirée de l'entrefer des cylindres de travail sous les variations d'effort de laminage.

Durant toute l'opération de laminage de la bande, chaque ac- tionneur est en particulier soumis en temps réel à une boucle de régulation des consignes de réglage afin de minimiser un écart entre le profil transversal cible et le profil trans ^¬ versal mesuré en sortie de laminoir. Préférentiellement , au moins deux actionneurs d'une même rangée de galets d'appui de l'assemblage supérieur sont contrôlables en position par le ^¬ dit dispositif de commande et reçoivent lesdites consignes de réglage et initiale de préréglage. Avantageusement, lesdits deux actionneurs contrôlables en position sont en particulier chacun situé à une extrémité libre de galets dudit axe por- teur. De plus, afin d'éviter une différence de force locale trop importante, deux forces locales consécutives aptes à être commandées via les dites consignes de réglage par ledit dispositif de commande sont limitées à une différence de for ^¬ ces locale relative inférieure à 20%.

Des exemples de réalisations et d'applications fournis à l'aide des figures suivantes aideront à mieux comprendre présente invention.

Figure 1 exemple de vue de face d'un laminoir de type

20 High selon l'art antérieur.

Figure 2 exemple de vue en coupe d'un laminoir de type

20 High selon l'art antérieur. Figure 3 exemple de réalisation d'un laminoir de type

20 High selon l'invention (vue en coupe) .

Figure 4 exemple de réalisation d'un laminoir de type

20 High selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Figure 5 exemple de réalisation d'un laminoir de type

20 High selon un second mode de réalisation de 1 ' invention .

Figure 6 exemple de réalisation d'un axe porteur selon

1 ' invention .

Figure 7 exemple de réalisation d'un axe porteur selon l'invention comprenant un galet.

A titre d'exemple, la figure 1 présente une vue en coupe d'un laminoir de type 20 High selon l'art antérieur. Un cylindre de travail 1 en contact avec une bande à laminer est soutenu par deux cylindres de soutien 2 eux-mêmes soutenus par trois cylindres d'appui 3 eux-mêmes soutenus par quatre rangées de galets 4 d'appui, chaque rangée de galets d'appuis étant constituée d'une pluralité de galets d'appui montés sur un unique axe porteur 41 de galets. Un système d'excentrique 61 actionnés par une crémaillère 62 assure le positionnement de l'axe de rotation de chaque galet 4 d'une même rangée par rapport à l'axe porteur 41.

La figure 2 présente une vue de face d'un laminoir de type 20 High selon l'art antérieur. Des vérins 7 sont aptes, par l'intermédiaire d'un système de cames excentriques, à générer et appliquer une force de laminage sur les extrémités d'un axe porteur 41 portant une rangée de six galets 4. Sept ac- tionneurs 6 sont capables d'actionner des crémaillères 62 qui, elles mêmes, sont aptes à assurer un positionnement de l'axe de rotation de chaque galet 4 d'une même rangée par rapport à l'axe porteur 41. L'ensemble du dispositif selon l'art antérieur comporte donc une pluralité de vérins 7 dont la fonction est de générer et d'appliquer la force de laminage sur l'axe porteur 41 de la rangée de six galets 4, et ce de manière indépendante du nombre d ' actionneurs 6 qui assu ^¬ rent quant à eux le positionnement de l'axe de rotation de chaque galet 4 d'une même rangée par rapport à l'axe porteur 41.

La figure 3 montre une vue en coupe d'un laminoir à cylindres multiples de type 20 High selon l'invention, destiné à équi ^¬ per une installation de laminage à froid d'une bande 9 à la- miner. Le laminoir selon l'invention comprend notamment:

- un assemblage supérieur de dix cylindres de laminage si ^¬ tué dans une cavité de la cage de laminage 5 dudit lami ^¬ noir, au-dessus d'un plan de défilement P de ladite bande 9 et un assemblage inférieur (non représenté) de dix cy- lindres de laminage, situé dans une autre cavité de la cage de laminage dudit laminoir, en vis-à-vis dudit as ^¬ semblage supérieur, en-dessous dudit plan de défilement P de la bande 9, lesdits assemblages supérieur et inférieur étant destinés à coopérer l'un avec l'autre afin de sou- mettre ladite bande 9 à une force de laminage permettant son laminage;

