FR2560218A1 - Appareil et procede de refroidissement d'un revetement sur une fil metallique - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE ET A UN APPAREIL POUR LE REFROIDISSEMENT D'UN FIL OU FEUILLARD 1 SORTANT VERTICALEMENT D'UN BAIN DE TREMPAGE A CHAUD 2 ET PASSANT ENTRE UNE PAIRE DE TAMPONS D'ESSUYAGE 3 REFRACTAIRES. SUIVANT L'INVENTION, LE FIL OU FEUILLARD 1 PASSANT ENTRE LES TAMPONS D'ESSUYAGE 3 EST RAMENE DIRECTEMENT DANS UNE CHAMBRE 4 CONTENANT UN LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT QUI EST AGENCEE AU-DESSUS DES PATINS D'ESSUYAGE ET QUI EST SUPPORTEE AU MOINS EN PARTIE PAR CEUX-CI, CETTE CHAMBRE 4 COMPORTANT DES MOYENS D'ENTREE 13 ET DE SORTIE POUR LE LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT ET UNE PAROI AMOVIBLE 9 POUR PERMETTRE UN ECOULEMENT PLUS RAPIDE DU LIQUIDE DE LA CHAMBRE ET UN ACCES AISE A L'INTERIEUR DE CELLE-CI POUR CHANGER LES PATINS D'ESSUYAGE 3 ETOU REINTRODUIRE LE FIL1.
Description
"Appareil et procédé de refroidissement d'un revêtement
sur un fil métallique."
La présente invention est relative à un appa-
reil et à un procédé pour le refroidissement d'un re-
vêment sur un fil, feuillard métallique ou autre matière de longueur continue (appelée ci-après"fil"), qui a été soumis à un prDcédé de revêtement par immersion en bain chaud ou par tout autre procédé de revêtement o un refroidissement est requis avant la manipulation du
fil.
La résistance à la corrosion des fils et
feuillards mét'allique est-souvent accrue par l'applica-
tion de revêtements métalliques, tels que des revête-
ments de zinc, d'aluminium ou de leurs alliages, par
le procédé de revêtement par immersionen bain chaud.
Le degré de protection requis est lié à l'épaisseur du revêtement. Lorsque les conditions de corrosion ne sont pas sévères, on ne doit alors utiliser que des revêtements minces, tels que ceux décrits dans la
demande de brevet australien AS1650 type B. La pro-
duction de ces revêtements peut être réalisée par ex-
traction d'un fil ou feuillard d'un bain de métal fondu et essuyage de la surface du fil revêtu au moyen. de tampons, blocs ou organes d'essuyage analogues (appelés ci-après "tampons") réalisés en une matière réfractaire
souple, tels que des tampons d'amiante ou d'alumino-
silicate. La configuration de l'opération d'extraction peut être telle que le fil est extraitsuivant un angle qui est faible par rapport à la surface du bain de métal fondu, une telle opération étant appelée extraction oblique, bien que cette extraction puisse être verticale
par rapport à la surface du bain.
Le procédé d'extraction oblique est la technique la plus habituellement utilisée car il est po sible de manipuler l'eau de refroidissement avec une série de
jets d'eau et déversoirs fixes et de produire des revê-
tements brillants, réguliers. Toutefois, cette techni-
que présente l'inconvénient de limiter l'accès à l'ex-
trémité de sortie du bain de métal fondu. Il est né-
cessaire pour l'opérateur d'introduire de nouveaux fils et d'effectuer des ajustements à partir d'une plate-forme montée au-dessus des fils enduits chauds et des jets de refroidissement ou de travailler d'une façon peu commode depuis le côté du bain. Les difficultés sont aggravées lorsque l'on produit simultanément du fil fortement galvanisé, obtenu par extraction verticale suivie d'un essuyage au gaz, dans le même bain que du
fil essuyé par des tampons, légèrement enduit.
