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'PROCEDE ET APPAREIL POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DENTAL EN BANDE."
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z La présente ,nvention concerne le traitement thermique de métal et le placage d'un metal avec un autre.
Plus particulièrement, elle concerne un procédé et un appareil pour le traitement thermique de métal en bande, comme le fer ou l'acier en bande, par exemple, et comprend un procédé perfectionné de placage d'un métal avec un autre.
L'invention vise le traitement du métal sous la forme d'une bande continue. Cette bande passe d'une façon continue à travers le four, la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four étant suspendue sensiblement en forme de chaînette. Suivant l'invention,on peut faire
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passer le métal, sous la forme d'une bande continue à travers un four, longitudinalement à celui-ci et avec la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four suspendue entre des supports qui sont de préférence situés près des extrémités du four.
L'invention a en vue d'enduire la bande de métal d'une couche ou pellicule de liquide qui peut servir sim- plement à protéger la bande pendant qu'elle passe dans le four, ou dont la nature peut être telle que la chaleur du four le convertit en une couche de métal de placage sur la surface de la- bande.
Une des formes d'exécution de l'invention, décrite en détail ci-dessous, comprend des moyens pour souder l'ex- trémité d'une bande de métal à l'une des extrémités d'une autre bande, de façon à permettre de faire passer d'une façon continue le métal en bande à travers le four. Cette forme d'exécution de l'invention comprend des moyens pour nettoyer la bande, des moyens pour enduire la bande d'une pellicule de liquide et des moyens pour guider la bande dans le four de manière que, seuls, les bords de cette bande viennent en contact avec les moyens de guidage en évitant ainsi toute détérioration de la pellicule de liquide appli- quée à la dite bande.
Cette forme d'exécution de l'invention comprend aussi une chambre de refroidissement associée avec le four et des moyens pour tirer la bande à travers le four et la chambre de refroidissement, la bande étant supportée sensiblement sous la forme d'une chaînette à. l'intérieur du four. on a également représenté un appareil à décaper pour enlever tous oxydes formés sur la bande pendant son passage dans le four, des moyens pour laver la bande afin de la débarrasser de la solution de décapage, des moyens pour sécher la bande et des moyens pour enrouler la bande en un
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rouleau.
C'est la forme d'exécution dont il vient d'être question que représentent les dessins ci-joints, sur lesquels :
Figs 1 à 6 inclusivement, placées bout à bout, constituent une élévation en coupe de l'appareil complet, certaines parties étant brisées pour la commodité de la représentation.
Fig. 6a est une élévation d'une forme d'exécu- tion d'appareil sécheur.
Figs 7 à 12 inclusivement, placées bout à bout, constituent un plan de l'appareil complet représenté aux figs. 1 à 6 inclusivement.
Fig. 13 est une élévation en coupe du mécanisme d'entraînement de la bande.
Fig..14 est une coupe transversale suivant 14-14 fig. 13.
Fig. 15 est une élévation en bout de l'appareil de nettoyage, prise d'une position indiquée par la flèche 15 à le fig. 13.
Figs 16 et 17 sont des coupes transversales suivant 16-16 et 17-17, respectivement, fig. 13.
Fig. 18 est un plan du dispositif de nettoyage représenté à la fig. 15
Fig. 19 est une coupe horizontale suivant 19-19, fig. 15
Fig. 20 est une coupe transversale suivant 20-20 fig. 13
Fig. 21 est une coupe verticale du mécanisme d'application d'enduit représenté à la fige 2
Fig. 22 est un plan d'une partie du mécanisme représenté à la fig. 21.
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Fig. 23 est une élévation du système fournissant le liquide enduisant.
Fig. 24 est une élévation d'un dispositif de guidage.
Fig. 25 est une coupe transversale de l'extrémité avant du four, suivant 25-25, fig. 2, représentant le dis- positif de guidage et de support situé dans cette partie du four.
Figs. 26 et 27 sont des coupes transversales suivant 26-26 et 27- ,¯¯IL respectivement, fig. 3.
Fig. 28 est une élévation à grande échelle, partie en coupe, de l'un des rouleaux de support disposés dans la chambre de refroidissement.
Fig. 29 est une élévation longitudinale, très schématique, d'une partie modifiée du système, représentant une façon de régler la tension de la bande à l'intérieur du four.
Fig. 30 est une élévation à grande échelle d'une portion de l'appareil représenté à la fig. 29
Aux figs. 1 et 7, on a représenté un rouleau de métal en bande, A, disposé de telle manière que la bande de métal continue peut être entraînée à travers le four dont l'extrémité d'entrée est représentée à la fig. 2. Le rouleau de métal A est porté par le support cylindrique 1. monté sur un arbre * qui est supporté sur lesbords d'une caisse 3 susceptible de recevoir des rouleaux de différentes largeurs. La bande de métal passe autour de plusieura rou- leaux tendeurs 4, 5, 6 et 7. Les rouleaux 6 et 7 portent chacun plusieurs poids ± dont on peut changer le nombre à volonté pour faire varier la tension dans la bande.
Les rouleaux 6 et 1. peuvent être disposés de manière à pouvoir se déplacer verticalement dans une fosse telle que celle représentée en 9. pour que le métal puisse être entraîné à travers
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/de La bandmétal A est tirée en avant par un y mécanisme d'entraînement ci-après décrit. Après avoir passé autour des rouleaux A, 5, 1 et 2 la bande passe à travers un dispositif de nettoyage 14, représenté en détail aux figs. 13, 15, 18, et 19, qui sert à essuyer la bande à mesure qu'elle avance vers le four afin d'enlever de ses surfaces l'huile ou toute autre matière étrangère.
Cette caractéristique pourrait, bien entendu, être omise si on le désirait ; si la bande doit être enduite d'une pellicule de liquide, il est plus facile d'obtenir des résultats satisfaisants lorsque l'on emploie le dispositif de nettoyage.
Le dispositif de nettoyage représenté aux figs.
13, 15, 18 et 19 comprend un support 15 portant une paire de manchons 16 et 17. Un boulon 18 passe à travers le manchon 16 et un boulon semblable 19 passe à travers le manchon il Une traverse horizontale 20 est fixe par rap- port au manchon 16, la disposition étant telle que cette l'appareil en une bande ininterrompue, il est préférable de prévoir un moyen d'assujettir l'extrémité de la bande en cours d'entraînement dans le four à l'extrémité d'un autre rouleau du métal.
En 10. on a représenté un support portant un dispositif de serrage 11 propre à pincer une partie de la bande en cours d'entraînement dans l'appareil, de manière à tenir fermement l'extrémité de cette bande en @ place sur une plaque la* On peut alors placer l'extrémité libre de la seconde bande de métal,.' A', de manière qu'elle recouvre l'extrémité de la bande tenue par le crampon 11.
On peut ensuite fadre usage d'un dispositif de soudage par points, 13, dans le but de souder ensemble les extré- mités des deux bandes. Les extrémités des bandes pourraient, bien entendu, être fixées l'une à l'autre d'autres façons; mais la façon de faire que l'on Trient de décrire donne entière satisfaction.
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traverse pivote autour du boulon 18. Une seconde traverse
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2I, porte un patin garni d'une couche ae feutre, drap ou autre matière analogue, 23. La traverse 21 est portée
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par des tiges filetées 24 et 25 qui travaillent dans la traverse 20 et que l'on peut faire tourner de manière à faire varier la position du patin 22. Des roues de chaîne
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26 et 22 et une chaîne 28 permettent un réglage simultané des deux tiges et 25.
Le traverse 21 est libre de glisser verticalement sur les manchons 16 et 17 et la traverse 20 est pourvue d'une encoche 2± pour recevoir l'extrémité
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supérieure du boulon 9. L'écrou 3g serre la traverse 20 contre l'extrémité supérieure du manchon 17. Lorsque cet écrou est desserré, on peut faire osciller les traverses
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ge et 2 et les tiges de réglage 2 et , dans leur ensemble autour du boulon 18. La bande de métal A passe entre le
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patin a et le patin correspondant 2 ZLy porté par le support 15 et recouvert d'une couche de feutre 231., Il est dési- rable de faire osciller de côté les traverses 2± et comme cela r été décrit ci-dessus, lorsqu'on enfile une bande à travers l'appareil.
Après que la bande de métal A a passé entre les
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feutres 23 et 3'¯ du dispositif de nettoyage li, elle passe à travers un dispositif de guidage 31 dont les détails sont représentés aux figs. 13 et 17. Ce dispositif comprend un
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c.8is ayant un membre horizontal sup crieur et un membre inférieur 33, ce dernier portant une plaque de sup- port 34 sur laquelle passe la bande de métal A. Le membre de support 33 porte aussi des guides latéraux 35 et 36, serrée
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contre le support 33. par une traverse mobile 37 avec laquelle sont en prise les tiges de réglage filetées 3µet 39. Une plaque guide supérieure 40 est disposée de telle sorte que la bande de métal passe entre les plaquesguides 34 et 40,
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le mouvement latéral de la bande étant restreint par les guides latéraux 35 et 36.
