Procédé et appareil pour exposer un fil métallique à un traitement
L'invention a pour objet un procédé pour exposer un fil métallique à un traitement, caractérisé en ce qu'on décharge le fil métallique d'une bobine en formant des boucles consécutives par un mouvement transversal de l'axe de la bobine, ensuite on transporte les boucles sur un transporteur longitudinal continu, sur lequel les boucles sont soumises au traitement à mesure qu'elles sont acheminées par le transporteur et on rebobine le fil métallique en le descendant du transporteur après le traitement sur un dispositif de rebobinage.
L'invention s'étend à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif capable de recevoir un fil métallique et de lui donner la forme d'une série de boucles consécutives et de décharger les boucles sur un transporteur longitudinal continu, et un dispositif servant à traiter les boucles à mesure qu'elles sont acheminées par le transporteur et un dispositif de rebobinage, placé à la décharge du transporteur.
Dans les dessins annexés :
Les fig. la et 1 b représentent ensemble une élévation latérale d'une partie longitudinale d'un exemple de réalisation de l'appareil, en partie arrachée ;
la fig. 2 est une vue en plan d'une partie du transporteur à courroies et des boucles qu'il transporte ;
la fig. 3 est un schéma en partie arraché d'un autre exemple de réalisation de 1'appareil, montrant l'utilisation de transporteurs à bandes en tandem servant à faire passer une couche de boucles à travers un réservoir de liquide.
L'exemple de réalisation représenté aux fig. la, 1b et 2 comporte un dispositif de formation de boucles, désigné dans son ensemble par la lettre A, une zone ou chambre de traitement B et un appareil de bobinage.
Le dispositif A formant les boucles est constitué par un bloc fixe 11 de forme classique autour duquel s'enroulent des boucles 12 à la partie supé- rieure d'un tronçon de fil métallique 10 amené en continu. Les boucles sont déchargées en série de la base du bloc.
En dessous du bloc 11 est disposé un transporteur 13 comportant deux bandes sans fin 13a et 13b espacées latéralement et supportées sur des cylindres d'extrémité 14 et 15 et sur d'autres cylindres (non représentés) en nombre aussi élevé que cela peut tre nécessaire pour supporter une nappe de bandes de toute longueur donnée. Le transporteur à bandes est entraîné par un moteur à vitesse variable 16 et relié par une courroie 17 et des poulies 18 à l'arbre de sortie 20 du moteur ou de toute autre source d'énergie appropriée. On peut aussi utiliser un autre dispositif de transmission convenable.
Les cylindres d'extrémité 14 et 15 sont supportés de façon à pouvoir tourner par des paires de montants postérieurs 21 et 22 et antérieurs 23 et 24.
Les montants antérieurs 23 et 24 supportent le cylindre. 15 sur des bras en porte à faux 25 et 26 faisant saillie vers l'avant, de façon à surplomber 1'embouchure ou orifice d'admission de 1'appareil de bobinage C qui est disposé en dessous.
L'appareil de bobinage C comporte une coquille cylindrique verticale 27 supportée par des barres 28 depuis un élément de bâti 29 ou par d'autres moyens appropriés. Le diamètre du cylindre 27 est égal à celui de la bobine qu'on désire former et il est plus grand que le diamètre des boucles 12.
Le cylindre 27 est entouré par une piste annulaire 30 présentant une gorge annulaire 31 à sa partie inférieure pour recevoir le bord supérieur du cylindre. Une roue à chaîne 32 est constituée par une pièce en U annulaire retournée 33 qui vient en prise avec la voie 30 et peut tourner sur elle. Cette roue à chaîne est en prise avec une chaîne 34 qui est en prise, à son tour, avec une roue à chaîne 35 d'un arbre moteur 36 d'un moteur électrique 37 à vitesse variable ou de toute autre source d'énergie appropriée.
Le moteur 37 est supporté par des barres 38 depuis l'élément de bâti 29.
Une extrémité d'un bras déviateur 39 est soudée ou autrement fixée à la roue 32 sous un angle tel que l'extrémité opposée du bras descende en diagonale à l'intérieur du cylindre 27 vers un point écarté du côté opposé, sur une distance sensiblement égale au diamètre des boucles 12.