La production de revêtements par essuyage de l'excès de métal fondu au moyen de tampons agencés
contre les fils et maintenus dans des cadres appro-
priés lorsque les filssont amenés dans une direction verticale estlimitée par les techniques disponibles pour amener et enlever l'eau de refroidissement d'un point situé au voisinage proche des tampons. On peut obtenir des fils revêtus satisfaisants du point de vue commercial grâce à l'utilisation de jets d'eau ou de roues à eau de refroidissement séparés mais, du fait de limitation d'espace, ils ne peuvent pas être amenés à proximité suffisante des tampons d'essuyage, et par conséquent l'on ne peut pas réaliser des revêtements
très brillants et uniformes.
L'utilisation de tubes remplis d'eau présen-
te l'inconvénient que l'on ne peut pas introduire aisément les fils et que l'enlèvement de l'eau de refroidissement, après son passage dans le tube, est gênante. La présente invention prévoit un appareil pour l'essuyage d'un fil ou feuillard sortant d'un bain de matière de revêtement liquide, cet appareil compre- nant une paire de tampons d'essuyage, de blocs ou d'organes d'essuyage analogues, entre lesquels le fil ou feuillard est adapté pour être amené depuis le bain de matière de revêtement liquide -à une chambre comportant des parois latérales et une base pour un liquide de refroidissement se prolongeant vers le haut à partir des tampons d'essuyage, lesquels constituent au moins
une partie de la base de la chambre, des moyens d'en-
trée et de sortie pour introduire et enlever respecti-
vement le liquide de refroidissement de la chambre, au moins une partie d'une paroi latérale de la chambre étant séparable de la base pour permettre l'écoulement
du liquide de refroidissement de la chambre.
La présente invention prévoit également un procédé d'application d'un fin revêtement sur un fil ou feuillardcepxocédé comprenant la sortie du fil ou feuillard d'un bain de matière-de revêtement liquide, le passage du fil ou feuillard entre une paire de tampons d'essuyage, de bloc ou d'organes d'essuyage analogues, les tampons d'essuyage étant sollicités simultanément,
le passage immédiat du fil ou feuillard dans une cham-
bre contenant un liquide de refroidissement agencée au-dessus des tampons d'essuyage et supportée au moins en partie par ceux-ci, et le passage en continu d'un
courant de liquide de refroidissement dans ladite cham-
bre..
La présente invention prévoit encore égale-
ment un procédé de réintroduction d'un fil ou feuillard dans un appareil destiné à appliquer un revêtement à ee fil ou feuillard, tel que décrit ci-avant, ce procédé comprenant les étapes suivantes: 1) la fermeture des moyens d'entrée pour empêcher l'entrée de liquide de refroidissement dans la chambre; ii) la séparation ou l'enlèvement de la paroi latérale précitée de la base pour décharger le liquide de refroidissement dans-la chambre; iii) la séparation des tampons d'essuyage; iv)le positionnement du fil ou feuillard dans le
bain de revêtement liquide entre les tampons d'essuya-
ge; v) la sollicitation simultanée des tampons d'essuyage autour du fil ou feuillard; vi) le repositionnement ou replacement de la paroi latérale sur la base; vii) l'ouverture des moyens d'entrée pour
remplir la chambre de liquide de refroidissement.
L'agencement suivant la présente invention permet un refroidissement efficace immédiatement après
que le fil ait été essuyé, et il en résulte des revê-
tements brillants et uniformes. L'agencement suivant la présente invention présente encore l'avantage de permettre l'introduction aisée de nouveaux fils et le
remplacement aisé des patins d'essuyage.
Suivant des formes de réalisation préférées de la présente invention, un certain nombre de fils peuvent être introduits chacun dans une chambre parmi
une série de chambres, chacune de ces chambres conte-
nant un liquide de refroidissement. Un tel agencement permet un espacement entre les fils plus proche que celui qui était possible jusqu'à présent. Encore un autre avantage de l'agencement de la présente invention est que l'ensemble de l'appareil y compris les tampons d'essuyage et les chambres, peut être agencé de manière à ce que l'on puisse l'enlever du dessus du bain de revêtement ou d'une solution liquide. Ceci permet au bain d'être rapidement converti à l'utilisation d'autres
systèmes d'essuyage, tels qu'un essuyage au gaz.
L'invention s'applique principalement à l'application d'un revêtement de zinc ou d'aluminium ou de leurs alliages à des fils métalliques par le
procédé de revêtement par immersion en bain chaud.