- chacun des assemblages comprenant un cylindre de travail 1 destiné à être en contact avec la bande 9 à laminer, soutenu par deux cylindres de soutien 2, eux-mêmes soute- nus par trois cylindres d'appui 3, et eux-mêmes soutenus par quatre rangées de galets 4 d'appui;

- chaque rangée de galets 4 d'appui comprenant une plurali ^¬ té de galets 4 d' appui montés sur un unique axe porteur 41 de galets; au moins une rangée de galets 4 d'appui de l'assemblage supérieur est actionnable, dans une direction substantiellement perpendiculaire au plan de défilement P de la bande 9, par une pluralité d' actionneurs 42 de galets d' appui ;

st caractérisé:

en ce que chaque actionneur 42 de galet d'appui est capa ^¬ ble d'exercer une force locale, selon ladite direction substantiellement perpendiculaire au plan de défilement P de la bande 9, directement sur l'axe porteur 41 de galets de ladite rangée de galets; en particulier, chaque ac ^¬ tionneur comprend par exemple un vérin hydraulique com ^¬ prenant un corps creux 421 dans lequel se déplace un pis ^¬ ton 422 dont une extrémité en forme de tige est terminée par un organe d'appui 423 destiné à contacter directement ledit axe porteur 41 afin de transmettre la force dudit vérin audit axe porteur 41, ou bien, selon un autre mode de réalisation particulier, ledit corps creux 421 est apte à prendre directement appui sur ledit organe d'appui 423 destiné à contacter directement ledit axe porteur 41, et ledit piston dudit vérin est dirigé en direction oppo ^¬ sée dudit organe d'appui 423 contre une structure fixe de la cage de laminage 5 de façon à permettre, par actionne- ment dudit vérin, une application de ladite force locale sur ledit axe porteur 41;

par un nombre d' actionneurs 42 de galets d'appui aptes à exercer ladite force locale sur l'axe porteur 41 d'une même rangée de galets 4 d'appui égale au moins au nombre de galets 4 d'appui de ladite rangée;

en ce qu'il comprend un dispositif de commande 8 apte à commander, en particulier individuellement, chacun desdits actionneurs 42 afin que la somme des forces locales exercées par chacun des actionneurs 42 du laminoir égale l'effort de serrage, lequel est sensiblement égal à la ^¬ dite force de laminage. Ledit dispositif de commande 8 est ainsi apte à piloter chaque actionneur 42 individuel ^¬ lement, par exemple au moyen d'un signal de commande apte à générer pour chaque actionneur 42 un actionnement dudit actionneur 42 capable de générer ladite force locale des ^¬ tinée à être exercée sur ledit axe porteur 41. Le dispo ^¬ sitif de commande 8 est en particulier capable de générer ledit signal de commande à partir d'au moins une mesure d'une géométrie de la bande en sortie dudit laminoir, par exemple une mesure d'épaisseur de ladite bande au moyen d'au moins un organe de mesure d'épaisseur 81 de ladite bande capable d'effectuer au moins une mesure d'épaisseur de ladite bande en sortie de laminoir et au moyen d'au moins un organe de mesure de planéité 82 de ladite bande capable d'effectuer au moins une mesure de planéité de ladite bande en sortie du laminoir, chacun desdits orga ^¬ nes de mesure d'épaisseur et de planéité étant en parti ^¬ culier capable de transmettre ladite mesure respective ^¬ ment d'épaisseur et de planéité audit dispositif de com ^¬ mande 8.

