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WO 2013/117400 PCT/EP2013/050835
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INSTALLATION ET PROCÉDÉ DE SORTIE DE LAMINOIR TANDEM AVEC
CARROUSEL DE BOBINAGE COUPLÉE AVEC UNE INSPECTION EN LIGNE
Objet de l'invention
[0001] La présente invention concerne une installation
et un procédé industriels se rapportant au domaine
technique des laminoirs de bandes métalliques, en
particulier de type tandem avec station de bobinage
continu, présentant en fin de laminage une table
d'inspection du produit laminé et en cours de bobinage.
Arrière-plan technologique et état de la technique
[0002] Le bobinage de bande par bobines de tension à
carrousel, que nous appellerons plus simplement bobinage à
carrousel, est bien connu en guise de système de bobinage
final en laminage continu, tant au laminoir à froid qu'au
laminoir à chaud.
[0003] La séquence de bobinage est la suivante :
- le carrousel est en position de réception avec
l'enrouleur à courroie relevé autour du mandrin N 1 en
position inférieure, le mandrin N 2 libre étant en
position supérieure à 180 ;
- une fois l'amorçage de la bande effectué, l'enrouleur
à courroie se rétracte et le bobinage de la bobine N 1
se poursuit ;
- alors que le bobinage se poursuit, tout le carrousel
tourne de 180 dans le sens des aiguilles d'une montre
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si la bande vient de gauche (sinon dans le sens
contraire), ce qui place la bobine N 1 en cours de
bobinage en position d'évacuation et le mandrin libre
en position de réception pour l'extrémité avant de la
prochaine bande à bobiner ;
- à la fin du bobinage de la bobine N 1, la puissance
est transférée au mandrin N 2. La bobine N 1 est
évacuée et le prochain cycle de bobinage commence.
[0004] Les détails de réalisation des moyens
constitutifs du carrousel de bobinage tels que l'enrouleur
à courroie, la position des mandrins, le dispositif de
support et d'évacuation des mandrins, etc. sont bien connus
de l'homme de métier.
[0005] Un problème qui se pose est de détecter le plus
tôt possible dans le procédé de fabrication les défauts qui
peuvent être rédhibitoires pour la bande laminée, comme par
exemple des défauts de surface, de géométrie, d'épaisseur,
de planéité, etc. Une inspection séparée de la ligne n'est
pas envisageable car elle est désavantageuse du point de
vue de la perte de temps et donc du point de vue
économique.
[0006] Le document JP 2000 254725 divulgue une
installation de laminage à froid comprenant, montés dans
cet ordre sur la ligne, un laminoir à froid, une cisaille
mobile qui sectionne la bande d'acier produite en continu
par le laminoir, un appareil de bobinage de tension à
double mandrin, de type enrouleur à carrousel, qui bobine
la bande d'acier en continu. Le bobineur à carrousel est
positionné en aval et en dessous de la ligne de passe du
laminoir à froid et un appareil d'inspection de surface qui
inspecte la surface de la bande d'acier, est situé en aval
sur une extension de la ligne de passe qui passe au-dessus
du bobineur à carrousel. L'installation est pourvue de
moyens d'aiguillage pour diriger la bande vers l'enrouleur
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à carrousel ou alternativement vers l'appareil d'inspection
de surface, positionnés à l'extérieur de la cisaille
mobile.
[0007] Le document EP 1 581 355 divulgue un procédé pour
le laminage et le bobinage successifs d'une bande
métallique, en particulier une bande d'acier, sur un
mandrin de bobinage entraîné en rotation et susceptible
d'être écarté, dans lequel la bande métallique est
inspectée en portions longitudinales par rapport à des
anomalies de laminage. Les échantillons de bande sont
produits par une cisaille à tambour se trouvant après la
dernière cage de laminage, guidés et arrêtés en ligne à
l'intérieur de la ligne de laminage au-dessus d'une station
de bobinage située en contrebas de la ligne de laminage,
sur une table d'inspection, pour une inspection visuelle
libre.
[0008] La station de bobinage est donc située sous le
plan de la table d'inspection, cette dernière étant
disposée en ligne avec la ligne de laminage. Ici
également, la bande d'acier qui émerge de la dernière cage
de laminage peut être guidée de telle sorte qu'une unité
déflectrice, aménagée à l'entrée de la station de bobinage,
peut dévier la bande métallique vers un mandrin de
bobinage.