La bande de métal A est tirée en avant, du rou- leau situé sur le support 2, par un double jeu de rouleaux
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d'entraînement, 41, 4S. 43. et 44. qui sont montés dans des paliers z portés par un bâti z supporté sur un socle, 4.Z. Le bâti J2. présente un prolongement .4i8 qui porte le 'support 15 du dispositif de nettoyage 14 ainsi que le châssis du dispositif de guidage 31. Les rouleaux d'en-
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traînement 41, 4a. 43 et Il sont actionnés par un moteur électrique 49 qui peut être assujetti au socle 47 d'une manière convenable quelconque, par exemple : au moyen des
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boulons 50..
Une roue dentée 51* montée sur l'arbre du moteur, engrène avec une roue dentée 52 montée sur un arbre de transmission 53 sur lequel est montée une roue dentée 54 engrenant avec une roue dentée 55 solidaire de l'une des extrémités du rouleau d'entraînement 43. Une roue dentée 56 relie l'autre bout de ce roule.au à une roue den-
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tée J5? assujettie au rouleau 44. Les rouleaux z et 43 sont reliés entre eux de la même façon par des roues dentées 58 et 59 auxquelles le mouvement est imprimé par une roue
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intermédiaire 60 engrenant avec les roues dentées z6 et 58.
La bande métal A passe entre les rouleaux d'entraîneaient 41 et 42. puis entre les rouleaux 43 et 44. On peut rap- procher et écarter les rouleaux 42 et Il des rouleaux 41 et 43 au moyen des dispositifs à vis sans fin et à roue
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hélicoïdale représentés en 61 et 62. Les ressorts 63 et 64, font appuyer élastiquement L'es rouleaux 2¯ et 44 contre la bande A.
En plus du dispositif de nettoyage représenté en 14, on peut prévoir des dispositifs de nettoyage auxiliaires tels que ceux représentés en 65 et 66 à la fig. 13. Ces
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A ") y dispositifs auxiliaires servent à enlevEMÎ"q' i2e de métal toutes substances étrangères qui n'auraient pas été enlevées par le dispositif 14. On peut également prévoir un dispositif de nettoyage supplémentaire tel que celai qui est représenté en 67 aux figs. 1 et 13 et dont les détails sont le mieux représentés à la fig. 20. Comme on le voit sur cette fig., ce dispositif comprend un support inférieur .Emportant un patin 69 recouvert de feutre 70, ou d'une autre matière molle convenable.
Le support 68 est supporté sur une console 72 montée sur le bâti 46 des rouleaux d'entraînement. Un patin supérieur 73, portant un feu-cre 74 est relié à charnière au patin inférieur comme cela est représenté en 75. Un fermoir 16 tient les deux patins en place pendant le fonctionnement normal. Il va sans dire que, quand ce fermoir est ouvert, on peut relever le patin supé- rieur par rapport au patin inférieur.
Après qu'elle a quitté les rouleaux d'entraînement que l'on vient de décrire, la bande de métal peut passer à travers.un mécanisme d'application d'enduit, dans le but d'appliquer une pellicule de liquide à l'une des surfaces de la bande, ou aux deux. Ce mécanisme peut être employé dans le but d'appliquer à la bande soit une couche d'un mélange de placage ou d'un liquide, tel qu'une huile hydro- carbonée à. base asphaltique, qui sert simplement à protéger la bande pendant son passage dans le four et à distribuer uniformément la chaleur dans toute la bande.
Comme cela est représenté aux figs. 2, 8, 21, 22 et 23, le mécanisme d'application d'enduit comprend une paire de rouleaux 76 et 77 que l'on peut rapprocher l'un de l'autre en antagonisme à la tension d'un ressort 78 au moyen de volants de réglage 79. Ces rouleaux reçoivent le liquide enduisant de rouleaux 80 et 81. Un tuyau
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d'arrosage 82 laisse tomber une pluie de liquide sur le rouleau 81, le liquide en excès étant recueilli dans un récipient 83 et ramené à la source d'approvisionnement de liquide par un tuyau 84. Un rouleau intermédiaire 85 sert à transférer une pellicule de liquide du rouleau 81 au rouleau 77.
Le liquide enduisant est fourni, de la même manière, au rouleau ±2. par le tuyau d'arrosage 86, situé au-dessus de ce dernier, le liquide en excès étant recueilli dans un récipient 87 et déchargé par un tuyau 88. Un rouleau intermédiaire 89 transporte une pellicule de liquide du rouleau 80 au rouleau d'application d'enduit 76.
Afin que la ou les pellicules de liquide appliquées à la bande de métal A puissent être bien complètement dis- tribuées sur la bande, il est préférable d'employer une paire de rouleaux distributeurs, 90 et 91, qui peuvent être sem- blables aux rouleaux d'application 76 et 77 et être pourvus de moyens de réglage similaires. Ces rouleaux sont en prise avec la bande de métal A et servent à distribuer uniformément la pellicule sur les surfaces de la bande. Des rouleaux auxiliaires 92 et 93 sont en prise avec les rouleaux 90 et 91 respectivement, et servent à distribuer uniformément sur ceux-ci la pellicule de liquide qui se rassemble sur eux.
Ces rouleaux auxiliaires peuvent être obligés à aller et venir le long des rouleaux 90 et 91. Ceci peut se faire en prévoyant un moyen élastique, tel que le ressort 94 (fig.22) à l'un des bouts de chacun des rouleaux auxiliaires et une came ou rampe 95 ainsi qu'un galet 96 à l'autre bout de chacun de ces derniers. Lorsque les rouleaux auxiliaires sont mis en rotation par suite de leur contact avec les rouleaux dis- tributeurs 90 et 91, les cames ou rampes 95, en coopérant avec les galets 96, font aller et venir ces rouleaux en an- tagonisme à la tension des ressorts 94. Des moyens de réglage
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97 et 98 sont prévus pour modifier la position des rou- leaux auxiliaires par rapport aux rouleaux .90. et 91.
Le mouvement est transmis au mécanisme d'appli- cation d'enduit au moyen d'une chaîne 99 (fig. 8 et 14) reliée à l'arbre 53 du mécanisme des rouleaux d'entraîne- ment. La chaîne 99 peut transmettre le mouvement à l'arore 100 du mécanisme d'application d'enduit. Une roue dentée 101. montée sur l'arbre 100, engrène avec la roue dentée 102 reliée au rouleau d'application 76. Le mouvement est transais de ce dernier au roulecu distributeur .90 au moyen d'une roue dentée intermédiaire 103 engrènent avec des roues dentées portées par les arbres des rouleaux 76 et 90.
La roue 103 engrène avec une seconde roue dentée intermé- diaire 104 qui, à son tour, transmet le mouvement au rou- leau d'application 77 et au rouleau 91 au moyen de roues dentées reliées avec ces rouleaux.
A la fig. 23, on a représenté schématiquement un système convenable pour fournir le liquide enduisant aux rouleaux 80.et 81 du mécanisme d'application d'enduit.
Ce système comprend un réservoir mélangeur 105 pourvu d'agitateurs 106 portés par un arbre vertical 107 dérivant sa commande d'un arbre horizontal 108 au moyen de roues d'angle 109. Une pompe 110, mise en mouvement par l'arbre 108 au moyen de roues dentées 111, transporte le liquide du réservoir 105 aux tuyaux d'arrosage 82 et 86. Une valve régulatrice de pression 112 est située dans la conduite et est reliée par un tuyau de dérivation 113 avec le réservoir 105. Le liquide en excès tombant des rouleaux 80 et 81 est recueilli dans les récipients 83 et 87 et est conduit à un récipient 114 par les tuyaux 84 et 88.
En quittant le mécanisme d'application de l'en- duit et les rouleaux distributeurs 90 et 91, la bande de
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métal A passe sur un support guide construit de manière à ne venir en prise avec la bande qu'aux bords de celle-ci.
Comme cela est représenté en détail à la fig. 24, ce guide comprend une paire de montants, 115 et 116, portant des tiges verticalement ajustables 117 et 118, respectivement.
Ces tiges supportent un guide proprement dit, 119, ayant des parties inclinées sous un certain angle par rapport à l'horizontale et disposées pour venir en prise avec les /119 bords de la bande de métal A, qui avancer Le guide/peut présenter un grand nombre de formes, l'important étant qu'il ait des surfaces inclinées par rapport au plan de la. bande avançante, de façon que celle-ci ne vienne en prise que par ses bords avec le support guide. Cela empêche la détérioration de la pellicule de liquide précédemment appliquée aux surfaces de la bande. Le dispositif de guidage que l'on vient de décrire est de préférence disposé à proximité immédiate des rouleaux distributeurs 90 et 91.
Il est capable de manipuler des bandes de différentes largeurs.
En quittant le dispositif de guidage en question, la bande A pénètre dans le four représenté en détail aux figs. 2,3, 8 et 9. Près de l'extrémité antérieure du four, il est prévu un second dispositif de guidage et de support, représenté en détail à la fig. 25 et comprenant une tige de support coudée ou vilebrequin, 120, reliée à une mani- /de velle 121. La bande/métal A est supportée sur une pièce qui peut avoir la même configuration que celle repré- sentée en 119 à la fig. 24. Cette pièce 122 est portée par des supports horizontaux, comme c'est représente en 122' à la fig. 2, et ceux-ci, à leur tour sont portés par des tiges verticales 123 et 124 qui sont montées sur la tige de support 120.