La figure 4 présente une vue de face d'un laminoir de type 20 High selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le laminoir comprend, comme présenté en Fig. 3, trois cylindres d'appui 3 destinés à soutenir des cylindres de soutien apte à soutenir le cylindre de travail, une rangée de galets 4 d'ap ^¬ pui montés sur un axe porteur 41. A titre d'exemple, ledit axe porteur comprend en particulier six galets 4 d'appui par rangée de galets, et ledit laminoir, sept actionneurs 42 des- tinés à appliquer chacun sur ledit axe porteur, notamment au moyen d'un organe d'appui 423, une force locale sensiblement égale au 1/6 ème de la force de laminage (ou plus précisément de l'effort de serrage) pour chaque actionneur destiné à exercer ladite force locale entre deux galets d'appui, et une force locale sensiblement égale à 1/12 ème de la force de la- minage (ou plus précisément de l'effort de serrage) pour cha ^¬ que actionneur destiné à exercer ladite force locale au voi ^¬ sinage d'un seul galet d'appui, i.e. pour les deux action- neurs situés chacun à une extrémité de l'axe porteur et enca- drant ainsi l'ensemble des galets d'appui. Selon ce premier mode de réalisation, chaque galet 4 est encadré par deux or ^¬ ganes d'appuis 423 appartenant chacune à un actionneur 42. Ainsi, selon ce premier mode de réalisation, n+1 actionneurs 42 sont aptes à appliquer chacun ladite force locale sur un axe porteur comprenant n galets 4. Chaque actionneur peut en particulier comprendre un vérin 421 hydraulique capable de pousser ledit organe d'appui 423 contre ledit axe porteur 41. Dans ce cas, l' actionneur comprend en particulier un vérin hydraulique dans lequel est susceptible de se déplacer son piston 422 mobile équipé d'une tige se terminant, en direc ^¬ tion dudit axe porteur 41, par ledit organe d'appui 423.

L'effort de poussée est en particulier repris par la struc ^¬ ture de la cage de laminage 5. Chaque vérin hydraulique est ainsi capable de générer et d'appliquer une fraction de la force de laminage sur l'axe porteur 41 de la rangée de galets 4 via ledit organe d'appui 423 en contact avec ledit axe por ^¬ teur 41. Le dispositif de commande 8 est en particulier capa ^¬ ble de répartir ladite force de laminage sur les différents actionneurs 42 du laminoir afin d'assurer une fonction de contrôle de profil transversal. Ladite répartition ou frac ^¬ tionnement de la force de laminage sur chaque actionneur est en particulier réalisable par ledit dispositif de contrôle 8 en contrôlant et pilotant une pression hydraulique d'un fluide destiné à être distribué à chacun des vérins hydrauli- ques via un réseau de distribution dudit fluide afin d'ac ^¬ tionner chaque vérin. Ce contrôle individuel de chacun des ^¬ dits vérins permet ainsi d'une part une correction