[0009] Généralement, la table d'inspection est munie de
moyens de préhension qui permettent de retourner les
échantillons de bande afin d'inspecter également l'autre
face.
[0010] De plus, après l'inspection sur la table
d'inspection, les échantillons de bande sont acheminés vers
une cisaille qui les réduit en morceaux avant collecte par
gravité dans un bac ou wagon à déchets.
[0011] Les solutions telles que décrites ci-dessus
présentent des avantages sur l'inspection séparée hors
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ligne : temps
d'accès court et inspection rapide,
utilisation seulement d'un échantillon de la bande et donc
pas de nécessité de retirer une bobine entière du flux de
matières. Elles présentent cependant le désavantage
d'utiliser un système à aiguillage ou déflecteur.
Buts de l'invention
[0012] La
présente invention a pour but de permettre la
réalisation d'une inspection rapide et peu coûteuse de
bandes métalliques laminées dans une installation de
laminage fonctionnant en continu, en ce compris la station
de bobinage.
[0013] L'invention vise aussi à réaliser une
installation simple et fiable pour effectuer cette
inspection.
[0014]
L'invention a encore pour but de fournir une
installation qui puisse s'insérer dans une ligne existante,
où l'on dispose de très peu de place en longueur.
Principaux éléments caractéristiques de l'invention
[0015] Un
premier aspect de la présente invention se
rapporte à un procédé de bobinage et d'inspection en ligne
d'une bande métallique laminée en continu, comprenant une
étape de bobinage en continu sur au moins un mandrin d'une
station de bobinage, de préférence à carrousel, caractérisé
par au moins les étapes suivantes :
- la bande est sectionnée par une cisaille se trouvant
avant le bobinage, avance sur une certaine longueur
sur une table d'introduction de manière à couvrir au
moins partiellement celle-ci et est sectionnée une
deuxième fois par la cisaille afin d'obtenir un
échantillon ;
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- le bobinage de la bobine réalisée sur le mandrin est
terminé et la bobine est évacuée de la station de
bobinage ;
-
parallèlement, la table d'introduction portant
5 l'échantillon est déplacée parallèlement à la ligne de
laminage-bobinage jusqu'à se trouver dans le
prolongement d'une ligne d'inspection comportant une
table d'inspection ;
- l'échantillon est inspecté sur la table d'inspection
en vue de déceler des défauts ;
- une fois que l'échantillon a quitté la table
d'introduction, celle-ci est replacée dans la ligne de
laminage-bobinage, pour permettre le bobinage d'une
nouvelle bobine.
[0016] Selon des
formes d'exécution préférées de
l'invention, le procédé comporte une ou une combinaison
appropriée des étapes suivantes :
- au niveau de la table d'inspection, l'échantillon de
bande est inspecté sur une première face, puis
retourné et inspecté sur sa seconde face ;
- après inspection, l'échantillon est acheminé de la
table d'inspection vers une table d'évacuation, à
l'extrémité de laquelle se trouve une deuxième
cisaille qui découpe l'échantillon en morceaux qui
sont ensuite dirigés vers un bac à déchets ou
similaire.
[0017] Un
second aspect de la présente invention
concerne une installation de bobinage et d'inspection en
ligne d'une bande métallique laminée en continu,
comprenant, en aval de la dernière cage de laminage, une
première cisaille, une station de bobinage sur au moins un
mandrin et une table d'inspection pour déceler des défauts
sur au moins une face d'un échantillon de la bande,
caractérisée en ce que la table d'inspection fait partie
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d'une ligne séparée dite d'inspection, parallèle-à la ligne
de laminage-bobinage et en ce que l'installation comporte
en outre une table d'introduction, située initialement
entre la cisaille et la station de bobinage dans la ligne
de laminage-bobinage et pouvant être déplacée de cette
ligne vers la ligne d'inspection au moyen d'un convoyeur,
la table d'introduction permettant de transporter vers la
table d'inspection un échantillon de bande obtenue en queue
de bande au moyen de ladite cisaille par deux
sectionnements successifs de la bande pour obtenir une
longueur d'échantillon déterminée correspondant au moins
partiellement à la longueur de la table d'introduction.
