Installation et procédé de sortie de laminoir tandem avec carrousel de bobinage couplée avec une inspection en ligne

Abstract

 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 (10, 20) d'une station de bobinage (3), de préférence à carrousel, caractérisé par au moins les étapes suivantes :
- la bande est sectionnée par une cisaille (4) se trouvant avant le bobinage, avance sur une certaine longueur sur une table d'introduction (6) de manière à couvrir au moins partiellement celle-ci et est sectionnée une deuxième fois par la cisaille (4) afin d'obtenir un échantillon ;
- le bobinage de la bobine réalisée (1, 1', 1'', etc.) sur le mandrin (10) est terminé et la bobine est évacuée de la station de bobinage ;
- parallèlement, la table d'introduction (6) portant l'échantillon est déplacée parallèlement à elle-même et à la ligne de laminage-bobinage jusqu'à se trouver dans le prolongement d'une ligne d'inspection séparée et parallèle à la ligne de laminage-bobinage, cette ligne d'inspection comportant une table d'inspection (8) ;
- l'échantillon est inspecté sur la table d'inspection (8) en vue de déceler des défauts ;
- une fois que l'échantillon a quitté la table d'introduction (6), celle-ci est replacée dans la ligne de laminage-bobinage, pour permettre le bobinage d'une nouvelle bobine.
L'invention concerne aussi une installation de bobinage et d'inspection en ligne d'une bande métallique laminée en continu.

Description

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 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 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 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 ;
• 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 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 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.

[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.

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.

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, 1', 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 (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 pinçage 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 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.

Etape 3

[0037] La vitesse de défilement de la bande et la vitesse de rotation du mandrin de droite et supérieur 10 sont diminuées.

[0038] La bande de la bobine « N°2 » l' 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 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.

Revendications

1. 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 (10, 20) d'une station de bobinage (3), de préférence à carrousel, caractérisé par au moins les étapes suivantes :

- la bande est sectionnée par une cisaille (4) se trouvant avant le bobinage, avance sur une certaine longueur sur une table d'introduction (6) de manière à couvrir au moins partiellement celle-ci et est sectionnée une deuxième fois par la cisaille (4) afin d'obtenir un échantillon ;

- le bobinage de la bobine réalisée (1, 1', 1", etc.) sur le mandrin (10) est terminé et la bobine est évacuée de la station de bobinage ;

- parallèlement, la table d'introduction (6) portant 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 (8) ;

- l'échantillon est inspecté sur la table d'inspection (8) en vue de déceler des défauts ;

- une fois que l'échantillon a quitté la table d'introduction (6), celle-ci est replacée dans la ligne de laminage-bobinage, pour permettre le bobinage d'une nouvelle bobine.

2. Procédé de bobinage et d'inspection selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au niveau de la table d'inspection (8), l'échantillon de bande est inspecté sur une première face, puis retourné et inspecté sur sa seconde face.

3. Procédé de bobinage et d'inspection selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après inspection, l'échantillon est acheminé de la table d'inspection (8) vers une table d'évacuation (12), à l'extrémité de laquelle se trouve une deuxième cisaille (13) qui découpe l'échantillon en morceaux qui sont ensuite dirigés vers un bac à déchets (14) ou similaire.

4. 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 (4), une station de bobinage (3) sur au moins un mandrin (10, 20) et une table d'inspection (8) pour déceler des défauts sur au moins une face d'un échantillon de la bande, caractérisée en ce que la table d'inspection (8) fait partie 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 (6), située initialement entre la cisaille (4) et la station de bobinage (3) dans la ligne de laminage-bobinage et pouvant être déplacée de cette ligne vers la ligne d'inspection au moyen d'un convoyeur (15), la table d'introduction (6) permettant de transporter vers la table d'inspection (8) un échantillon de bande obtenue en queue de bande au moyen de ladite cisaille (4) 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 (6).

5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la station de bobinage (3) est une station à carrousel.

6. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte, au niveau de la table d'inspection (8), des moyens de préhension à pinces (8', 8") qui permettent de retourner l'échantillon, pour en inspecter l'autre face.

7. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que, dans la ligne d'inspection, la table d'inspection (8) est prolongée par une table d'évacuation (12), à l'extrémité de laquelle se trouve une deuxième cisaille (13) pour découper l'échantillon en morceaux, ainsi qu'un bac à déchets (14) ou similaire.

Dessins