Celle-ci et la manivelle 121 sont construites de telle sorte qu'en faisant tourner la manivelle d'à peu
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près 180 on peut abaisser la pièce guide 122 de manière à offrir un libre accès à l'extrémité antérieure du four.
Ceci est désirable lorsqu'on veut enfiler une bande de métal à travers le four afin de mettre le système en action.
Le four comprend une construction rectangulaire ayant une sole et des parois 125 en matière réfractaire.
A centrée du four, on a prévu un tuyau d'amenée de pétrole ou de gaz 126 et un tuyau d'amenée d'air 127. Le combus- tible et l'air sont admis au four par une ouverture 128 au- dessous d'un autel ou voûte en matière réfractaire 129.
Les gaz chauds du four s'élèvent autour d'une cloison cen- trale représentée en 129' à la fig. 27 et viennent en contact avec la bande A qui avance. A l'extrémité antérieure du four, il est prévu une paire d'indicateurs à levier, 130 et 131 (fig. 8), reliés aux valves situées dans les tuyaux à air et à combustible, respectivement. On peut ajuster ces leviers dans le but de régler l'arrivée de combustible et d'air au four. Un pyromètre, indiqué schématiquement en 134 à la fig. 3, est relié à un indicateur convenable, 135, représenté à la fig. 2. Une cheminée 136 est située près de l'extrémité antérieure du four pour emmener une partie des produits de combustion, un registre 137 étant prévu dans le but de régler le passage des gaz de combustion à travers la cheminée.
A l'extrémité de sortie du four, il est prévu une longue chambre de refroidissant, 138, à travers laquelle la bande de métal passe immédiatement après avoir été sou- mise à la chaleur du four. Près de l'extrémité antérieure de cette chambre de refroidissement, il est prévu un rou- leau 139 disposé pour supporter la bande de métal A en ce point. Cette bande est, en conséquence, suspendue sensible- ment en forme de chamelle, entre le rouleau 139 et le sup- port guide disposé à l'extrémité antérieure du four.
On a
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trouvé que la bande peut être tirée pendant qu'elle est suspendue de cette manière et ,par conséquent, il est inutile de prévoir, à l'intérieur du four, un mécanisme transporteur d'un genre quelconque pour supporter la bande en tous les points de son parcours.
La chambre de refroidissement 138 est de préfé- rence construite en fer forgé ou, tout au moins, celles des parties de cette chambre qui sont voisines du four doivent être construites en quelque matière de ce genre, capable de supporter les hautes températures. En 140 et 141, aux figs.
4 et 10, on a représenté, à l'intérieur de la chambre de refroidissement, des rouleaux de support supplémentaires situés près de son extrémité de sortie. Le mouvement est transmis à tous les rouleaux situés dans.la chambre de refroidissement par des chaînes reliant entre elles des roues de chaîne qui sont montées aux extrémités des rouleaux et convenablement commandées. Il est à propros de mettre en mouvement les rouleaux de la chambre de refroidissement en reliant le rouleau 139 à un arbre de transmission 41' faisant partie du mécanisme des rouleaux d'entraînement /et représenté aux figso 1, 7, 13,/16.L'arbre 41' est relié par une roue de chaîne et une chaîne à un arbre,. 142 qui peut être relié, par une chaîne ou autre transmission, à un autre arbre 143 situé près de l'arrière du four.
L'arbre 143 peut être relié au rouleau 139.
Il est préférable de construire le rouleau 139 de manière à pouvoir le refroidir à l'eau. Ce rouleau est situé si près du. four que, à moins que quelque moyen soit prévu pour le refroidir artificiellement, sa durée serait plutôt courte. A la fig. 28, on a représenté des détails d'un rouleau, refroidi à l'eau, convenable 139@ Dans ce rouleau est formé, pour..l'eau, un passage 144 s'étendant sur
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une partie de sa longueur ou sur presque toute celle-ci.
Un tuyau d'amenée d'eau 145 s'étend dans ce passage et l'eau est déchargée par un second tuyau 146. Ces tuyaux peuvent être montés de façon à être aixés et un joint étancne 147 peut être prévu entre le rouleau 139' et la tête 148 qui supporte les tuyaux 145 et 146.
A l'extrémité de sortie de la chembre de refroidissement, il est prévu une cheminée 149 pour emmener les produits de combustion et il est préférable de faire fonctionner le four de manière que les gaz de combustion soient sous une pression suffisante pour qu'une partie de ces gaz passe à travers le chambre de refroidissement et s'en aille par la cheminée 149. De cette façon, on peut empêcner l'entrée de l'air dans le four. La chambre de refroidissement est ae préférence d'une longueur telle et la vitesse de déplacement à travers le four est telle que,au moment où la bande sort de cette chambre, sa température est inférieure à la température d'oxydation du létal.
Il est désircble de régler très soigneusement la tension de la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four. On chauffe la bande à des températures voisines de 870 à 1200 C. et, si la tension dans la bande, devenait excessive, elle se déformerait et, même, se romprait dans la four. On peut maintenir la tension de la bande à une valeur convenablement constante en prévoyant, pour tirer cette bande à travers le four, un moyen d'un genre tel que la dite bande soit toujours soumise à une traction constante, aux figs. 4 et 10, on a représenté un dispositif de tirage, 150, qui peut être pratiquement identique, comme construction, auxrouleaux d'entraînement décrits ci-dessus et représentés aux figs. I, 7, 13, 14.
Toutefois, le aispositif de tirage 150 n'est pas monté à poste fixe, mais est monté sur un truck 151 roulant sur la voie 152. Un poids réglable, 153, est relié à l'extrémité avant du truck 151
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par un câble 154 passant sur une poulie 155. Ce poids sert à contrebalancer la tension de la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four. Si le dispositif de tirage à tendance à augmenter la tension de la bande au-delà de la valeur désirables l'état d'équilibre est alors détruit et la bande tire le mécanisme de tirage en arrière sur la voie 152.
D'autre part, s'il y a beaucoup trop de mou dans la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four, le poids 153 tire le mécanisme de tirage en avant, en l'éloignant davantage de l'extrémité de sortie de la chambre de refroidissement, en réglant ainsi, automatiquement, la tension de la bande. pour que le poids 153 ne puisse pas tirer le truck 151 trop loin le long de la voie 152, il est pré- férable d'employer un contrepoids 156 relié à l'extrémité arrière du truck 151 par un câble 157 passant sur une pou- lie 158. La longueur de ce câble est telle que, qu'and le poids 153 tire le truck jusque près de l'extrémité de la voie 152, le contrepoids 156 est soulevé et retarde le mouvement du truck.
On peut également prévoir un arrêt positif,159; disposé pour que l'extrémité du truck vienne en prise avec lui pour arrêter complètement ce truck à l'extrémité de la voie.
Aux figs. 29 et 30, on a représenté un autre moyen de régler la tension de la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four. A la fig. 29, on a représenté un four 160, une chambrede refroidissement 161, un indicateur de tension 162 et un dispositif de tirage 163. L'indi- cateur de tension et le dispositif de tirage sont repré- sentés plus en détail à la fig. 30. Suivant ce système on règle la tension de la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four en réglant l'affaissement de la partie de la bande située entre l'extrémité de sortie de la chambre
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de refroidissement et le mécanisme de tirage.
La longueur de cette portée peut être égale ou proportionnelle à la longueur de la portée à l'intérieur du four et, en situant l'indicateur de tension ¯1¯61 près du milieu de la première des portées en question et en règlant l'affaissement de cette portées il est possible de regler la tension de la portée à l'intérieur du four. On peut régler l'affaisse- ment de la portée adjacente au mécanisme de tirage en entant celui-ci sur roues de la même façon que cela a été décrit à propros de fig. 4, ou en réglant la vitesse de ce mécanisme de tirage. Ce dernier peut être actionné par un moteur électrique 164 commandé par un contrôleur 165.
La bande A, après avoir été tirée à travers le four et la chambre de refroidissement, passe à travers un bain de décapage représenté aux figs. 5 et 11. L'appareil de décapage comprend un récipient 166 pour la solution de décapage. Une hotte 167 est disposée par dessus le récipient 166 pour emmener les vapeurs acides qui s'en vont par une cheminée 168. Des rouleaux 169 et 170 sont prévus aux extrémités arrière et.avant, respectivement, du récipient pour supporter la bande de métal A pendant son passage dans le bain. En 171 et 172 on a représenté une paire de rouleaux guides qui servent à guider le bande à mesure qu'elle passe dans le bain acide.
Le bain de décapage peut être chauffé ou non, selon qu'on peut le désirer, et il va sans dire que l'on peut modifier la construction du récipient pour la solution de décapage, ainsi que des diverses parties y associées, sans que cela doive être consiré comme une dérogation au principe de l'invention.