Toutefois, on pourrait l'utiliser dans d'autres procé-
dés, tels que dans l'application de fins revêtements thermoplastique à des fils ou autres feuillards métalliques appliqués par le procédé de revêtement
par immersion en bain chaud.
Les tampons d'essuyage sont de préférence formés d'une matière d'essuyage pour tampon du type
à frottement dur, telle que de l'amiante ou une ma-
tière d'alumino-silicate, ou bien d'une composition
contenant des fibres réfractaires. La matière d'es-
suyage pour tampon est de préférence comprimée sous la forme désirée du tampon. Le degré de compression et, par conséquent, la compressibilité du tampon doivent être ajustés par rapport au diamètre du fil
à essuyer. Les tampons doivent avoir une compressi-
bilité suffisante de manière à ce que, lorsqu'ils
sont amenés au contact du fil, ils se déforment suf-
fisamment pour appliquer une action d'essuyage régu-
Z560218
lière sur la circonférence totale du fil. Cette compressibilité des tampons est importante à la fois pour s'assurer que le revêtement soit appliqué d'une
façon uniforme autour du fil et également pour empê-
cher les fuites de liquide de refroidissement de la chambre directement au-dessus des tampons d'essuyage dans le bain de revêtement métallique situé en dessous
des tampons.
Les tampons d'essuyage sont de préférence fixés dans des mâchoires qui peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre. On utilise le mouvement des mâchoires pour contrôler la pression des tampons
sur le fil et pour permettre le remplacement périodi-
que des tampons une fois qu'ils sont usés. Le mouve-
ment des mâchoires peut être contrôlé par un vérin commandé par viscupar un vérin commandé hydrauliquement
ou électriquement. La force peut être appliquée direc-
tement à partir du vérin sur les machoires ou peut être
appliquée par l'intermédiaire de ressorts.
La chambre comprenant le liquide de refroi-
dissement comprend des parois latérales verticales et une base qui comprend au moins une partie des tampons d'essuyage. Au moins une des parois latérales est amovible pour permettre le déchargement rapide du liquide de refroidissement de la chambre et faciliter
la réintroduction d'un fil lorsque cela s'avère néces-
saire. On notera que le fil passant entre les tampons
est directement amené dans le récipient de refroidis-
sement. Ce refroidissement direct et immédiat du fil permet une formation minimale d'oxyde sur le revêtement
et de garder ainsi le revêtement brillant.
Le récipient comportera des moyens d'entrée et de sortie pour le liquide de refroidissement, qui est normalement et de préférence constitué par de
l'eau ou une solution aqueuse de sels de passivation.
L'entrée comprend de préférence un ajutage ou jet di-
rigeant le liquide de refroidissement perpendiculaire-
ment à la direction de déplacement du fil et de préfé-
rence vers le fil lorsqu'il émerge des tampons. Le liquide de refroidissement entrant est de préférence dirigé de manière à ce qu'il s'écoule initialement dans une direction sensiblement opposée à la direction de déplacement du fil. Après avoir atteint la base du récipient, le liquide de refroidissement tourne et se
dirige vers le haut dans la même direction que le fil.
Les moyens de sortie peuvent être constitués par une
ouverture par laquelle s'écoule le liquide de refroi-
dissement ou par un déversoir sur lequel il s'écoule.
L'ouverture d'évacuation du liquide de refroidissement peut être localisée soit dans la paroi amovible soit dans les parois fixes. Suivant une autre forme de réalisation, on peut utiliser des moyens de pompe
pour enlever le liquide de refroidissement de la cham-
bre. La chambre comprend un déversoir amovible, l'enlèvement de celui-ci permettant le vidage rapide de la chambre. Il est évidemment souhaitable que
de grands volumes d'eau d'autres liquides de refroidis-
sement ne puissent pas s'écouler dans un bain d'enduc-
tion chaud, lorsqu'un fil doit être réintroduit ou qu'un tampon doit être remplacé. La présence d'une
paroi de récipient qui est amovible permet l'évacua-
tion rapide mais contrôlée de l'eau oude tout autre li-
quide de refroidissement dans un bac ou canal collec-
teur. Suivant une forme de réalisation particulière-
ment préférée de l'invention, le bord supérieur de la paroi amovible constitue un déversoir agissant comme moyen de sortie, de telle sorte que la totalité du liquide de refroidissement évacuée de la chambre soit
dirigée dans le même système d'écoulement.
