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L'invention est relative à un appareil d'achevement des fils, et en particulier à un appareil perfectionné de rasage de ceux-ci. un objet de l'invention est de fournir un appareil pour raser une couche uniforme de métal à la surface du fil de manière à obte- nir une surface lisse et intacte.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels :
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La fig.l est une vue en élévation d'une coupe de l'ap- pareil, pratiquée par le centre de celui-ci.
La est une vue d'une coupe de l'apparail faite le long de la ligne 2-2 lorsqu'on regarde dans la direction des flèches;
La fig.3 est une vue en perspective de la filière de ra- sage du fil; et la fig.4 en est une vue en bout.
Dans la fabrication de baguettes et de fils en cuivre, un lingot de métal est façonné aux dimensions désirées par un grand nombre d'opérations successives par lesquelles le lin- got passe plusieurs fois de suite à travers des cylindres de laminoir, la distance entre ceux-ci étant graduellement dé- croissante jusqu'à obtenir les dimensions désirées pour la ba- guette. Durant ces opérations de laminage il arrive souvent que des couches de battitures et des particules de fer sont logées dans le métal, lesquelles couches de battitures sépa- rent le métal près de la surface, de la partie principale de la baguette.
Dans les opérations successives, le métal 'séparé près de la surface est allongé graduellement et aminci de sor- te que, au moment où le lingot est réduit à une baguette ou un fil de grande dimensio, ces parties de métal deviennent de simples fragments. Quand une baguette ou un fil de ce type est utilisé dans l'appareillage électrique, il est isolé et courbé suivant des formes diverses. Durant cette opération de courbu- re, des extrémités de ces fragments peuvent être séparées et peuvent percer l'isolement entourant le fil. Il en résulte que la bobine entière faite en un tel fil devient inutilisable.
On a trouvé aussi que, quand du fil était étiré jusqu'à des dimensions très petites à partir de la baguette arrivant des laminoirs, ces fragments tendent à rester dans le fil du- rant les phases successives du procédé et finalement provo- quent la rupture du fil. Il est par conséquent, de la plus hau- te importance d'éliminer ces fragments de la surface de la baguette reçue des laminoirs. La méthode utilisée communé> /ment
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pour éliminer ces irrégularités de surface comprend la décapa- ge et l'oxydation à feu vif de la surface du fil. Cette méthode n'est pes économique. L'oxyde noir formé par le chauffage à feu ouvert est pratiquement inutile et l'oxyde rouge qui passe en solution dans le procédé de décapage est aussi perdu.
Les ap- pareils pour enlever mécaniquement du métal à la surface de la baguette ont été employés sans succès et ont été abandonnés pour la raison qu'ils ne produisaient pas une surface uniforme et lisse sur le fil. Il était aussi impossible d'enlever conti- nuellement une épaisseur uniforme de métal. On désirait donc à ce moment un appareil capable d'accomplir le résultat désiré à des vitesses telles que des quantités commerciales de fils puis- sent être produites. Les appareils construits d'après la pré- sente invention sont capables d'enlever de manière continue une couche uniforme à la surface d'une baguette de cuivre et ce, à grande vitesse, et produisent une surface lisse.
En se référant à la fig.l, on voit que l'appareil comprend un berceau 10 supporté par une base 11 et dont seulement une partie est représentée. Le berceau 10 est mobile à une extré- mité autour d'un rivet horizontal 12 supporté dans la tête L3 d'un rivet vertical 14. L'autre extrémité du berceau repose sur un coussinet 15 qui fait partie de la base 10.Le rivet 14 est fixé dans le trou 16 dans la partie élevée 17 de la base 11 et est muni d'une gorge 18 par laquelle il est fixé au trou 16 par un rivet 19. Par conséquent, le berceau peut:tourner aussi bien horizontalement que verticalement. Le dispositif d'achévement du fil est supporté dans le berceau sur une ossature 20 boulon- née au berceau 10 par les boulons 21.
Le dispositif d'achèvement du fil comprend une série de filières d'étirage et de guidage légèrement espacées l'une de l'autre et entre lesquelles est placée une filière de coupage.
