FR2701224A1 - Procédé et dispositif pour refroidir des pièces à travailler. - Google Patents
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Abstract
Selon l'invention, le dispositif comporte un passage de refroidissement (28, 52) ayant des moyens d'entrée (20) où est reçue la pièce à travailler et des moyens de sortie (22) par lesquels elle est évacuée; le passage de refroidissement présente un axe central (18) et comporte en outre des moyens d'entrée (24) où est introduit un milieu de refroidissement, et des moyens de sortie (26) d'où il est extrait; les moyens d'entrée (24) du milieu de refroidissement assurent un écoulement pratiquement hélicoïdal autour de l'axe central (18) vers les moyens de sortie (26); moyens de sortie (26) de milieu de refroidissement comportent des moyens formant chambre (54) ayant une surface d'écoulement expansée, de sorte que la pression et la vitesse du milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement (28, 52) sont commandées de manière à provoquer un refroidissement accéléré de la pièce à travailler (12).
Description
1 2701224
La présente invention concerne le domaine de l'élaboration de l'acier et en particulier, un procédé et un dispositif pour refroidir en ligne une pièce à travailler, en particulier une pièce à travailler non plate laminée en continu. L'élaboration de l'acier nécessite des dispositifs de refroidissement pour traiter de manière correcte les articles en cours de fabrication Un refroidissement correct permet d'améliorer les caractéristiques du produit fini, en particulier la
résistance et la ductilité du produit.
Des dispositifs de refroidissement habituels utilisent des dispositifs à pulvérisation destinés à pulvériser un milieu de refroidissement tel que de l'eau sur la surface des articles fabriqués Des exemples typiques de tels dispositifs de refroidissement par pulvérisation sont décrits dans le brevet US N O 3 983 925 au nom de Dutzler, le brevet US n O 3 897 906 au nom de Bachner et le brevet US N O 3 589
429 au nom de Schoffmann.
Les dispositifs de refroidissement par pulvérisation cependant, nécessitent de grands volumes d'eau De plus, la vitesse de refroidissement obtenue par de tels dispositifs de refroidissement par pulvérisation n'est pas adaptée à une utilisation "en ligne" Plus précisément, lorsque l'article doit être refroidi tout en étant transporté d'un poste de traitement vers un autre, un trop grand espace est nécessaire pour obtenir un refroidissement suffisant à l'aide d'un dispositif de refroidissement par pulvérisation Les laminoirs, cependant, produisent de manière typique des articles laminés à des vitesses de laminage relativement élevées Donc, un refroidissement par pulvérisation habituel est particulièrement peu
satisfaisant en utilisation dans les laminoirs.
Il est donc souhaitable de créer un dispositif de refroidissement qui n'utilise pas des r quantités d'eau excessives et qui fournisse le refroidissement voulu sans nécessiter des espaces excessifs. Le but principal de la présente invention consiste donc à créer un procédé et un dispositif pour refroidir des pièces à travailler qui fournissent un
refroidissement accéléré.
Un autre but de la présente invention consiste à créer un procédé et un dispositif qui ne
nécessitent pas des quantités d'eau excessives.
Encore un autre but de la présente invention consiste à créer un procédé et un dispositif qui permettent de commander la vitesse et la pression du
milieu de refroidissement.
Un but supplémentaire de la présente invention consiste à créer un procédé et un dispositif qui sont bien adaptés à une utilisation "en ligne" dans
un laminoir.
Les buts et avantages cités ci-dessus ainsi que d'autres sont obtenus facilement par l'invention
décrite ci-après.
Selon la présente invention, le refroidissement accéléré d'une pièce à travailler, en particulier des articles en acier laminé non plat, est obtenu en créant un écoulement hélicoïdal d'un milieu de refroidissement autour de la pièce à travailler Un tel écoulement hélicoïdal assure un refroidissement accéléré de la pièce à travailler En outre, le milieu de refroidissement est facilement remis en circulation de manière à réduire de façon importante le volume
requis pour le milieu de refroidissement.