Il est préférable de diposer l'appareil de décapage à une distance telle de la chambre de refroidissement que la température de la bande au moment où elle pénètre dans
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la solution de décapage soit inférieure à celle à laquelle sa. ductilité'. serait diminuée d'une façon appréciable par le changement de température subi par elle en passant de sa propre température à celle de la solution de décapage.
Aux figs. 5 et 11, on a également représenté un appareil pour laver la bande après qu'elle a quitté l'appa- reil de décepage. Cet appareil laveur comprend une paire de tuyaux, ou clarinettes, d'arrosage173 disposés au- dessus de la bande avançante et une paire de tuyaux simi- laires, 174, disposés au-dessous d'elle. Il est prévu une brosse rotative 175 juste au-delà du premier des tuyaux d'arrosage supérieurs et une brosse semblable, 176, juste au-delà du second de ces tuyaux. Ces brosses servent à gratter la bande et à enlever l'acide et toutes particules étrangères adhérant à la surface supérieure de celle-ci.
Des brosses semblables, 177 et 178, agissent sur la surface inférieure de la bande avançante pour la nettoyer. Les tuyaux d'arrosage et brosses sus-décrits peuvent être montés sur un bâti 179 qui peut porter également un méca- nisme de commande pour les brosses. En 180, on a représenté un moteur électrique relié, par une courroie 181, à une poulie 182 montée sur un arbre 183 qui porte une poulie 184 reliée à son tour, par une courroie 185, à une poulie 186 qui est montée sur un arbre 187 transmettant lemouvement aux brosses 177 et 178 au moyen de la courroie 188.
L'arbre 183 actionne de la même manière, au moyen des poulies 190, 191 et d'une courroie 192, un arbre supé- rieur 189 qui transmet le mouvement aux brosses 175 et 176 au moyen de la courroie 193.
Des rouleaux de support et de guidage, 194, con- duisent la bande avançante dans l'appareil laveur et une paire de rouleaux semblables, 195, guident la bande à sa sortie de cet appareil.
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Après avoir quitté l'appareil laveur, la bande A qui avance passe entre les rouleaux 196 et 197 portés par un support convenable 198. Des volants de réglage 199, coopérant avec des ressorts 200, servent à faire varier la pression du rouleau supérieur 197 sur la bande passant entre les rouleaux 196 et ill. qui servent à enlever de la bande avançante l'excès d'eau de lavage. La bande est, cela va de soi, humide en quittant les rouleaux 196 et 197 et il est préférable de prévoir un moyen pour sécher entière- ment la bande avant de l'enrouler, prête pour l'expédition.
Aux figs. 6 et 12, on a représenté une disposi- tion d'appareil de séchage qui convient bien pour sécher la bande avançante après qu'elle a quitté l'appareil de lavage.
Ce séchoir comprend une base rectangulaire, 201, portant plusieurs brûleurs à gaz, 202,disposés en une rangée au- dessous de la bande A qui avance. Ces brûleurs à gaz peuvent être réglés de manière à fournir suffisamment de chaleur pour évaporer toute l'humidité de la bande sans chauffer celle-ci à une température assez élevée pour nuire en aucune façon à ses propriétés physiques.
@ la fig. 6a, on a représenté un autre appareil pour sécher la bande avançante après qu'elle a quitté l'appareil de lavage. Ce séchoir comprend un tuyau 203 dis- posé au-dessous de la bande avançante et présentant, dans sa partie supérieure, une fente à travers laquelle de l'air chaud peut être déchargé contre le dessous de la bande. Un tuyau semblable, 204, peut être disposé au-dessus de la bande si on le désire, mais on peut obtenir des résultats tout à fait satisfaisants en ne faisant usage que d'un tuyau, tel que celui représenté en 203, disposé sous la bande
Après que la bande avançante a été complètement
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séchée, on peut la rouler sur un tambour comme ceux repré- sentés en 205 et 206 aux figs. 6 et 12.
L'un ou l'autre de ces tambours peut recevoir un mouvemen t de rotation dans le but de tirer la bande et de l'enrouler sur le tambour.
Avant d'être enroulée, la bande peut passer entre deux rouleaux guides 207, 208,montés sur un support 209. Le rouleau supérieur 208 est pourvu de volants de réglage 210 et le rouleau inférieur peut plonger dans un bac d'huile et appliquer ainsi une mince couche d'huile à la ;bande avançante. Si l'on ne désire pas faire passer la bande entre les rouleaux 207. 208, on peut la faire passer simplement sur l'unique rouleau guide auxiliaire représenté en 211.
Les tambours 205 et 206, sur l'un ou l'autre desquels on peut enrouler la bande de métal, peuvent être mis en mouvement au moyen d'un moteur électrique 212, monté sur un bâti 213 qui peut porter également les tambours et le mécanisme de commande, ou de transmission, interposé entre ceux-ci et le moteur 212. Ce dernier commande, au moyen d'une courroie 215, un arbre-214 relié par engrenage à un arbre 216 qui, à son tour, transmet, au moyen de roues dentées 219 et 218, le mouvement à un manchon 217 que l'on peut, au moyen d'un embrayage 221 pourvu d'un levier de manoeuvre 222, embrayer à un arbre 220 portant le tambour 205.
Un manchon 223,identique à tous égards au manchon 217, reçoit son mouvement de ce dernier au moyen de la courroie 224. Ce manchon 223 peut être embrayé, au moyen de l'embrayage 226 pourvu d'un levier de manoeuvre 227, à l'arbre 225 portant le tambour 206. Il va sans dire que les manchons 217 et 223 tournent constamment et ne font tourner les tambours 205 et 206, respectivement, que lors- que les embrayages 221 et 226, respectivement, sont en
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prise. On peut enrouler la bande A sur le tambour 205 en amenant le levier à la position représentée à la fig. 12, pour embrayer le manchon 217 à l'arbre 220.
Une fois ce tambour plein, on peut couper.la bande, dégager l'embrayage 221 et assujettir l'extrémité libre de la bande avançante au tambour puis mettre en prise l'embrayage 226. Le tambour 206 commence alors à tourner et à enrouler la bande sur lui. Cette disposition rend possible de relier l'extré- mité coupée de la bande avançante à un second tambour envi- deur sans avoir à enlever d'abord le premier tambour.
Comme cela a été dit ci-dessus, l'invention est de valeur non seulement'dans le but de soumettre des bandes de metal à un traitement thermique, mais aussi dans le but de plaquer le métal avec une couche d'un autre métal. Dans le cas où l'on veut simplement soumettre le métal à un trai- tement thermique et où l'on ne désire pas appliquer unifor- mément au métal une pellicule ou couche protectrice de liqui- de tel qu'une huile hydrocarbonée à base asphaltique, on peut supprimer entièrement le mécanisme d'application d'en- duit.
Quand on : fait usage de ce dernier pour appliquer à la bande de métal une pellicule de liquide qui, en se trou- vant soumise à la chaleur du four, forme sur cette banue une couche de métal de placage, on peut fournir au dit mécanisme un liquide constitué par un mélange intime d'un composé réductible du métal de placage et d'un véhicule réducteur, tel qu'une huile hydrocarbonée à base asphaltique.
La matière de placage finement divisée, propre à l'application de l'enduit initial à la bande, peut être obtenue par précipitation en partant d'un sel du métal de placage ou par réduction de cette matière à une forme pulvérulente en partant d'un composé réductible approprié.
En fait, la matière de placage peut être un composé réduc-
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tible, comme l'oxyde de cuivre, ou un mélange de métal finement divisé et d'un composé réductible du métal, ou seulement un métal finement divisé.
Le véhicule employé dans le but d'étaler unifor- mément sur la bande la matière finement divisée peut être un liquide convenable quelconque, de préférence d'une nature réductible. De l'huiler ayant une base asphaltique, con- vient particulièrement et l'on a trouvé que du pétrole brut du Mexique ou d' Oklahoma, ayant une densité d'environ 0,898 à 0,928, donne des résultats très satisfaisants. Cette huile brute possède la propriété de se laisser étaler convenablement ; elle est capable de tenir en suspension la matière finement divisée et sa viscosité, ses caractéris- tiques réductrices et son bas prix la renaent particulière- ment précieuse pour cet usage.
Dans la cas où l'on emploie un véhicule non réducteur, il est préférable d'incorporer un agent réducteur, tel que du charbon finement divisé , que l'on mélange intimement avec le liquide et la matière de placage. Même lorsqu'on emploie un véhicule réducteur, il est souvent désirable d'ajouter une petite quantité d'un agent réducteur pour supplémenter l'action réductrice du véhicule. Un mélange présentant les proportions de 63 grammes de charbon pour 1 kilo de mélange de pic cage fine- ment divisé et 1 kilo de pétrole mexicain donne de bo'ns résultats.
L'auteur de l'invention a trouvé que, dans la production de pellicules de placage d'une épaisseur de 25 microns et moins, la contraction de la pellicule de placage due à la tension superficielle d tendance à réduire la cohésion entre les molécules du métal de placage suffisamment pour détruire la continuité de la pellicule ae placage, ce qui rend ainsi le produit peu propre à certains usages.