L'arrangement des filières est illustrée à la fig.l qui est une vue d'une coupe de l'appareil passant par les axes des ou- vertures des filières. La première de cette série de filière est la filière 25; celle-ci est la première filière à tra- /vers
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laquelle le fil est étiré. L'ouverture rétrécie de la filière ré- duit la surf&ce de la section du fil perpendiculaire à l'axe, d'en- viron 1Ç1.* La longueur et l'angle du rétrécissement dans cette fi- lière sont réglés par la pratique de l'étirage des fils. La filiè- re 25 est placée dans un--collier de renforcement 26 et celui-ci est à son tour supporté dans le trou 27 par un collier 28.
Le sou- tien est supporté librement dans la base 20 par un pivot 29. Au moyen de ce montage pivotant, cet assemblage supportant la filière peut se mouvoir par rapport au système de support de la filière suivante 31. Durant l'opération, le support de filière 27 est main- tenu en position verticale en étant fixé contre le dispositif 30, plus spécialement contre le. membrane 30. L'espacement faible entre les filières d'étirage et la filière de coupage est désirable pour empècher le fil de pendre en forme de chaînette entre les filières d'étirage.
La seconde filière de l, série est la filière de guidage 31.
La fonction de cette filière est de guider le fil vers la filière de coupage. Le diamètre du trou de cette filière:-est légèrement plus petit que le diamètre du fil sortant de le filière 25. Ceci produit une pression suffisante pour maintenir le fil fermement pen- dant qu'il passe vers l'extrémité coupante de la filière de coupage.
La filière de guidage est montée dans un abri renforcé 32, qui est à son tour monté dans un collier intermédiaire 33 par un collier de serrage 34. Le collier intermédiaire 33 est maintenu dans un col- lier règlable 35 par la vis 36. Au moyen de ce collier, cette fi- lière de guidage est réglable latéralement par rapport à la filiè- re de coupage. Il est nécessaire d'avoir un réglage entre ces deux filières de façon à obtenir une épaisseur uniforme du métal enlevé à la surface du fil. Ce- réglage relatif est obtenu de préférence au moyen de ce collier placé sur la filière de guidage. Le même mon- tage peut évidemment être. utilisé pour la filière de coupage pour obtenir le règlage latéral nécessaire.
Le collier de règlage 35, illustré à la fig.2 est maintenu dans le support 30 par quatre vis équidistantes et réglables 37 au moyen desquelles il peut être règlé latéralement par rapport
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aux axes de la filière d'étirage précédente et'la filière de cou- page suivante. Ce collier est aussi maintenu contre le fond du support 30 par les vis 38 qui sont montées fixement dans le sup- port 30 et par des chapeaux de boulon 39 qui s'avancent à travers des trous dans le collier 35. Ces trous sont de diamètre légère- ment plus grands que les chapeaux de boulon 39, ce qui permet une faible mouvement du collier 36 par rapport au support 30.
Suivant immédiatement la filière de guidage 31, la filière ëst de coupage 40Vmontée par différents colliers intermédiaires dans un support 41. La distance entre la filière de guidage et le bord coupant de la filière de coupage est aussi petite que possible pour que le fil relativement mou ne soit pas déplacé létéralement par rapport à l'axe de la filière de coupage, par l'ppération de coupage. Dans le présent appareil, cette distance est seulement suffisamment grande pour permettre au métal enlevé de tomber à l'ex térieur. Dans la pratique actuelle, on a trouvé qu'une distance de 5 mm environ est suffisante à cette fin. La filière de coupage, comme illustrée à la fig.3, est:',munie d'une surface rétrécie et d'un diamètre intérieur allant en diminuant.
Dans l'exemple illus- tré, on enlève ou rase le métal à la surface d'un fil circulaire, mais les principes exposés sont applicables à des baguettes ou des fils ayant des sections rectangulaires ou autres. La surface côni- que extérieure et la surface conique intérieure se rencontrent pour former le bord de coupage 42; Les angles de ces deux surfa- ces ont des valeurs en accord avec la pratique de coupage du mé- tal et sont légèrement différents pour chaque métal qui est coupé.