En dessous du cylindre 27 est disposé un élévateur 40 faisant saillie vers l'intérieur en porte à faux sur un organe verticalement mobile 41 monté de façon à pouvoir coulisser entre les montants 42 et 43 vers un côté du cylindre 27. L'élé- vateur 40 est agencé pour supporter de façon amo- vible un patin 44 de conception classique.
Le dispositif élévateur est déplacé verticalement au moyen d'un vérin hydraulique 45, dont le piston 46 est muni d'une poulie 47 recevant à sa partie supérieure une chaîne ou câble 48. Une extrémité du câble est reliée à l'organe 41 et l'autre extrémité est fixée à une console 49 attachée de son côté au cylindre fixe 50 du vérin.
En un point situé au-dessous de la base du bras 39 et au-dessus du fond du cylindre 27, se trouvent deux ouvertures 51 et 52 diamétralement opposées. Une source lumineuse 53 est disposée sur le côté de façon à projeter un faisceau lumineux à travers le cylindre de l'une à 1'autre de ces deux ouvertures pour le faire tomber sur une cellule photo-électrique 54 disposée sur le côté opposé du cylindre 27.
La cellule photo-électrique est reliée électriquement, de façon classique, à une soupape hydraulique 5 électromagnétique se trouvant dans le conduit hydraulique 5a du vérin 45, de telle sorte que lorsque le faisceau lumineux est inter- rompu, la soupape s'ouvre pour libérer le fluide de la colonne de support de liquide contenu dans le vérin afin d'abaisser le piston 46 et, par suite, l'élévateur 40 jusqu'à ce que la bobine contenue dans le cylindre tombe en dessous du faisceau lumineux, après quoi ce dernier tombe de nouveau sur la cellule photo-électrique pour fermer la soupape électromagnétique 5 et pour interrompre ainsi tout mouvement de descente de l'élévateur.
De cette façon, les boucles de fil métallique descendent du transporteur à bandes, tombent dans l'extrémité supérieure du cylindre 27 et, étant donné que la roue à chaîne 32 tourne, les spires sont déplacées suivant un trajet hélicoïdal par le bras 39 en se recouvrant pour former une bobine ou un paquet ou bobine circulaire 56 sans noyau. A mesure que des parties croissantes du paquet sont formées sur la plate-forme, cette dernière est abaissée automatiquement comme expliqué ci-dessus jusqu'à ce que la quantité désirée de boucles soit contenue dans le paquet, après quoi ce dernier reposant sur le patin 44, est retiré et un nouveau patin est disposé à sa place.
A mesure que les boucles tombent du bloc 11 sur le transporteur à bandes 13, la mesure de recouvrement des boucles successives peut tre réglée en faisant varier la vitesse du moteur 16 ou en faisant varier, d'une autre façon, la vitesse relative du transporteur à bandes 13 par rapport à la fréquence avec laquelle les boucles 12 sont déchargées par le bloc.
Les boucles portées par le transporteur à bandes 13, peuvent tre soumises à des opérations de traitement classiques telles qu'un décapage ou un traitement à l'acide, un recuit, des traitements thermiques de différentes sortes, un revtement, un décapage, un nettoyage, etc., ou une combinaison quelconque de ces traitements. Pour illustrer cette caractéristique, on a représenté aux dessins annexés une enveloppe 57 correspondant à une chambre ou zone de traitement qui symbolise les différentes opérations auxquelles les boucles peuvent tre soumises en étant, par exemple, asper gées d'un liquide sortant par les buses 58.
Les parois de l'enveloppe, comportent une entrée 59 et une sortie 60 pour le passage du transporteur à bandes 13 et des boucles qu'il porte.
Le fonctionnement général de 1'appareil est le suivant :
A mesure que les boucles 12 sont formées par le dispositif A et sont déchargées de celui-ci une à une, elles tombent sur le transporteur à bandes 13. En raison du mouvement du transporteur à bandes, les boucles s'étalent en se recouvrant dans une position linéaire sur la bande dans la direction de son moteur, la mesure de recouvrement dépen- dant de la vitesse du transporteur à bandes par rapport à la fréquence de décharge des boucles qu'il porte.