Le liquide de refroidissement qui a traversé
le récipient peut être déchargé sous la forme de li-
quide résiduaire ou bien il peut être recueilli, re-
froidi et recyclé, si cela s'avère plus économique.
L'utilisation de la paroi amovible agissant comme déversoir permet un accès plus aisé au point d'essuyage o les tampons sont localisés. De plus,: du fait que la chambre de refroidissement n'encercle pas le fil d'une façon continue et permanente, il est par conséquent possible de séparer ou de remplacer une
longueur continue de fil dans l'appareil sans section-
ner le fil. Après avoir enlever la paroi amovible et extrait des guides le bloc mobile utilisé pour pousser les tampons, on obtient alors un accès total
à l'appareil.
D'autres détails et particularités de l'in-
vention ressortiront de la description ci-après donnée
à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe verticale schématique prise suivant l'axe longitudinal d'un
appareil suivant la présente invention.
La figure 2 est une vue en plan de l'appareil
de la figure 1.
Un fil 1 est extrait dans une direction sen-
siblement verticale du bain de métal fondu 2, entre des tampons réfractaires résili"nts 3 et est ensuite
amené directement dans la chambre de refroidissement 4.
Le fil traverse la chambre de refroidissement de bas en haut de manière à réduire sa température en dessous du
point de fusion du revêtement.
Pour que les tampons 3 puissent réaliser une action d'essuyage; l'arbre fileté 5 est entraîné en rotation au moyen d'un levier ou d'une roue appliqué à un évidement 6, qui, à son tour, entraîne l'arbre vers l'avant à travers le bloc fixe taraudé 7. Une force est exercée sur les tampons 3 par l'intermédiaire d'un bloc de coulissement 8. Le bloc 8 est contraint de se déplacer verticalement par des guides latéraux
(non représentés).
La chambre de refroidissement comprend une paroi amovible 9 constituant un déversoir. La paroi 9
peut être enlevée sans démonter l'ensemble de l'appa-
reil. La paroi 9 est maintenue à son extrémité infé-
rieure soit en la positionnant dans un évidement 10 prévu dans le bloc 8, soit en la fixant entre le bloc 8 et les tampons 3. La paroi 9 peut être réalisée en une matière non résiliente, qui est façonnée de façon suffisamment précise pour s'adapter entre l'ouverture
formée entre les parois latérales 11.
Ou bien, la paroi 9 peut être réalisée en une matière composite ou en une matière dilatable, cette paroi 9 étant alors maintenue par friction
contre les parois latérales 11 après introduction.
Elle serait positionnée de manière à ce que son ex-
trémité inférieure entre en contact avec le bloc 8
de manière à former la cavité de la chambre de refroi-
dissement. La chambre de refroidissement est définie par la paroi amovible 9, les parois fixes latérales 11 et la paroi arrière 12. La chambre est fermée à la base par le bloc 8 et les tampons 3. L'eau ou la solution de refroidissement entre par l'entrée 13, suivant une direction orientée normalement vers le bas, tourne au fond de la chambre et monte pour s'écouler au-dessus de la paroi amovible 9. L'eau évacuée s'écoule le long de la face de la paroi 9 sur le bloc 8 et tombe dans un bac collecteur 14, o elle est dirigée dans un système d'écoulement ou de remise
en circulation.