Selon la présente invention, un dispositif pour refroidir une pièce à travailler comporte un passage de refroidissement ayant des moyens d'entrée destinés à recevoir la pièce à travailler et des moyens de sortie destinés à l'évacuation de la pièce à travailler, le passage de refroidissement présentant un axe central et comportant en outre des moyens d'entrée destinés à l'introduction d'un milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement, et des moyens de sortie destinés à extraire le milieu de refroidissement du passage de refroidissement, les moyens d'entrée de milieu de refroidissement étant agencés par rapport à l'axe central du passage de refroidissement de manière à induire un écoulement pratiquement hélicoïdal du milieu de refroidissement autour de l'axe central à partir des moyens d'entrée de milieu de refroidissement vers les moyens de sortie de milieu de refroidissement, les moyens de sortie de milieu de refroidissement comportant des moyens formant chambre ayant une surface d'écoulement expansée, de sorte que la pression et la vitesse du milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement sont commandées de manière à fournir un refroidissement
accéléré de la pièce à travailler.
Le procédé selon la présente invention comporte les étapes consistant à amener la pièce à travailler et mettre en circulation un écoulement à peu près hélicoïdal de milieu de refroidissement autour de la pièce à travailler, de sorte que la pièce à
travailler soit refroidie.
Une description détaillée de modes préférés
de réalisation de la présente invention va suivre à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif selon la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe prise le long dé la ligne 2- 2 de la figure 1 et, la figure 3 est une vue en coupe prise le
long de la ligne 3-3 de la figure 1.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour provoquer un refroidissement accéléré et commandé d'une pièce à travailler, en particulier de pièces à travailler en acier non plat laminé en continu telles que par exemple des barres, des fers ronds, des poutres, des profilés et des tuyaux Bien que l'invention concerne de manière spécifique le refroidissement, comme cela apparaîtra, les enseignements de la présente invention peuvent être utilisés de manière adaptée pour tout traitement thermomécanique. Le traitement thermomécanique de tels articles est souvent souhaitable et/ou nécessaire pour
assurer les caractéristiques voulues du produit final.
De tels traitements assurent de nombreux avantages comportant l'augmentation de résistance et de dureté, un revenu automatique dû au gradient de température à travers la section transversale de l'article, une ductilité améliorée du produit final, et l'affinage des grains qui assure des améliorations importantes des propriétés mécaniques En outre, un refroidissement commandé et accéléré permet le trempage direct d'un article après laminage Un tel trempage direct aboutit à une transformation de phase souhaitable au niveau de la partie superficielle de l'article en bainite supérieure ou en martensite, alors que la partie restante reste austénitique et est transformée ensuite
en ferrite ou perlite.
La présente invention concerne le traitement thermomécanique, en particulier le refroidissement, des
pièces à travailler décrites ci-dessus.
La présente invention assure un refroidissement commandé et accéléré de la pièce à travailler par l'intermédiaire d'un milieu de refroidissement mis en circulation et sur une période réduite de contact entre le milieu de refroidissement
et l'article à refroidir.
La figure 1 représente un mode préféré de réalisation d'un dispositif 10 selon la présente invention Le dispositif 10 est de préférence agencé par exemple dans un laminoir, en tant que poste de traitement "en ligne" destiné à traiter thermomécaniquement les pièces à travailler telles que des pièces à travailler 12 non plates laminées continues Le dispositif 10 traite la pièce à travailler 12 lorsqu'elle avance à travers le dispositif 10, par exemple dans la direction de la flèche A Le dispositif 10 sert à fournir un écoulement hélicoïdal du milieu de refroidissement autour de la pièce à travailler 12 comme représenté de manière
schématique par la flèche en hélice 14 sur la figure 1.
Un tel écoulement assure une extraction accélérée de la
chaleur provenant de la pièce à travailler 12.