d'épaisseur de la bande et d'autre part une correction du bombé et de la déformée des cylindres de travail par action sur ledit axe porteur 41. La figure 5 présente une vue de face d'un laminoir de type 20 High selon un second mode de réalisation de l'invention. Le laminoir selon ce second mode de réalisation de l'invention est identique au laminoir décrit en Fig. 4, à la seule diffé ^¬ rence qu'il comprend un nombre d ' actionneurs 42 égal au nom ^¬ bre de galets 4. A titre d'exemple, l'axe porteur 41 comprend en particulier six galets 4 d'appui par rangée de galets, et le laminoir, six actionneurs 42 destinés à appliquer chacun sur ledit axe porteur, notamment au moyen d'une extrémité 423, une force locale sensiblement égale au l/6ème de la force de laminage. Selon ce second mode de réalisation, cha ^¬ que galet 4 est encadré par un organe d'appui 423 appartenant à un seul actionneur 42. Ainsi, selon ce second mode de ré- alisation, n actionneurs 42 sont aptes à appliquer chacun ladite force locale sur un axe porteur comprenant n galets 4, en particulier sur ledit axe porteur 41, de part et d'autre du galet que son organe d'appui 423 encadre. Chaque action ^¬ neur 42 est en particulier capable d'exercer ladite force lo- cale sur ledit axe porteur 41 en poussant son organe d'appui 423 directement contre ledit axe porteur 41, par exemple en utilisant une force hydraulique de poussée pouvant être four ^¬ nie par ledit vérin hydraulique. L'effort de poussée est en particulier appliqué de chaque côté de chaque galet et il est repris par la structure de la cage de laminage 5. Le laminoir selon ledit second mode de réalisation peut ainsi comprendre n vérins par rangée de n galets, chaque vérin ayant pour fonction la génération et l'application au moyen dudit organe d'appui 423 d'une fraction de la force de laminage sur l'axe porteur 41 de chaque rangée de galets 4, afin que la somme desdites fractions de force de laminage, i.e. la somme desdi ^¬ tes forces locales soit sensiblement égale à la dite force de laminage. Comme décrit en Fig. 4, le dispositif de commande 8 est capable de gérer la répartition ou le fractionnement de ladite force de laminage sur les différents actionneurs 42, notamment en pilotant une pressurisation et une distribution d'un fluide hydraulique à chaque vérin afin d'assurer ladite fonction de contrôle du profil transversal. La figure 6 présente un exemple de réalisation d'un axe por ^¬ teur 41 selon l'invention, destiné en particulier à coopérer avec lesdits actionneurs afin de permettre d'une part une correction d'épaisseur de la bande et d'autre part une cor ^¬ rection efficace du bombé et de la déformée des cylindres de travail. Ledit axe porteur 41 comprend en particulier une première pluralité de zones d'appui, dites zones d'appui de force locale 413, chacune de ces zones d'appui de force lo ^¬ cale étant destinée à être au moins partiellement en contact avec ledit organe d'appui 423 dudit actionneur selon 1 ' inven- tion, et une seconde pluralité de zones d'appui, dites zones d'appui de galet 414, destinées à supporter et à guider ledit galet .

En particulier, chaque zone d'appui de galet 414 comprend une première surface 414a et une seconde surface 414b destinées à être en contact avec le galet, ladite seconde surface 414b étant une surface bombée, distincte ou séparée de ladite pre ^¬ mière surface 414a et permettant, lors d'une flexion dudit axe porteur 41, une rotation libre de contrainte dudit galet autour de son axe de rotation. De plus, ledit axe porteur 41 comprend en particulier des grains 411 amovibles, aussi appe ^¬ lés grains rotulants, chaque grain étant apte à se loger dans une découpe 412 dudit axe porteur dont il épouse la forme. En particulier, chaque découpe est destinée à affaiblir la rigi- dité longitudinale dudit axe porteur 41 et chaque grain a une forme géométrique complémentaire à la forme géométrique de ladite découpe. En particulier, la complémentarité de ladite découpe 412 et dudit grain 411 permet, lorsque ledit grain est logé dans ladite découpe 412, à chaque galet en contact avec ladite zone d'appui de galet 414 de rotuler librement. Préférentiellement , le nombre de découpes 412 et de grains 411 égale le nombre de galets supportés par ledit axe porteur 41, chaque grain 411 comprenant ladite première surface 414a appartenant à ladite zone d'appui de galet 414 et destinée à être en contact avec ledit galet, et une autre surface desti ^¬ née à être en contact avec ladite découpe 412 dudit axe por ^¬ teur 41, i.e. une partie de l'axe porteur complémentaire à audit grain 411. De préférence, chaque grain 411 dudit axe porteur 41 est caractérisée par une forme apte à être engen- drée par l'intersection de deux cylindre dont les axes sont dans deux plans perpendiculaires.