Dans la présente filière, une conicité de 3 degrés est utilisée pour la surface interne et 35 degrés pour la surface externe.
Pour faciliter l'enlèvement du métal qui est coupé par le bord coupant, il est prévu des bords coupants auxiliaires qui sé- parent le métal enlevé en rognures. Ces bords auxiliaires sont il- lustrés à la fig. 4. Pour obtenir ces bords coupants auxiliaires, la surface c8nique extérieure 42 de la filière, est munie en ac- cord avec l'invention d'une série de parties planes, 43 équidis- tantes. Ces parties planes sont formées dans la surface conique
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et sont d'une angle légèrement plus grand par rapport à l'axe, que la surface cênique 42. Ces par-cies planes 43 viennent se re- joindre au-dessus du bord coupant de la filière et produisent ainsi des bords coupants radiaux 43' qui s'étendent radialement à partir du bord coupant circulaire 42'.
La longueur de ces bords est calculée pour être légèrement plus grande que l'épaisseur du métal qui doit être enlevée. Ces bords coupent le métal enlevé du fil radialement et facilitent ainsi la transformation de ce mé- tal en lambeaux, sur les surfaces rlanes de la filière. Ces sur- faces sont polies de préférence de manière à réduire à une valeur minimum le frottement du aétal enlevé contre cette surface. Il a été trouvé en pratique que la réduction de ce frottement est im- portant parce que, si celui-ci est trop grand, le surface du fil est abimée et, éventuellement, cela donne lieu à des ruptures dans le fil quand celui-ci est étiré à de faibles diamètres. Dans les filières illustrées, on a indiqué six de ces parties planes. On peut en utiliser plus.
D'autre part, il n'est pas indispensable que ces surfaces soient véritablement planes. Elles peuvent être légèrement concaves. La filière 40 est maintenue dans un collier intermédiaire 44 maintenu par un collier de serrage 45. Le collier intermédiaire 44 est maintenu dans un collier de support 46 par une vis 47 et le collier 46 est fixé au support 41 par les vis 48.
La quatrième filière 50 de l'assemblage est une autre filiè- re d'étirage du fil. Sa fonction est de durcir la surface du fil après que celui-ci a quitté la filière de coupage et en faisant cela, il peut aussi être utilisé pour réduire la surface de la sec- tion perpendiculaire à l'axe d'environ 10%. Le frottement sur le fil à la première filière d'étirage de l'appareil, produit une ten- sion sur le fil de sorte Que la section entre les deux filières d'étirage reste droite. Il a été trouvé important de maintenir par- faitement droites les sections de fil précédent et suivant la filiè re de coupage pour que le métal enlevé du fil per la filière de coupage soit d'épaisseur uniforme à la fois longitudinale et annu- laire.
La filière d'étirage 50 est supportée dans un abri renfor- cé 51 et maintenu dans un support 52 par un collier 53. Les
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supports 41 et 42 sont connectés par des membranes 49 qui renfor- cent le dispositif combiné et forment en même temps un récipient pour la substance de lubrification entre la filière de coupage et la filière d'étirage finale. Des récipients pour la substance de lubrification, 54 et 55, sont placés avant# la filière de guidage et la première filiere d'étirage, respectivement.
Durant l'opération, le mécanisme décrit plus haut peut être placé entre deux tambours d'un laminoir. Le fil est étiré de la manière habituelle en réduisant le diamètre d'une extrémité du fil suffisamment pour qu'il puisse être introduit à travers la filière sans résistance et est alors tiré au moyen des tambours.
Le métal utilisé généralement est le cuivre et dans le dispositif illustré, les tensions et les dimensions correspondantes des fi- lieres sont calculés pour cette substance. Quand le calcul est bien fait, le fil peut être tiré à travers le dispositif d'une maniere continue à une vitesse considérable pouvant aller jusqu'à environ 60 métres par minute.