Le dispositif 10 comporte de préférence un passage de refroidissement de pièce à travailler comportant un axe central 18, une entrée 20 pour la pièce à travailler et une sortie 22 pour la pièce à travailler, ainsi qu'une entrée 24 de milieu de refroidissement et une sortie 26 de milieu de refroidissement Le passage de refroidissement de pièce à travailler comporte une zone d'écoulement du milieu de refroidissement entre une entrée 24 et une sortie 26, dans laquelle le milieu de refroidissement circule autour de la pièce à travailler 12 de manière à fournir un refroidissement accéléré Comme représenté sur la figure 1, le passage de refroidissement de pièce à travailler comporte un espace d'écoulement annulaire 52 défini entre un carter 34 et un corps 36 formant obturateur de l'entrée 24, et un espace d'écoulement annulaire 28 défini entre la pièce à travailler 12 sur le côté intérieur et une sortie 40 et un tuyau 16 sur le côté extérieur Ces éléments, en particulier le corps 36 formant obturateur et la sortie 40 seront
décrits plus en détail ci-dessous.
Le milieu de refroidissement est introduit à travers l'entrée 24 dans le passage de refroidissement de pièce à travailler L'entrée 24 sert à créer un écoulement hélicoïdal du milieu de refroidissement
autour de l'axe central 18 et vers la sortie 26.
Lorsque la pièce à travailler 12 est traitée dans le passage de refroidissement de pièce à travailler, le milieu de refroidissement s'écoule ou circule de préférence hélicoïdalement autour de la pièce à travailler 12 dans les espaces d'écoulement annulaires 28 et 52 qui constituent le passage de refroidissement de pièce à travailler Un tel écoulement hélicoïdal fournit un film de milieu de refroidissement autour de la pièce à travailler 12, qui assure une extraction thermique améliorée à partir de la pièce à travailler 12. L'écoulement hélicoïdal peut de préférence être obtenu par introduction d'un écoulement de milieu de refroidissement dans l'entrée 24 à peu près tangentiel à la surface intérieure 50 du carter 34 En d'autres termes, l'écoulement est dirigé dans l'entrée 24 dans une direction radialement décalée par rapport à l'axe central 18 En outre, l'écoulement est de préférence introduit selon une orientation qui n'est
pas parallèle à l'axe central 18.
La figure 1 représente une orientation d'introduction de l'écoulement de milieu de refroidissement à peu près perpendiculairement à l'axe central 18 Il sera noté cependant que l'écoulement peut être introduit en formant un angle plus ou moins important avec l'axe central 18, et que l'angle peut être choisi pour fournir une vitesse linéaire voulue
d'écoulement hélicoïdal résultant.
Il sera en outre noté que l'écoulement entrant aura une surface d'écoulement fonction de la dimension de l'entrée du milieu de refroidissement Des parties de cette surface d'écoulement seront plus ou moins tangentes à la surface intérieure 50 du carter 34 C'est à dire qu'une partie de l'écoulement entrant peut être virtuellement tangentielle à la surface intérieure 50, alors qu'une autre partie peut en fait
être orientée directement vers l'axe central 18.
L'importance de l'écoulement tangentiel tel que concerné par la présente invention est la réalisation d'un écoulement rotationnel autour de l'axe central 18 qui assure l'écoulement hélicoïdal voulu dans le passage de refroidissement de pièce à travailler Donc, un écoulement pratiquement tangentiel est un écoulement qui induit un écoulement hélicoïdal ou rotationnel dans
le passage de refroidissement de pièce à travailler.
Selon un mode préféré de réalisation de la présente invention, l'entrée 24 comporte de préférence un carter 34 comportant un corps 36 formant obturateur qui y est agencé, un siège d'obturateur 38 et une sortie 40 De préférence, le corps 36 formant obturateur peut coulisser à l'intérieur du carter 34 par rapport au siège d'obturateur 38 Le corps 36 formant obturateur et le siège d'obturateur 38 définissent par conséquent une ouverture 44 pouvant être ajustée ou un obturateur coulissant Le corps 36 formant obturateur comporte de préférence aussi un passage 46 qui y est défini pour recevoir la pièce à travailler 12, le passage 46 définissant l'entrée 20
pour la pièce à travailler.