Il a découvert que. si la chaleur appliquée n'est que celle
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qui est suffisante pour amener le métal de placage à sa phase de frittage, ou d'agglutination, et qui est notable- ment inférieur à la chaleur nécessaire pour amener ce métal à l'état liquide fondu, les molécules du métal de placage possèderont encore assez de liberté et de mobilité pour leur permettre de s'unir ou de se souder. Le phénomène préjudiciable sus-décrit n'existe pas lorsqu'on emploie la température plus basse.
Lorsqu'on plaque du métal ferreux avec du cuivre, par exemple, on peut amener la matière de placage à la phase de frittage en chauffant les bandes enduites à une température voisine de 980 C., cette tempé- rature étant simplement suffisante pour fritter le métal de placage et former un revêtement continu de celui-ci sur le métal ferreux qui se trouve en dessous.
La description qui précède expose en détail cer- taines réalisations de l'invention qui comprend la caracté- ristique de revêtir un métal d'un autre métal en chauffant le -et* à une température simplement suffisante pour fritter le métal de placage et la caractéristique de faire passer le métal sous la forme d'une bande continue à travers un four avec la partie de la bande qui se trouve à l'intérieur du four suspendue sensiblement sous le forme d'une chaînette.
On n'a pas essayé de définir toutes les modifications per- mises dans l'appareil et le procédé dans leur ensemble, ni dans les détail, des différentes parties de l'appareil.
Il va néanmoins sans dire que l'on pourrait apporter bien des ciments à l'appareil et diversifier le procède en en modifiant, ou même dans certains cas en en supprima certaines phases sans déroger à l'esprit, ni sacrifier pour cela les avantages, de l' invention.
E@ RESUME; 1'invention comprend :
1 - Un procédé, pour le traitement thermique de métal en bande, consistant essentiellement à faire passer, en l'entraînant d'une façon continue, la bande de métal
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dans un four où la partie de cette bande qui se trouve à l'intérieur de celui-ci est suspendue en forme de chai- nette, entre des supports situés de préférence près des extrémités- du four, et à chauffer cette bande, dans le four, à la température voulue: une température de recuisson par exemple, le dit procédé pouvant d'ailleurs être caracté- risé, en outre, par un ou plusieurs des points suivants:
a) à sa sortie du four, on refroidit progressive- ment la bande, de préférence dans une atmosphère réductrice, ou hors du contact de l'air. b) avant son entrée dans le four, on applique à la bande un enduit ou pellicule de liquide tel qu'une huile hydrocarbonée à base asphaltique. c) préalablement à l'application de l'enduit, la bande est nettoyée progressivement. d) l'enduit peut consister en un mélange d'un oxyde métallique finement divisé et d'une huile hydrocar- bonée à base asphaltique et, dans ce cas, l'intensité ainsi que la durée de la chaleur à laquelle la bande et son enduit sont soumis peuvent être réglées de manière à être simple- ment suffisantes pour fritter le métal de l'enduit et lui permettre de se former en une couche adnérant au métal de la bande et plaquant celui-ci.
e) après refroidissement, on fait passer la bande dans un bain de décapage, puis on la lave et on la sèche. f) les gaz chauds ayant cnauffé la bande dans le four passent ensuite, en contact avec cette bande, à travers la chambre de refroidissement en étant toujours maintenus à une pression suffisante pour empêcher l'entrée de l'air aussi bien à la cambre de chauffage qu'à la chambre de refroidissement.
2 - Un appareil, pour la mise en pratique de tout ou partie du procédé suivant 1 ., comprenant essentiellement
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un four, des moyens pour suspendre la bande de métal, de préférence sous la forme de chaînette, à l'intérieur de
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/est ce four, longitudinalement auquel elle/continuellement /// entraînée, et des dispositifs pour fournir des gaz de chauffage à cette bande, le dit appareil pouvant d'ailleurs être caractérisé, en outre, par un ou plusieurs points suivants:
a) à la sortie du four, est disposée une chambre de refroidissement et il est prévu des moyens pour tirer le bande du four à travers cette chambre, ainsi que pour faire passer à travers celle-ci une partie des gaz chauds, et des moyens, voisins de l'extrémité de sortie de la dite chambre, pour emmener les gaz passant à travers cette dernière. b) des dispositifs sont prévus pour nettoyer progressivement la bande continue et pour y appliquer un enduit ou pellicule de liquide et distribuer uniformément cet enduit sur la 'bande avant son entrée dans le four.
c) un support-guide, adjacent à l'entrée du four, est disposé pour ne venir en prise avec 1. bande qu'aux bords de celle-ci., d) à la sortie de la chambre de refroidissement, sont disposés un bain de décapage et des moyens pour tirer la bande à travers ce bain ainsi que pour laver cette bande, afin de la débarrasser de la solution de décapage, et pour sécher la dite bande. e) un dispositif de tirage, situé au-delà du four, maintient un affaissement prédéterminé dans la bande et un indicateur peut être prévu pour mesurer le degré de cet affaissement.
f) le dispositif de tirage peut être monté sur un chariot mobile, à l'une des extrémités duquel est relié
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un poids qui exerce sur le chariot une traction en sens inverse de celle exercée par la bande tandis qu'à son autre extrémité est relié un contrepoids.
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'METHOD AND APPARATUS FOR BAND DENTAL THERMAL TREATMENT. "
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The present invention relates to the heat treatment of metal and the plating of one metal with another.
More particularly, it relates to a method and apparatus for the heat treatment of strip metal, such as iron or strip steel, for example, and includes an improved method of plating one metal with another.
The invention relates to the treatment of metal in the form of a continuous strip. This strip passes continuously through the oven, the part of the strip which is inside the oven being suspended substantially in the form of a chain. According to the invention, it is possible to make
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passing the metal, in the form of a continuous strip through a furnace, longitudinally of it and with the part of the strip which is inside the furnace suspended between supports which are preferably located near the ends from the oven.
The invention has for the purpose of coating the metal strip with a layer or film of liquid which may serve simply to protect the strip as it passes through the furnace, or the nature of which may be such as heat. oven converts it to a layer of plating metal on the surface of the strip.
One of the embodiments of the invention, described in detail below, comprises means for welding the end of a metal strip to one of the ends of another strip, so as to allow to continuously pass the metal in a strip through the furnace. This embodiment of the invention comprises means for cleaning the strip, means for coating the strip with a film of liquid and means for guiding the strip in the oven so that only the edges of this strip come into contact with the guide means, thus preventing any deterioration of the film of liquid applied to said strip.
This embodiment of the invention also comprises a cooling chamber associated with the furnace and means for pulling the strip through the furnace and the cooling chamber, the strip being supported substantially in the form of a chain. inside the oven. there is also shown a pickling device for removing all oxides formed on the strip during its passage through the oven, means for washing the strip in order to free it from the stripping solution, means for drying the strip and means for winding the band in one
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roller.
The attached drawings represent the embodiment just mentioned, in which:
Figs 1 to 6 inclusive, placed end to end, constitute a sectional elevation of the complete apparatus with some parts broken away for convenience of illustration.
Fig. 6a is an elevation of one embodiment of dryer apparatus.
Figs 7 to 12 inclusive, placed end to end, constitute a plan of the complete apparatus shown in Figs. 1 to 6 inclusive.
Fig. 13 is a sectional elevation of the belt drive mechanism.
Fig..14 is a cross section along 14-14 fig. 13.
Fig. 15 is an end elevation of the cleaning apparatus, taken from a position indicated by arrow 15 in FIG. 13.
Figs 16 and 17 are cross sections on 16-16 and 17-17, respectively, fig. 13.
Fig. 18 is a plan of the cleaning device shown in FIG. 15
Fig. 19 is a horizontal section along 19-19, fig. 15
Fig. 20 is a cross section on 20-20 fig. 13
Fig. 21 is a vertical section of the coating application mechanism shown in fig 2
Fig. 22 is a plan of part of the mechanism shown in FIG. 21.
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Fig. 23 is an elevation of the coating liquid supply system.
Fig. 24 is an elevation of a guide device.
Fig. 25 is a cross section of the front end of the oven, taken along 25-25, fig. 2, showing the guide and support device located in this part of the oven.
Figs. 26 and 27 are cross sections on 26-26 and 27-, ¯¯IL respectively, fig. 3.
Fig. 28 is a full-scale elevation, partly in section, of one of the support rollers disposed in the cooling chamber.
Fig. 29 is a longitudinal elevation, very schematic, of a modified part of the system, showing one way of adjusting the web tension inside the oven.
Fig. 30 is an enlarged view of a portion of the apparatus shown in FIG. 29
In figs. 1 and 7, there is shown a roll of metal strip, A, arranged so that the continuous metal strip can be driven through the furnace, the inlet end of which is shown in FIG. 2. The metal roll A is carried by the cylindrical support 1. mounted on a shaft * which is supported on the edges of a box 3 capable of receiving rolls of different widths. The metal strip passes around several tension rollers 4, 5, 6 and 7. The rollers 6 and 7 each carry several weights ± the number of which can be changed at will to vary the tension in the strip.