Il doit être entendu que la présente inven-
tion ne doit d'aucune façon être limitée aux formes de réalisation ciavant et que bien des modifications
peuvent y être apportées sans sortir du cadre du pré-
sent brevet.
ll
Claims (12)
1. Appareil pour essuyer un fil ou feuil-
lard (1) sortant d'un bain de matière de revêtement
liquide (2), caractérisé en ce qu'il comprend une pai-
re de tampons d'essuyage (3), de blocs ou d'organes d'essuyage analogues entre lesquels le fil ou feuillard (1) est adapté pour être amené à partir du bain de matière de revêtement liquide (2), une chambre (4) comportant des parois latérales (11) et une base pour un liquide de refroidissement, cette chambre (4) se
prolongeant vers le haut à partir des tampons d'es-
suyage (3) qui constituent au moins une partie de la base de la chambre (4), des moyens d'entrée (13) et de sortie pour introduire et évacuer respectivement leJiquide de refroidissement de la chambre (4), au
moins une partie (9) d'une paroi latérale de la cham-
bre (4) étant séparable de la base pour permettre
l'écoulement du liquide de refroidissement de la chambre.
2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie (9) de la
paroi latérale précitée peut être enlevée de la cham-
bre (4).
3. Appreil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi latérale enlevable ou amovible est réalisée en une matière rigide et est maintenue en position, à son extrémité inférieure, par la liaison avec un bloc mobile (8) utilisé pour amener les tampons d'essuyage (3) en contact intime
avec le fil ou feuillard (1).
4. Appareil suivant la revendication 2,
caractérisé en ce que la paroi amovible (9) est réa-
lisée en une matière résiliente et est maintenue en position par un engagement à friction contre les parois
non amovibles de la chambre (4).
5. Appareil suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bord
supérieur de la paroi amovible (9) sert de déversoir, ce déversoir constituant les moyens de sortie du liqui-
de de refroidissement.
6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la hauteur du bord supérieur de la paroi amovible (9) situé au-dessus des tampons
d'essuyage (3) est ajustable pour permettre l'ajuste-
ment de la hauteur du liquide de refroidissement dans
la chambre (4).
7. Appareil suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on pré-
voit des moyens d'évacuation de liquide de refroidis-
sement (14), destinés à recevoir et à éloigner de l'appareil le liquide de refroidissement évacué de la chambre (4) par les moyens de sortie et le liquide de
refroidissement évacué de la chambre (4) par la sépa-
ration ou l'enlèvement de la paroi latérale (9) de la base.
8. Procédé d'application d'un fin revête-
ment sur un fil ou feuillard, comprenant la sortie du
fil ou feuillard (1) d'un bain de matière de revête-
ment liquide (2), le passage du fil ou feuillard (1) entre une paire de tampons d'essuyage (3), de blocs
ou d'organes d'essuyage analogues, les tampons d'es-
suyage (3) étant sollicités simultanément, ce procédé étant caractériséen ce qu'il comprend le passage immédiat du fil ou feuillard (1) dans une chambre (4)
contenant un liquide de refroidissement agencée au-
dessus des tampons d'essuyage (3) et supportée au moins
25602 18
en partie par ceux-ci, et la formation d'un courant de liquide de refroidissement pour permettre son passage
en continu dans la chambre (4) précitée.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le fil ou feuillard (1) est ame- né pratiquement verticalement du bain (2) et à travers
la chambre (4).
10. Procédé suivant l'une ou l'autre des
revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la matière
de revêtement liquide est un métal ou un alliage métal-
lique.
11. Procédé suivant l'une quelconque des
revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le liquide
de refroidissement est introduit dans la chambre (4) dans une direction perpendiculaire à la direction du
fil ou feuillard (1) dans la chambre (4).
12. Procédé de réintroduction d'un fil ou feuillard dans un appareil destiné à l'application d'un revêtement sur ce fil ou feuillard suivant l'une
quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en
ce que ce procédé comprend les étapes suivantes: i)la fermeture des moyens d'entrée (13) pour empêcher l'entrée de liquide de refroidissement dans la chambre (4); ii) la séparation ou l'enlèvement de la paroi latérale
(9) de la base pour décharger le liquide de refroi-
dissement dans la chambre (4); iii) la séparation des tampons d'essuyage (3); iv) le positionnement du fil ou feuillard (1) dans le bain de revêtement liquide (2) entre les tampons d'essuyage (3); v) la sollicitation simultanée des tampons d'essuyage (3) autour du fil ou feuillard (1); vi) le repositionnement ou le replacement de la paroi latérale (9) sur la base; et vii) l'ouverture des moyens d'entrée (13) pour remplir la chambre (4) de liquide de refroidissement.
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