Les boucles ainsi supportées sur le transporteur à bandes sont acheminées à travers une ou plusieurs zones de traitement symbolisées par la chambre ou enveloppe 57, puis déchargées à l'ex- trémité opposée du transporteur dans le dispositif de bobinage C où elles sont mises sous la forme d'un paquet 56 comme décrit ci-dessus.
Le schéma de la fig. 3 représente le réservoir 61 contenant un liquide 62 qui peut servir au nettoyage, au revtement, à l'imprégnation, au placage ou à tout autre traitement des boucles.
Un transporteur à bandes 63 s'étend du groupe A à une extrémité du réservoir 61, par exemple un poste de traitement à l'acide. Un transporteur à bandes 64 présente une section en pente 65 descendant depuis le transporteur 63 en dessous de la surface du liquide 62.
Une section 66 en pente montante du transporteur à bandes 64 s'étend depuis l'extrémité antérieure de la section 65 vers l'extrémité opposée du réservoir 61. Entre ce point et le poste de bobinage, des transporteurs supplémentaires en tandem, tels que les transporteurs à bandes 67 et 68, sont disposés de façon à acheminer les boucles à travers différents postes ou zones de traitement, par exemple un poste de rinçage R et un poste T de traitement à la chaux. On prévoit des bassins collecteurs R'et T'munis de conduits d'écoulement respectivement R"et T". On peut aussi disposer un poste de cuisson K. En utilisant des transporteurs séparés aux différents postes, les boucles peuvent tre redisposées les unes par rapport aux autres, afin d'assurer les meilleures conditions pour le traitement particulier.
Chacun des transporteurs à bandes comporte des bandes sans fin espacées latéralement, comme c'est le cas des bandes 13a et 13b du transporteur 13, et est entraîné par des moteurs séparés 69,70,71 et 72 à vitesse variable afin de permettre de changer les positions relatives des boucles à mesure qu'elles passent d'un transporteur à un autre.
Par exemple, en entraînant le à bandes 67 plus vite que le transporteur 64, les boucles s'étalent davantage sur le transporteur 67.
Ceci doit, entre autres choses, permettre que les surfaces couvertes par les boucles se chevauchant sur le transporteur 64 soient découvertes sur le transporteur 67.
L'espace convenable des boucles a également de l'importance dans la formation des bobines au poste C. En conséquence, la vitesse du transporteur à bandes 68 peut tre réglée par rapport à la vitesse de fonctionnement de l'appareil de bobinage.
L'utilisation de tels transporteurs en tandem à vitesse variable pour changer la position des boucles donne une idée générale du dispositif qui peut tre employé pour déplacer les boucles. Une butée fixe comme la barre 74, (fig. la et 2) est placée sur le trajet des boucles près des bords afin de déplacer les boucles vers les côtés.
De mme, les transporteurs à bandes peuvent tre alignés ou former un angle. En outre, les deux bandes de chaque transporteur peuvent tre montées indépendamment (ce qui n'est pas repré- senté) et entraînées indépendamment à des vitesses légèrement différentes pour effectuer un déplacement des boucles les unes par rapport aux autres. Tout dispositif permettant d'imprimer un mouvement différentiel aux boucles adjacentes pendant leur transport entre dans le cadre.
Un dispositif transporteur comprenant des bandes peut tre remplacé par d'autres dispositifs transporteurs classiques, tels que les transporteurs à rouleaux, les couloirs à chute libre et autres.
Method and apparatus for exposing a metal wire to treatment
The object of the invention is a method for exposing a metal wire to a treatment, characterized in that the metal wire is discharged from a spool by forming consecutive loops by a transverse movement of the axis of the spool, then one transports the loops on a continuous longitudinal conveyor, on which the loops are subjected to the treatment as they are conveyed by the conveyor and the wire is rewound down from the conveyor after the treatment on a rewinding device.