The rollers 6 and 1 can be arranged so that they can move vertically in a pit such as that shown at 9. so that the metal can be driven through.
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/ of the bandmétal A is pulled forward by a drive mechanism described below. After having passed around the rollers A, 5, 1 and 2, the strip passes through a cleaning device 14, shown in detail in FIGS. 13, 15, 18, and 19, which serves to wipe the strip as it advances towards the oven to remove oil or other foreign matter from its surfaces.
This feature could, of course, be omitted if desired; if the tape is to be coated with a film of liquid, it is easier to obtain satisfactory results when using the cleaning device.
The cleaning device shown in Figs.
13, 15, 18 and 19 includes a support 15 carrying a pair of sleeves 16 and 17. A bolt 18 passes through the sleeve 16 and a similar bolt 19 passes through the sleeve 11 A horizontal cross member 20 is fixed in relation to the sleeve. the sleeve 16, the arrangement being such that the apparatus in an unbroken strip, it is preferable to provide a means of securing the end of the strip being driven in the oven to the end of another metal roll.
At 10. there is shown a support carrying a clamping device 11 suitable for clamping part of the strip being driven into the apparatus, so as to firmly hold the end of this strip in place on a plate. * We can then place the free end of the second metal strip ,. ' A ', so that it covers the end of the strip held by the clamp 11.
A spot welding device, 13, can then be used for the purpose of welding the ends of the two strips together. The ends of the bands could, of course, be secured to each other in other ways; but the way of doing things that we are trying to describe gives complete satisfaction.
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cross member rotates around bolt 18. A second cross member
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2I, carries a pad lined with a layer of felt, sheet or other similar material, 23. The cross member 21 is carried
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by threaded rods 24 and 25 which work in the cross member 20 and which can be rotated so as to vary the position of the shoe 22. Chain wheels
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26 and 22 and a chain 28 allow simultaneous adjustment of the two rods and 25.
The cross member 21 is free to slide vertically on the sleeves 16 and 17 and the cross member 20 is provided with a notch 2 ± to receive the end
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top of bolt 9. Nut 3g clamps cross member 20 against the upper end of sleeve 17. When this nut is loosened, the cross members can be made to oscillate
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ge and 2 and the adjustment rods 2 and, as a whole around the bolt 18. The metal strip A passes between the
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pad a and the corresponding pad 2 ZLy carried by the support 15 and covered with a layer of felt 231., It is desirable to make the crosspieces 2 ± oscillate sideways and as described above, when r a strip is threaded through the device.
After the metal strip A has passed between the
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felts 23 and 3′¯ of the cleaning device li, it passes through a guide device 31, the details of which are shown in FIGS. 13 and 17. This device includes a
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c.8is having a horizontal upper member and a lower member 33, the latter carrying a support plate 34 on which passes the metal strip A. The support member 33 also carries side guides 35 and 36, tightened
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against the support 33. by a movable cross member 37 with which the threaded adjustment rods 3µ and 39 are engaged. An upper guide plate 40 is arranged such that the metal strip passes between the guide plates 34 and 40,
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the lateral movement of the strip being restricted by the lateral guides 35 and 36.
The metal strip A is pulled forward, from the roller located on the support 2, by a double set of rollers
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training, 41, 4S. 43. and 44. which are mounted in bearings z carried by a frame z supported on a base, 4.Z. The frame J2. has an extension .4i8 which carries the support 15 of the cleaning device 14 as well as the frame of the guide device 31.
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drag 41, 4a. 43 and They are actuated by an electric motor 49 which can be secured to the base 47 in any suitable manner, for example: by means of
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bolts 50 ..
A toothed wheel 51 * mounted on the motor shaft, meshes with a toothed wheel 52 mounted on a transmission shaft 53 on which is mounted a toothed wheel 54 meshing with a toothed wheel 55 integral with one end of the roller d drive 43. A toothed wheel 56 connects the other end of this roulle.au to a toothed wheel.
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tee J5? subject to the roller 44. The rollers z and 43 are interconnected in the same way by toothed wheels 58 and 59 to which the movement is imparted by a wheel
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intermediate 60 meshing with toothed wheels z6 and 58.
The metal strip A passes between the driving rollers 41 and 42. then between the rollers 43 and 44. The rollers 42 and II can be brought together and separated from the rollers 41 and 43 by means of the worm and screw devices. wheel
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helical shown at 61 and 62. The springs 63 and 64, elastically press the rollers 2¯ and 44 against the strip A.
In addition to the cleaning device shown at 14, auxiliary cleaning devices such as those shown at 65 and 66 in FIG. 13. These
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A ") y auxiliary devices serve to remove any foreign substances which have not been removed by the device 14 from metal. It is also possible to provide an additional cleaning device such as that shown at 67 in Figs. 1 and 13, the details of which are best represented in FIG. 20. As seen in this fig., This device comprises a lower support. Carrying out a pad 69 covered with felt 70, or other suitable soft material.
The support 68 is supported on a console 72 mounted on the frame 46 of the drive rollers. An upper shoe 73, carrying a creeper 74 is hinged to the lower shoe as shown at 75. A clasp 16 holds the two shoes in place during normal operation. It goes without saying that, when this clasp is open, the upper pad can be raised relative to the lower pad.
After leaving the drive rollers just described, the metal strip can pass through a coating application mechanism, for the purpose of applying a film of liquid to the coating. one of the surfaces of the strip, or both. This mechanism can be employed for the purpose of applying to the strip either a layer of a plating mixture or a liquid, such as carbonaceous oil. asphalt base, which simply serves to protect the strip during its passage through the oven and to distribute heat evenly throughout the strip.
As shown in figs. 2, 8, 21, 22 and 23, the coating application mechanism comprises a pair of rollers 76 and 77 which can be brought together in antagonism to the tension of a spring 78 at the means of adjusting wheels 79. These rollers receive the liquid coating from rollers 80 and 81. A pipe
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spray 82 drops a rain of liquid onto roll 81, excess liquid being collected in a container 83 and returned to the liquid supply source through a pipe 84. An intermediate roll 85 serves to transfer a film of water. liquid from roll 81 to roll 77.
The coating liquid is supplied, in the same way, by roller ± 2. through the garden hose 86, located above the latter, the excess liquid being collected in a container 87 and discharged through a hose 88. An intermediate roller 89 carries a film of liquid from the roller 80 to the application roller plaster 76.
In order that the film or films of liquid applied to the metal strip A can be fully distributed on the strip, it is preferable to use a pair of distributor rollers, 90 and 91, which can be similar to the rollers. application 76 and 77 and be provided with similar adjustment means. These rollers engage the metal strip A and serve to distribute the film evenly over the surfaces of the strip. Auxiliary rollers 92 and 93 engage with rollers 90 and 91 respectively, and serve to uniformly distribute the film of liquid which collects thereon thereon.
These auxiliary rollers can be forced to move back and forth along the rollers 90 and 91. This can be done by providing a resilient means, such as the spring 94 (fig. 22) at one end of each of the auxiliary rollers and a cam or ramp 95 and a roller 96 at the other end of each of these. When the auxiliary rollers are set in rotation as a result of their contact with the distributor rollers 90 and 91, the cams or ramps 95, by cooperating with the rollers 96, cause these rollers to come and go in antagonism to the tension of the springs 94. Adjustment means
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97 and 98 are intended to modify the position of the auxiliary rollers with respect to the rollers .90. and 91.
The movement is transmitted to the coating mechanism by means of a chain 99 (Figs. 8 and 14) connected to the shaft 53 of the drive roller mechanism. The chain 99 can transmit movement to the aroma 100 of the coating application mechanism. A toothed wheel 101. mounted on the shaft 100, meshes with the toothed wheel 102 connected to the application roller 76. The movement is transmitted from the latter to the distributor roller .90 by means of an intermediate toothed wheel 103 meshed with toothed wheels carried by the shafts of the rollers 76 and 90.
Wheel 103 meshes with a second intermediate toothed wheel 104 which, in turn, transmits motion to application roller 77 and roller 91 by means of toothed wheels connected with these rollers.
In fig. 23, there is schematically shown a suitable system for supplying the coating liquid to the rollers 80 and 81 of the coating application mechanism.
This system comprises a mixing tank 105 provided with agitators 106 carried by a vertical shaft 107 deriving its control from a horizontal shaft 108 by means of angle wheels 109. A pump 110, set in motion by the shaft 108 by means of of toothed wheels 111, conveys liquid from reservoir 105 to garden hoses 82 and 86. A pressure regulating valve 112 is located in the line and is connected by a bypass pipe 113 with reservoir 105. The excess liquid falling of the rollers 80 and 81 is collected in the containers 83 and 87 and is led to a container 114 by the pipes 84 and 88.
Leaving the coil application mechanism and the distributor rollers 90 and 91, the tape
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metal A passes over a guide support constructed in such a way as to engage with the strip only at the edges thereof.
As shown in detail in FIG. 24, this guide comprises a pair of uprights, 115 and 116, carrying vertically adjustable rods 117 and 118, respectively.