En se reportant à la figure 2, une orientation préférée de l'entrée 24 est représentée, laquelle orientation induit un écoulement hélicoïdal du milieu de refroidissement, tout d'abord autour du corps 36 formant obturateur comme représenté sur la figure 1 et par conséquent à travers la sortie 40 et autour de la pièce à travailler 12 située dans le passage de refroidissement de pièce à travailler Comme représenté, l'entrée 24 est agencée de préférence en formant un certain angle avec l'axe central 18 du
passage de refroidissement de pièce à travailler.
Ainsi, l'entrée 24 est agencée de manière à introduire un écoulement de milieu de refroidissement pratiquement
tangentiel à la surface intérieure 50 du carter 34.
Comme représenté sur la figure 2, l'entrée 24 est décalée latéralement par rapport à l'axe central 18, de manière à introduire l'écoulement de milieu de refroidissement vers l'espace annulaire 52 défini entre la surface intérieure 50 et le corps 36 formant obturateur Cette orientation induit une circulation du milieu de refroidissement autour du corps 36 formant obturateur, laquelle circulation progresse vers la sortie 40 de manière à aboutir à l'écoulement hélicoïdal voulu dans le passage de refroidissement de
pièce à travailler.
Une commande de la pression et de la vitesse du milieu de refroidissement est utile pour obtenir le refroidissement accéléré et commandé voulu Il a été trouvé que la vitesse de refroidissement de la pièce à travailler est directement proportionnelle à la vitesse et à la pression du milieu de refroidissement Selon la présente invention, la vitesse et la pression peuvent être ajustées en ajustant le corps 36 formant obturateur par rapport au siège d'obturateur 38 de manière à modifier la dimension de l'ouverture 44 pouvant être ajustée définie entre eux (voir figure 1), de manière à modifier la vitesse et la pression de l'écoulement de milieu de refroidissement Pour des vitesses typiques d'écoulement entrant de milieu de refroidissement, par exemple, l'ouverture 44 peut être ajustée entre environ 0,5 cm jusqu'à environ 3,0 cm pour assurer une vitesse linéaire du milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement de pièce à travailler située entre environ 2,0 m/s et
environ 20 m/s.
La vitesse du milieu de refroidissement est aussi de préférence commandée de manière à assurer une vitesse relative, par rapport à la vitesse de la pièce à travailler, située entre environ 1,5 m/s et environ
3,0 m/s.
Le corps 36 formant obturateur et le siège d'obturateur 38 peuvent de préférence être adaptés de manière à assurer un "angle d'attaque" correct, du milieu de refroidissement passant à travers l'ouverture 44, par rapport à la pièce à travailler 12 La partie constituée du corps 36 formant obturateur et du siège d'obturateur 38 qui définit "l'angle - d'attaque" est indiquée de manière générale par la référence alphabétique x sur la figure 1 Naturellement, l'angle peut être modifié en changeant l'une ou l'autre des surfaces ou les deux surfaces du corps 36 formant obturateur et du siège d'obturateur 38 qui définissent l'angle d'attaque L'"angle d'attaque" est de préférence établi entre environ 250 et environ 450 tel que mesuré par rapport à l'axe central, l'angle étant ouvert en s'éloignant de la sortie 26 comme représenté
sur la figure 1.
En se reportant encore à la figure 1, deux écoulements hélicoïdaux de milieu de refroidissement sont de préférence créés autour de la pièce à travailler 12 Les deux écoulements hélicoïdaux peuvent être créés par exemple en agençant une seconde entrée 24 a comme représenté sur la figure 1, destinée à induire un second écoulement hélicoïdal représenté de manière schématique par la flèche en hélice 14 a Les deux écoulements hélicoïdaux seront de préférence dirigés dans des directions linéaires opposées comme représenté En outre, les deux écoulements hélicoïdaux
ont de préférence des directions de rotation opposées.