The invention extends to an apparatus for the implementation of this method, characterized in that it comprises a device capable of receiving a metal wire and of giving it the form of a series of consecutive loops and of discharging the loops on a continuous longitudinal conveyor, and a device for processing the loops as they are conveyed by the conveyor and a rewinding device, placed at the discharge of the conveyor.
In the accompanying drawings:
Figs. 1a and 1b together represent a side elevation of a longitudinal part of an exemplary embodiment of the apparatus, partly broken away;
fig. 2 is a plan view of part of the belt conveyor and the loops it carries;
fig. 3 is a partly broken away diagram of another exemplary embodiment of the apparatus, showing the use of tandem belt conveyors for passing a layer of loops through a reservoir of liquid.
The exemplary embodiment shown in FIGS. 1a, 1b and 2 comprises a device for forming loops, designated as a whole by the letter A, a treatment zone or chamber B and a winding device.
The device A forming the loops consists of a fixed block 11 of conventional shape around which loops 12 are wound at the upper part of a section of metal wire 10 fed continuously. The loops are discharged in series from the base of the block.
Below the block 11 is disposed a conveyor 13 comprising two endless belts 13a and 13b spaced laterally and supported on end rolls 14 and 15 and on other rolls (not shown) in as large a number as may be necessary. to support a web of bands of any given length. The belt conveyor is driven by a variable speed motor 16 and connected by a belt 17 and pulleys 18 to the output shaft 20 of the motor or other suitable power source. Another suitable transmission device can also be used.
End cylinders 14 and 15 are rotatably supported by pairs of posterior uprights 21 and 22 and front 23 and 24.
The front uprights 23 and 24 support the cylinder. 15 on cantilevered arms 25 and 26 projecting forwardly so as to overhang the mouth or inlet of the coiling apparatus C which is disposed below.
The winding apparatus C comprises a vertical cylindrical shell 27 supported by bars 28 from a frame member 29 or by other suitable means. The diameter of the cylinder 27 is equal to that of the coil that is to be formed and it is greater than the diameter of the loops 12.
The cylinder 27 is surrounded by an annular track 30 having an annular groove 31 at its lower part to receive the upper edge of the cylinder. A chain wheel 32 consists of an upturned annular U-shaped part 33 which engages and rotates on track 30. This chain wheel is engaged with a chain 34 which in turn engages a chain wheel 35 of a drive shaft 36 of a variable speed electric motor 37 or other suitable power source. .
Motor 37 is supported by bars 38 from frame member 29.
One end of a diverter arm 39 is welded or otherwise secured to wheel 32 at an angle such that the opposite end of the arm descends diagonally inside cylinder 27 to a point spaced on the opposite side, a distance substantially equal to the diameter of the loops 12.
Below the cylinder 27 is disposed an elevator 40 projecting inwardly cantilevered on a vertically movable member 41 mounted so as to be able to slide between the uprights 42 and 43 towards one side of the cylinder 27. The elevator 40 is arranged to removably support a pad 44 of conventional design.
The lifting device is moved vertically by means of a hydraulic cylinder 45, the piston 46 of which is provided with a pulley 47 receiving at its upper part a chain or cable 48. One end of the cable is connected to the member 41 and the the other end is fixed to a bracket 49 attached on its side to the fixed cylinder 50 of the jack.
At a point below the base of the arm 39 and above the bottom of the cylinder 27, there are two openings 51 and 52 diametrically opposed. A light source 53 is disposed on the side so as to project a light beam through the cylinder from one to the other of these two openings to make it fall on a photocell 54 disposed on the opposite side of the cylinder. 27.
The photocell is electrically connected, in a conventional manner, to an electromagnetic hydraulic valve 5 located in the hydraulic conduit 5a of the cylinder 45, so that when the light beam is interrupted, the valve opens to release. the fluid from the liquid support column contained in the cylinder in order to lower the piston 46 and hence the elevator 40 until the coil contained in the cylinder falls below the light beam, after which this the latter falls again on the photocell to close the electromagnetic valve 5 and thus to interrupt any downward movement of the elevator.