These rods support an actual guide, 119, having parts inclined at an angle to the horizontal and arranged to engage with the edges of the metal strip A, which advance. large number of shapes, the important thing being that it has surfaces inclined with respect to the plane of the. advancing strip, so that it engages only by its edges with the guide support. This prevents deterioration of the liquid film previously applied to the web surfaces. The guide device which has just been described is preferably placed in the immediate vicinity of the distributor rollers 90 and 91.
He is able to handle bands of different widths.
On leaving the guide device in question, the strip A enters the oven shown in detail in FIGS. 2, 3, 8 and 9. Near the front end of the furnace, a second guide and support device is provided, shown in detail in FIG. 25 and comprising a bent support rod or crankshaft, 120, connected to a crank / crank 121. The band / metal A is supported on a part which may have the same configuration as that shown at 119 in FIG. 24. This part 122 is carried by horizontal supports, as is shown at 122 'in FIG. 2, and these in turn are carried by vertical rods 123 and 124 which are mounted on the support rod 120.
This and the crank 121 are so constructed that by turning the crank gradually
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near 180, the guide piece 122 can be lowered so as to provide free access to the front end of the oven.
This is desirable when it is desired to thread a strip of metal through the furnace in order to activate the system.
The furnace comprises a rectangular construction having a hearth and walls 125 of refractory material.
Centered in the furnace, an oil or gas inlet pipe 126 and an air inlet pipe 127 are provided. The fuel and air are admitted to the kiln through an opening 128 below the furnace. 'an altar or vault in refractory material 129.
The hot gases from the furnace rise around a central partition shown at 129 'in FIG. 27 and come into contact with the band A which advances. At the front end of the furnace there is provided a pair of lever indicators, 130 and 131 (fig. 8), connected to the valves located in the air and fuel pipes, respectively. These levers can be adjusted in order to regulate the flow of fuel and air to the furnace. A pyrometer, indicated schematically at 134 in FIG. 3, is connected to a suitable indicator, 135, shown in FIG. 2. A chimney 136 is located near the front end of the furnace to take some of the combustion products, a damper 137 being provided for the purpose of regulating the passage of combustion gases through the chimney.
At the exit end of the furnace there is a long coolant chamber, 138, through which the metal strip passes immediately after being subjected to the heat of the furnace. Near the front end of this cooling chamber there is provided a roller 139 arranged to support the metal strip A at this point. This strip is therefore suspended substantially in the form of a camel, between the roller 139 and the guide support disposed at the front end of the oven.
We have
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found that the strip can be pulled out while it is suspended in this manner and, therefore, it is unnecessary to provide within the furnace a conveyor mechanism of any kind to support the strip at all points of his journey.
The cooling chamber 138 is preferably constructed of wrought iron or, at the very least, those parts of this chamber which are adjacent to the furnace should be constructed of some such material capable of withstanding the high temperatures. In 140 and 141, in figs.
4 and 10, there is shown, inside the cooling chamber, additional support rollers located near its outlet end. The movement is transmitted to all the rollers in the cooling chamber by chains interconnecting chain wheels which are mounted at the ends of the rollers and suitably controlled. It is proper to set the rollers of the cooling chamber in motion by connecting the roller 139 to a transmission shaft 41 'forming part of the mechanism of the drive rollers / and shown in figs 1, 7, 13, / 16. The shaft 41 'is connected by a chain wheel and a chain to a shaft ,. 142 which can be connected, by a chain or other transmission, to another shaft 143 located near the rear of the oven.
The shaft 143 can be connected to the roller 139.
It is better to construct the roller 139 in such a way that it can be cooled with water. This roller is located so close to the. oven that, unless some means are provided to cool it artificially, its life would be rather short. In fig. 28 shows details of a suitable water-cooled roll 139. In this roll is formed, for water, a passage 144 extending over
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part of its length or almost all of it.
A water supply pipe 145 extends into this passage and the water is discharged through a second pipe 146. These pipes can be mounted so as to be clamped and a tight seal 147 can be provided between the roll 139 '. and the head 148 which supports the pipes 145 and 146.
At the outlet end of the cooling chamber, there is provided a chimney 149 to carry the combustion products and it is preferable to operate the furnace so that the combustion gases are under sufficient pressure so that a part of these gases pass through the cooling chamber and exit through the chimney 149. In this way, the entry of air into the furnace can be prevented. The cooling chamber is preferably of such a length and the speed of travel through the furnace is such that, as the strip exits this chamber, its temperature is lower than the oxidation temperature of the lethal.
It is not possible to very carefully adjust the tension of the part of the strip which is inside the oven. The strip is heated to temperatures in the region of 870 to 1200 C. and, if the tension in the strip becomes excessive, it will deform and even break in the oven. The tension of the strip can be maintained at a suitably constant value by providing, to pull this strip through the oven, a means of a kind such that said strip is always subjected to constant traction, in FIGS. 4 and 10, there is shown a pulling device 150, which may be substantially identical, in construction, to the drive rollers described above and shown in Figs. I, 7, 13, 14.
However, the pulling device 150 is not mounted in a fixed position, but is mounted on a truck 151 running on track 152. An adjustable weight, 153, is connected to the front end of the truck 151
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by a cable 154 passing over a pulley 155. This weight is used to counterbalance the tension of the part of the band which is inside the oven. If the pulling device tends to increase the tension of the web beyond the desirable value then the steady state is destroyed and the web pulls the pulling mechanism back on track 152.
On the other hand, if there is too much slack in the part of the belt that is inside the oven, weight 153 pulls the draw mechanism forward, further away from the end. outlet of the cooling chamber, thereby automatically adjusting the web tension. so that the weight 153 cannot pull the truck 151 too far along the track 152, it is preferable to use a counterweight 156 connected to the rear end of the truck 151 by a cable 157 passing over a thumb. lie 158. The length of this cable is such that, as the weight 153 pulls the truck near the end of the track 152, the counterweight 156 is lifted and retards the movement of the truck.
We can also predict a positive stop, 159; arranged so that the end of the truck engages with it to completely stop this truck at the end of the track.
In figs. 29 and 30, another means of adjusting the tension of the part of the strip which is inside the oven has been shown. In fig. 29, there is shown an oven 160, a cooling chamber 161, a voltage indicator 162 and a draw device 163. The tension indicator and the draw device are shown in more detail in FIG. 30. According to this system, the tension of the part of the strip which is inside the oven is adjusted by adjusting the sag of the part of the strip located between the outlet end of the chamber.
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cooling and draft mechanism.
The length of this span can be equal or proportional to the length of the span inside the oven and, by locating the tension indicator ¯1¯61 near the middle of the first of the staves in question and adjusting the sagging of this litters it is possible to adjust the tension of the scope inside the oven. The sag of the bearing adjacent to the pulling mechanism can be adjusted by putting the latter on wheels in the same way as has been described with reference to fig. 4, or by adjusting the speed of this pulling mechanism. The latter can be actuated by an electric motor 164 controlled by a controller 165.
The strip A, after having been drawn through the furnace and the cooling chamber, passes through a pickling bath shown in figs. 5 and 11. The pickling apparatus includes a container 166 for the pickling solution. A hood 167 is disposed over the container 166 to carry the acid vapors which go through a chimney 168. Rollers 169 and 170 are provided at the rear and front ends, respectively, of the container to support the metal strip A during its passage in the bath. At 171 and 172 there is shown a pair of guide rollers which serve to guide the strip as it passes through the acid bath.
The pickling bath may or may not be heated, as desired, and it goes without saying that the construction of the vessel for the pickling solution, as well as the various parts associated with it, can be changed without doing so. should be regarded as a departure from the principle of the invention.
It is preferable to position the stripping apparatus at such a distance from the cooling chamber that the temperature of the strip when it enters the
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the pickling solution is less than that to which its. ductility'. would be appreciably reduced by the change in temperature undergone by it in passing from its own temperature to that of the pickling solution.
In figs. 5 and 11, there is also shown an apparatus for washing the strip after it has left the pick-up apparatus. This washing apparatus comprises a pair of watering hoses, or clarinets, 173 arranged above the advancing belt and a pair of similar hoses, 174, arranged below it. A rotating brush 175 is provided just beyond the first of the upper garden hoses and a similar brush, 176, just beyond the second of these hoses. These brushes are used to scrape the tape and remove acid and any foreign particles adhering to the top surface of the tape.
Similar brushes, 177 and 178, act on the lower surface of the advancing belt to clean it. The above-described garden hoses and brushes can be mounted on a frame 179 which can also carry a control mechanism for the brushes. In 180, there is shown an electric motor connected, by a belt 181, to a pulley 182 mounted on a shaft 183 which carries a pulley 184 connected in turn, by a belt 185, to a pulley 186 which is mounted on a shaft 187 transmitting the movement to the brushes 177 and 178 by means of the belt 188.
Shaft 183 similarly actuates, by means of pulleys 190, 191 and a belt 192, an upper shaft 189 which transmits motion to brushes 175 and 176 by means of belt 193.
Support and guide rollers, 194, guide the advancing web into the washer, and a pair of similar rollers, 195, guide the web as it exits the washer.