Cet écoulement à contre-courants du milieu de refroidissement a été trouvé comme fournissant un excellent refroidissement de la pièce à travailler. L'entrée 24 a comporte de préférence les mêmes
éléments que l'entrée 24 ou des éléments similaires.
Donc, l'entrée 24 a comporte un carter 34 a, un corps 36 a formant obturateur, un siège d'obturateur 38 a, une sortie 40 a, et un passage 46 a Comme représenté sur la figure 1, l'entrée 24 a est orientée de manière à diriger le milieu de refroidissement dans une direction opposée à la direction A de déplacement de la pièce à travailler 12, et le passage 46 a de l'entrée 24 a sert par conséquent en tant que sortie 22 de pièce à travailler. En se reportant à la figure 3, l'entrée 24 a est orientée pratiquement perpendiculairement à l'axe central 18 et est décalée latéralement par rapport à ce dernier de manière analogue à l'orientation de l'entrée 24 Il est à noter cependant que l'entrée 24 a est décalée par rapport à l'axe central 18 dans une direction opposée au décalage de l'entrée 24 de manière à induire la direction de rotation opposée voulue des
deux écoulements hélicoïdaux.
Comme représenté sur la figure 1, le passage de refroidissement de pièce à travailler selon le mode préféré de réalisation de la présente invention est divisé en deux tronçons, un premier étant défini entre l'entrée 24 et la sortie 26, et l'autre étant défini entre l'entrée 24 a et la sortie 26 L'écoulement hélicoïdal du milieu de refroidissement dans chaque tronçon s'effectue de préférence à contre-courant et dans une direction de rotation opposée à l'écoulement dans l'autre tronçon comme établi précédemment La sortie 26 de milieu de refroidissement peut être adaptée pour commander encore la pression et la vitesse du milieu de refroidissement De ce point de vue, la sortie 26 peut de préférence comporter une chambre d'expansion qui peut être définie de manière adaptée par une partie 54 de la sortie 26 ayant une surface d'écoulement expansée, comme représenté La commande souhaitable de la pression du milieu de refroidissement peut de préférence être obtenue en fournissant une augmentation approximative de 30 % de la surface d'écoulement Selon le mode préféré de réalisation de la présente invention, une telle expansion peut être accomplie en fournissant une surface totale d'écoulement de sortie de la partie 54 à surface d'écoulement expansée d'approximativement 1,3 fois la surface totale d'écoulement de milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement de
la pièce à travailler.
La sortie 26 est de préférence raccordée à un dispositif d'écoulement (non représenté) destiné à reconditionner et remettre en circulation le milieu de
refroidissement à nouveau vers les entrées 24 et 24 a.
Un tel dispositif d'écoulement peut extraire de manière adaptée la chaleur provenant du milieu de refroidissement et pomper le milieu de refroidissement à nouveau vers les entrées 24, 24 a de toute manière
connue ou habituelle.
Comme représenté sur la figure 1, la sortie 26 est de préférence agencée entre deux tronçons du passage de refroidissement de pièce à travailler, chaque tronçon ayant de préférence une longueur comprise entre environ 1000 mm et environ 2000 mm La longueur de chaque tronçon peut être réalisée par l'intermédiaire de tout moyen adapté, y compris la
fourniture de tuyaux 16 ayant une longueur appropriée.
En outre, la vitesse d'écoulement de chaque écoulement hélicoïdal ainsi que la longueur de chaque tronçon du il passage de refroidissement de pièce à travailler sont de préférence choisies de manière à équilibrer les deux écoulements conflictuels ou à contre-courant existant
dans la chambre d'expansion au niveau de la sortie 26.