[0018] Avantageusement, la station de bobinage est
une station à carrousel.
15 [0019] Toujours avantageusement, l'installation
comporte, au niveau de la table d'inspection, des moyens de
préhension à pinces qui permettent de retourner
l'échantillon, pour en inspecter l'autre face.
[0020] Encore avantageusement; dans la ligne
d'inspection, la table d'inspection est prolongée par une
table d'évacuation, à l'extrémité de laquelle se trouve une
deuxième cisaille pour découper l'échantillon en morceaux,
=
ainsi qu'un bac à déchets ou similaire.
[0020a] Selon un autre aspect, l'invention concerne
une installation de bobinage et d'inspection en ligne d'une
bande métallique laminée en continu à bobiner, comprenant,
en aval d'une dernière cage de laminage, dans une ligne
principale, une première cisaille pour sectionner la bande
successivement une première fois et une deuxième fois après
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que la bande a avancé sur une certaine longueur pour
obtenir un échantillon de bande sectionné dans une queue
de bande et ayant une longueur déterminée, une station
de bobinage ayant au moins un mandrin de bobinage pour
= 5 bobiner la bande et une table d'inspection pour déceler
des défauts sur au moins une des faces de l'échantillon
de bande, où la table d'inspection fait partie d'une
ligne séparée dite d'inspection, et parallèle à la ligne
principale et où l'installation comporte en outre une
table d'introduction, située initialement entre la
cisaille et la station de bobinage dans la ligne
= principale et pouvant être déplacée au moyen d'un
convoyeur de ladite ligne principale vers la ligne
d'inspection en étant parallèle à la ligne principale de
manière à ce que la table d'introduction permette de
transporter, vers la table d'inspection, l'échantillon de
bande sectionné dans la queue de bande et ayant une
longueur déterminée, ladite longueur déterminée
correspondant au moins partiellement à la longueur
de la table d'introduction.
Brève description des figures
[0021] La figure 1 représente une vue en plan de la
station de bobinage à carrousel couplée avec une table
d'inspection selon une forme d'exécution préférée de la
présente invention.
[0022] =La figure 2 représente deux vues longitudinales
en coupe, AA et BB respectivement, de la station de
= bobinage à carrousel selon la figure 1..
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Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention
[0023] Un mode
d'exécution préféré de l'installation
selon l'invention est représenté sur les figures 1 et 2.
[0024] L'installation comporte successivement, à la
sortie de la dernière cage du laminoir tandem, dans le sens
de déplacement de la bande métallique (ligne de passe
100) :
- une première cisaille 4 permettant de réaliser un
échantillon de bande ;
- une table d'introduction 6 ;
- un convoyeur 15 permettant de déplacer la table
d'introduction 6 parallèlement à elle-même, en dehors
de la ligne de laminage-bobinage en continu ;
- dans une direction parallèle à la ligne de laminage-
bobinage en continu, successivement, une table
d'inspection 8 et
- des moyens de pinçage 8', 8" de l'échantillon de
bande, en vue de retourner celui-ci ;
- une table d'évacuation 12 ;
- une deuxième cisaille 13 ;
- un bac à déchets 14 ;
- dans la ligne de laminage-bobinage en continu, un
carrousel 3 équipé d'un premier mandrin supérieur
droit 10 pour la confection d'une bobine 1, 1', 1",
etc., muni d'un support nez-mandrin 9, d'un second
mandrin inférieur gauche 20 pour la confection d'une
bobine 2, 2', 2", etc., muni d'un support nez-mandrin
11 et d'un enrouleur à courroie 5 pour l'amorçage de
l'enroulement sur le mandrin 20 ;
- des moyens d'évacuation 16 des bobines terminées 1,
l', 1", etc.
[0025] La
séquence d'opérations effectuées sur cette
installation est décrite ci-après. L'ordre dans lequel les
opérations sont décrites ci-après n'est pas nécessairement
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(toujours) chronologique. Certaines opérations peuvent se
dérouler en parallèle et être simultanées.
Etape 1
[0026] Tout
d'abord, la vitesse de défilement de la
bande et la vitesse de rotation du mandrin de droite et
supérieur 10 sont diminuées.