En particulier, ledit axe porteur 41 comprend en outre un réseau 415 d'amenée d'huile de lubrification capable d'achemi- ner un fluide lubrifiant dans la zone d'appui de galet 414 et sur la surface de la découpe 412 susceptible d'être en contact avec ladite autre surface dudit grain 411. Avantageu ^¬ sement, ledit réseau 415 permet notamment d'acheminer ledit fluide lubrifiant via des canaux internes audit axe porteur 41, tout au long dudit axe porteur, et par exemple, jusqu'à des surfaces dudit axe porteur 41 en contact avec d'autres surfaces n'appartenant pas audit axe porteur 41. Avantageuse ^¬ ment, le grain 411 et l'axe porteur 41 comprennent en parti ^¬ culier des canaux permettant un prolongement dudit réseau 415 jusqu'à des rainures de lubrification aptes à distribuer le ^¬ dit fluide lubrifiant sur ladite première surface 414a et dans le ou les roulements du galet d'appui 4 susceptible d'y prendre appui . La Figure 7 présente un exemple de réalisation d'un axe por ^¬ teur 41 selon l'invention comprenant à titre d'exemple un ga ^¬ let 4 monté sur une desdites zones d'appui de galet 414, qui comprend de préférence une surface extérieure bombée (i.e. ladite seconde surface 414b décrite en Fig. 6), de sorte que chaque intersection de la surface extérieure bombée et de la zone d'appui de force locale 413 comprend une gorge de déga ^¬ gement 4141 garantissant, lorsque ledit axe porteur 41 est libre de flexion, un espace libre de contact entre ladite zone d'appui de galet 414 et ledit galet 4. Ladite surface extérieure bombée est par exemple caractérisée par une cour ^¬ bure de grand rayon par exemple égale à 2000 mm permet audit galet 4 de rotuler. Egalement, ledit grain 411 qui est en particulier apte à reprendre des efforts du galet provenant du laminage d'une bande est lui aussi capable de rotuler contre la découpe 412 de l'axe porteur qui lui est complémen ^¬ taire .

En résumé, le laminoir et la méthode de laminage selon l'invention présentent plusieurs avantages par rapport aux laminoirs et méthodes de laminage existants en ce que:

- ils permettent une réduction de la complexité mécanique du laminoir en utilisant d'une part les mêmes action- neurs pour la génération et/ou l'application de la force de laminage et de crown control, et en permettant d'au ^¬ tre part l'utilisation de vérins hydrauliques en lieu et place de dispositifs de crown control extrêmement com ^¬ plexes à crémaillères, à cames excentriques, ou encore à coins ;

- ils assurent un temps de réponse très réduit permettant un vrai pilotage en temps réel par le dispositif de com ^¬ mande apte à contrôler les actionneurs en fonction d'une géométrie de la bande mesurable en sortie du laminoir par au moins un organe de mesure de planéité et au moins un organe de mesure d'épaisseur de bande;

- ils permettent, en particulier dans leur utilisation

pour des cages de laminage de type Monobloc, de compen ^¬ ser des variations d'épaisseur et de profil de bande liées aux cédages de la cage de laminage avant même leur mesure par l'organe de mesure d'épaisseur et de planéi- té, et apporte donc une meilleure régularité d'épaisseur et de planéité de bande;

ils permettent aussi, notamment dans leur utilisation pour des cages de laminage de type «split housing» com ^¬ prenant une possibilité de faire varier en cours de la ^¬ minage la position relative des deux demi-cages formant ladite cage de type split housing, de compenser des va ^¬ riations de profil de bande liées aux cédages de la cage de laminage avant même leur mesure par l'organe de me ^¬ sure de planéité, et apporte donc une meilleure régula ^¬ rité de planéité de bande;

en permettant la compensation de cédages, ils permettent de plus d'améliorer la géométrie des bandes laminées, même en l'absence de mesures d'épaisseur et/ou de pla ^¬ néité, en appliquant des corrections de position ou de force aux actionneurs en fonction des efforts mesurés dans lesdits actionneurs suivant une loi ou des tables préalablement définies;

ils permettent une répartition fractionnée maîtrisée de la force de laminage sur les différents galets;

ils permettent une meilleure accessibilité audit assem ^¬ blage supérieur lors de la maintenance dudit assemblage et la possibilité d'utiliser une gamme de diamètres de cylindres plus large du fait qu'une capacité de mouve ^¬ ment vertical de l'assemblage de cylindres supérieur par rapport à l'assemblage de cylindres inférieur est uni ^¬ quement limitée par exemple par la course des vérins des actionneurs de galets, laquelle est apte à permettre une ouverture des assemblages supérieur et inférieur beau ^¬ coup plus grande que l'ouverture permise par les dispo ^¬ sitifs connus de l'homme du métier, à excentriques com ^¬ mandés par crémaillère ou à coins.