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After leaving the washing machine, the web A which advances passes between the rollers 196 and 197 carried by a suitable support 198. Adjusting handwheels 199, cooperating with springs 200, serve to vary the pressure of the upper roller 197 on the band passing between the rollers 196 and ill. which serve to remove excess washing water from the advancing belt. The web is, of course, wet when leaving rolls 196 and 197 and it is preferable to provide a means to completely dry the web before winding it up, ready for shipment.
In figs. 6 and 12, there is shown a drying apparatus arrangement which is well suited for drying the advancing web after it has left the washing apparatus.
This dryer comprises a rectangular base, 201, carrying several gas burners, 202, arranged in a row below the belt A which advances. These gas burners can be set to provide enough heat to evaporate all the moisture from the strip without heating the strip to a temperature high enough to in any way adversely affect its physical properties.
@ fig. 6a shows another apparatus for drying the advancing belt after it has left the washing apparatus. This drier comprises a pipe 203 disposed below the advancing belt and having, in its upper part, a slot through which hot air can be discharged against the underside of the belt. A similar pipe, 204, can be disposed above the strip if desired, but quite satisfactory results can be obtained by making use only of a pipe, such as that shown at 203, disposed below the strip. bandaged
After the advancing strip has been completely
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when dried, it can be rolled on a drum like those shown at 205 and 206 in figs. 6 and 12.
Either of these drums can receive a rotational movement for the purpose of pulling the tape and winding it on the drum.
Before being wound up, the strip can pass between two guide rollers 207, 208, mounted on a support 209. The upper roller 208 is provided with adjusting handwheels 210 and the lower roller can be immersed in an oil pan and thus apply. a thin layer of oil at the advancing belt. If it is not desired to pass the web between the rollers 207, 208, it can be simply passed over the single auxiliary guide roll shown at 211.
The drums 205 and 206, on one or the other of which the metal strip can be wound, can be set in motion by means of an electric motor 212, mounted on a frame 213 which can also carry the drums and the control mechanism, or transmission, interposed between these and the motor 212. The latter controls, by means of a belt 215, a shaft-214 connected by gearing to a shaft 216 which, in turn, transmits, to the by means of toothed wheels 219 and 218, the movement has a sleeve 217 which can, by means of a clutch 221 provided with an operating lever 222, engage a shaft 220 carrying the drum 205.
A sleeve 223, identical in all respects to the sleeve 217, receives its movement from the latter by means of the belt 224. This sleeve 223 can be engaged, by means of the clutch 226 provided with an operating lever 227, to the shaft 225 carrying drum 206. It goes without saying that sleeves 217 and 223 rotate constantly and only rotate drums 205 and 206, respectively, when clutches 221 and 226, respectively, are on.
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taken. The strip A can be wound up on the drum 205 by bringing the lever to the position shown in FIG. 12, to engage the sleeve 217 to the shaft 220.
Once this drum is full, the band can be cut, disengaged clutch 221 and secure the free end of the advancing band to the drum and then engage clutch 226. Drum 206 then begins to rotate and wind the belt. tape on him. This arrangement makes it possible to connect the cut end of the advancing strip to a second envy drum without having to first remove the first drum.
As has been said above, the invention is valuable not only for the purpose of subjecting metal strips to heat treatment, but also for the purpose of plating the metal with a layer of another metal. In the case where it is simply desired to subject the metal to a heat treatment and where it is not desired to apply uniformly to the metal a film or protective layer of liquid such as an asphalt-based hydrocarbon oil , we can do away with the brush application mechanism entirely.
When the latter is used to apply to the metal strip a film of liquid which, on being subjected to the heat of the furnace, forms on this strip a layer of plating metal, it is possible to provide said mechanism a liquid consisting of an intimate mixture of a reducible compound of the plating metal and a reducing vehicle, such as an asphalt-based hydrocarbon oil.
The finely divided plating material suitable for the application of the initial coating to the strip can be obtained by precipitation starting from a salt of the plating metal or by reducing this material to a powder form starting from a suitable reducible compound.
In fact, the plating material may be a reducing compound.
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tible, such as copper oxide, or a mixture of a finely divided metal and a reducible compound of the metal, or only a finely divided metal.
The vehicle employed for the purpose of uniformly spreading the finely divided material on the web can be any suitable liquid, preferably of a reducible nature. Oil having an asphalt base is particularly suitable and it has been found that crude oil from Mexico or Oklahoma having a density of about 0.898 to 0.928 gives very satisfactory results. This crude oil has the property of allowing it to be spread out properly; it is able to hold finely divided material in suspension and its viscosity, reducing characteristics and low cost make it particularly valuable for this purpose.
In the case where a non-reducing vehicle is employed, it is preferable to include a reducing agent, such as finely divided carbon, which is intimately mixed with the liquid and the plating material. Even when employing a reducing vehicle, it is often desirable to add a small amount of a reducing agent to supplement the reducing action of the vehicle. A mixture of the proportions of 63 grams of charcoal per 1 kilogram of finely divided peak cage mixture and 1 kilogram of Mexican petroleum gives good results.
The author of the invention has found that in the production of veneer films with a thickness of 25 microns and less, the contraction of the veneer film due to surface tension tends to reduce the cohesion between the molecules of the material. plating metal sufficient to destroy the continuity of the plating film, thus rendering the product unsuitable for certain uses.
He discovered that. if the heat applied is only that
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which is sufficient to bring the plating metal to its sintering, or agglutination, phase, and which is significantly less than the heat required to bring that metal to the molten liquid state, the molecules of the plating metal will still have enough freedom and mobility to allow them to unite or unite. The detrimental phenomenon described above does not exist when the lower temperature is employed.
When plating ferrous metal with copper, for example, the plating material can be brought to the sintering stage by heating the coated strips to a temperature in the region of 980 ° C., this temperature being simply sufficient to sinter the material. plating metal and form a continuous coating of it over the ferrous metal below.
The foregoing description details certain embodiments of the invention which include the feature of coating a metal with another metal by heating the -et * to a temperature simply sufficient to sinter the plating metal and the characteristic. to pass the metal in the form of a continuous strip through a furnace with the part of the strip which is inside the furnace suspended substantially in the form of a chain.
No attempt has been made to define all the modifications permitted in the apparatus and the process as a whole, nor in detail, of the various parts of the apparatus.
It goes without saying, however, that we could add many cements to the device and diversify the process by modifying it, or even in certain cases by removing certain phases without derogating from the spirit, nor sacrificing the advantages for this, of the invention.
E @ SUMMARY; The invention comprises:
1 - A process for the heat treatment of metal in a strip, consisting essentially in passing, by driving it continuously, the strip of metal
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in an oven where the part of this strip which is located inside the latter is suspended in the form of a chain, between supports located preferably near the ends of the oven, and to heat this strip, in the furnace, at the desired temperature: an annealing temperature for example, the said process also being able to be characterized, in addition, by one or more of the following points:
a) on leaving the oven, the strip is gradually cooled, preferably in a reducing atmosphere, or out of contact with air. b) before entering the furnace, a coating or film of liquid such as an asphalt-based hydrocarbon oil is applied to the strip. c) prior to the application of the coating, the strip is gradually cleaned. d) the coating may consist of a mixture of a finely divided metal oxide and an asphalt-based hydrocarbon oil and, in this case, the intensity as well as the duration of the heat at which the strip and its The coating is subjected to can be set so that it is simply sufficient to sinter the metal of the coating and allow it to form into a layer adjacent to and plating the metal of the strip.
e) after cooling, the strip is passed through a pickling bath, then washed and dried. f) the hot gases which have blown the strip in the furnace then pass, in contact with this strip, through the cooling chamber, always being maintained at a pressure sufficient to prevent the entry of air as well at the camber of heating only to the cooling chamber.
2 - An apparatus, for the practice of all or part of the following process 1., Essentially comprising
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an oven, means for suspending the metal strip, preferably in the form of a chain, inside the
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/ is this furnace, longitudinally to which it / continuously /// driven, and devices for supplying heating gases to this strip, the said apparatus being able moreover to be characterized, in addition, by one or more of the following points:
a) at the outlet of the furnace, a cooling chamber is arranged and means are provided for pulling the strip from the furnace through this chamber, as well as for passing part of the hot gases through it, and means , neighbors of the outlet end of said chamber, to take the gases passing through the latter. b) devices are provided for gradually cleaning the continuous strip and for applying a coating or film of liquid thereto and uniformly distributing this coating on the strip before it enters the oven.
c) a guide support, adjacent to the inlet of the furnace, is arranged so as to engage with the strip only at the edges thereof., d) at the outlet of the cooling chamber, a pickling bath and means for drawing the strip through this bath as well as for washing this strip, in order to free it from the pickling solution, and for drying said strip. e) a pulling device, located beyond the furnace, maintains a predetermined sag in the web and an indicator may be provided to measure the degree of this sag.
f) the pulling device can be mounted on a mobile cart, at one end of which is connected
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a weight which exerts on the carriage a traction in the opposite direction to that exerted by the band while at its other end is connected a counterweight.