[0027] La bande
de la bobine dite N 1 1 (sur le
mandrin de droite et supérieur 10) est coupée une première
fois à la première cisaille 4, ce qui génère une queue de
bande de la bobine 1 qui va être bobinée.
[0028] La bande
avance encore de Y mètres sur la table
d'introduction 6 avant d'être à nouveau coupée par la
cisaille 4, afin d'obtenir un échantillon qui couvre tout
ou partie de la longueur de la table d'introduction 6.
[0029] Le
convoyeur 15 déplace la table d'introduction 6
avec l'échantillon parallèlement à elle-même et à la ligne
de laminage-bobinage, jusqu'à ce qu'elle soit positionnée
selon la ligne d'inspection, en vis-à-vis de la table
d'inspection 8. A ce moment le défilement de la bande est
arrêté complètement. Pendant ce temps, la bobine 1 est
enroulée complètement.
[0030] Le
support nez-mandrin 9, supportant le mandrin
de droite 10, est évacué. La bobine N 1 1 est alors
retirée du mandrin de droite 10 et évacuée avec des moyens
d'évacuation 16.
[0031] L'échantillon coupé avance sur la table
d'inspection 8 et l'échantillon est inspecté sur une
première face. Les extrémités de l'échantillon sont pincées
par des moyens de pincage 8', 8" et l'échantillon est
retourné (non représenté). L'autre face de l'échantillon
est inspectée. Les extrémités de l'échantillon sont
dépincées . L'échantillon avance sur la table
d'évacuation 12, au bout de laquelle une cisaille 13
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découpe l'échantillon en morceaux, qui seront dirigés
ensuite vers un bac ou un wagonnet à déchets 14
Etape 2
[0032] Une fois que l'échantillon est passé sur la table
d'inspection 8 et que la table d'introduction 6 est
libérée, cette dernière est renvoyée dans l'autre sens par
le convoyeur 15, jusqu'à ce qu'elle reprenne sa place dans
la ligne de laminage-bobinage.
[0033] La tête de bande suivante avance sur la table
d'introduction 6 jusqu'au carrousel de bobinage 3 et la
bobine dite N 2 2 commence à être bobinée sur le
mandrin de gauche et inférieur 20. Une fois que quelques
spires sont bobinées, l'enrouleur à courroie 5 utilisé pour
l'amorçage de l'enroulement de la bande est évacué. La
vitesse de bobinage augmente.
[0034] Le support nez-mandrin 11, supportant le mandrin
de gauche 20, est évacué et le bobinage poursuivi. Au cours
de celui-ci, le carrousel 3 tourne de 180 dans le sens des
aiguilles d'une montre.
[0035] Une fois la rotation du carrousel 3 terminée, le
support nez-mandrin 9 se met en position pour supporter le
nouveau mandrin de droite et supérieur 10. Le bobinage de
la nouvelle bobine N 2 1' se poursuit donc sur le
nouveau mandrin de droite et supérieur 10.
[0036] Le support nez-mandrin 11 se met en position pour
supporter le nouveau mandrin de gauche et inférieur 20.
L'enrouleur à courroie 5 utilisé pour l'amorçage de
l'enroulement de la bande est mis en position de
fonctionnement.
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Etape 3
[0037] La vitesse de défilement de la bande et la
vitesse de rotation du mandrin de droite et supérieur 10
sont diminuées.
5 [0038] La bande de la bobine N 2 1' est une première
fois coupée à la cisaille 4, ce qui génère une queue de
bande de la bobine 1' qui va être bobinée. La bande avance
encore de Y mètres sur la table d'introduction 6 avant
d'être à nouveau coupée par la cisaille 4, afin d'obtenir
10 un échantillon qui couvre toute la longueur de la table
d'introduction 6. L'inspection se fait alors comme ci-
dessus. Le bobinage de la bobine N 2 est terminé et la
bobine évacuée. Une fois, la table d'introduction de retour
en ligne de laminage-bobinage, une bobine N 3 2' va
pouvoir être bobinée sur le mandrin de gauche et inférieur
10. Une fois que quelques spires sont bobinées, l'enrouleur
à courroie 5 est évacué. La vitesse de bobinage augmente et
ainsi de suite.