In this way, the wire loops descend from the belt conveyor, fall into the upper end of cylinder 27 and, as chain wheel 32 rotates, the turns are moved in a helical path by arm 39 as they turn. covering to form a coil or package or circular coil 56 coreless. As increasing portions of the bundle are formed on the platform, the platform is automatically lowered as explained above until the desired amount of loops are contained in the bundle, after which the latter resting on the pad. 44, is removed and a new pad is placed in its place.
As the loops fall from block 11 onto belt conveyor 13, the extent of overlap of successive loops can be adjusted by varying the speed of motor 16 or by varying, in another way, the relative speed of the conveyor. with bands 13 relative to the frequency with which the loops 12 are discharged by the block.
The loops carried by the belt conveyor 13 can be subjected to conventional treatment operations such as pickling or an acid treatment, annealing, heat treatments of different kinds, coating, pickling, cleaning. , etc., or any combination of these treatments. To illustrate this characteristic, there is shown in the accompanying drawings an envelope 57 corresponding to a chamber or treatment zone which symbolizes the various operations to which the loops can be subjected by being, for example, sprayed with a liquid exiting through the nozzles 58. .
The walls of the envelope have an inlet 59 and an outlet 60 for the passage of the conveyor belt 13 and the loops which it carries.
The general operation of the apparatus is as follows:
As the loops 12 are formed by the device A and are unloaded therefrom one by one, they fall onto the belt conveyor 13. Due to the movement of the belt conveyor, the loops spread out overlapping each other in. a linear position on the belt in the direction of its motor, the extent of overlap depending on the speed of the belt conveyor relative to the discharge frequency of the loops it carries.
The loops thus supported on the belt conveyor are conveyed through one or more processing zones symbolized by the chamber or casing 57, then unloaded at the opposite end of the conveyor in the winding device C where they are placed under the form a packet 56 as described above.
The diagram in fig. 3 shows the reservoir 61 containing a liquid 62 which can be used for cleaning, coating, impregnation, plating or any other treatment of the curls.
A belt conveyor 63 extends from group A to one end of tank 61, for example an acid treatment station. A belt conveyor 64 has a sloping section 65 descending from conveyor 63 below the surface of liquid 62.
An upward sloping section 66 of belt conveyor 64 extends from the front end of section 65 to the opposite end of reservoir 61. Between this point and the winding station, additional tandem conveyors, such as Belt conveyors 67 and 68, are arranged to convey the loops through different stations or treatment zones, for example a rinsing station R and a station T for lime treatment. R ′ and T ′ collecting basins are provided with flow conduits R ″ and T ″ respectively. It is also possible to have a cooking station K. By using separate conveyors at the different stations, the loops can be rearranged with respect to each other, in order to ensure the best conditions for the particular treatment.
Each of the belt conveyors has endless belts spaced laterally, as is the case with the belts 13a and 13b of the conveyor 13, and is driven by separate motors 69,70,71 and 72 at variable speed to allow changing. the relative positions of the loops as they move from one conveyor to another.
For example, by driving the belt 67 faster than the conveyor 64, the loops spread more on the conveyor 67.
This should, among other things, allow the surfaces covered by the overlapping loops on the conveyor 64 to be exposed on the conveyor 67.
The suitable space of the loops is also of importance in the formation of the coils at station C. Consequently, the speed of the belt conveyor 68 can be regulated with respect to the operating speed of the winding apparatus.
The use of such variable speed tandem conveyors to change the position of the loops gives a general idea of the device which can be used to move the loops. A fixed stopper such as bar 74 (fig. La and 2) is placed on the path of the loops near the edges in order to move the loops to the sides.
Likewise, the conveyor belts can be aligned or form an angle. In addition, the two belts of each conveyor can be mounted independently (which is not shown) and driven independently at slightly different speeds in order to move the loops with respect to one another. Any device allowing differential movement to be imparted to adjacent loops during transport is included in the scope.
A conveyor device comprising bands can be replaced by other conventional conveyor devices, such as roller conveyors, free-fall corridors and others.