L'équilibrage de l'écoulement au niveau d'un point d'équilibre situé au niveau de la sortie 26 sert à diriger la décharge du milieu de refroidissement à travers la sortie 26 et assure aussi en outre une extraction de chaleur à partir de la pièce à travailler 12 située dans la chambre d'expansion au niveau de la partie 54 de la sortie 26 ayant une surface
d'écoulement expansée.
Il sera noté que le carter 34, 34 a et les tronçons de tuyau 16 peuvent avoir une construction unitaire ou peuvent être interchangeables ou avoir une structure modulaire à volonté, ou peuvent avoir toute
autre configuration adaptée et souhaitable.
En fournissant deux écoulements de milieu de refroidissement à contrecourant et à contre-rotation le long de la pièce à travailler 12, on obtient un refroidissement accéléré et commandé de la pièce à travailler 12 Un tel refroidissement accéléré et commandé rend le procédé et le dispositif selon la présente invention adaptés de manière idéale à des
traitements "en ligne".
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, des canaux de décharge peuvent être situés entre le passage de refroidissement de pièce à travailler et la chambre d'expansion de telle sorte que la vapeur et l'air accumulés dans le passage de refroidissement soient transportés vers la chambre De tels canaux de décharge peuvent par exemple être situés au niveau de tout point situé le long du passage de refroidissement de pièce à travailler qui est adapté et qui convient De ce point de vue, une partie du passage de refroidissement de pièce à travailler, par exemple une partie de tuyau 16, peut avoir une structure à double paroi, les canaux de décharge étant positionnés dans l'espace annulaire existant entre les parois de la
structure à double paroi.
Il sera noté qu'un milieu de refroidissement préféré est l'eau, mais naturellement de nombreux milieux de refroidissement habituels adaptés peuvent être substitués, car bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, susceptibles d'être modifiés dans leur forme, leur dimension, l'agencement des parties et des détails de
fonctionnement, qui sont l'objet de la description ci-
dessus.
Claims (20)
1 Dispositif pour refroidir une pièce à travailler ( 12) caractérisé en ce qu'il comporte un passage de refroidissement ( 28, 52) ayant des moyens d'entrée ( 20) destinés à recevoir la pièce à travailler et des moyens de sortie ( 22) destinés à l'évacuation de la pièce à travailler, le passage de refroidissement présentant un axe central ( 18) et comportant en outre des moyens d'entrée ( 24) destinés à l'introduction d'un milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement, et des moyens de sortie ( 26) destinés à extraire le milieu de refroidissement du passage de refroidissement, les moyens d'entrée ( 24) de milieu de refroidissement assurant un écoulement pratiquement hélicoïdal du milieu de refroidissement autour de l'axe central ( 18) à partir des moyens d'entrée ( 24) de milieu de refroidissement vers les moyens de sortie ( 26) de milieu de refroidissement, les moyens de sortie ( 26) de milieu de refroidissement comportant des moyens formant chambre ( 54) ayant une surface d'écoulement expansée, de sorte que la pression et la vitesse du milieu de refroidissement dans le passage de refroidissement ( 28, 52) sont commandées de manière à fournir un refroidissement accéléré de la pièce à
travailler ( 12).
2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement comportent un carter ( 34) ayant une surface intérieure ( 50) à peu près cylindrique, une entrée ( 24) de milieu de refroidissement, une sortie ( 40) communiquant avec le passage de refroidissement, un siège d'obturateur ( 38) et un corps ( 36) formant obturateur, le corps ( 36) formant obturateur étant agencé de manière à pouvoir coulisser par rapport au siège d'obturateur ( 38), l'entrée de milieu de refroidissement étant agencée dans le carter ( 34) de manière à introduire le milieu de refroidissement pratiquement tangentiellement à la surface intérieure ( 50) du carter, de sorte que le milieu de refroidissement introduit à travers l'entrée de milieu de refroidissement soit mis en circulation hélicoïdalement dans le carter ( 34) autour du corps ( 36) formant obturateur et vers la sortie ( 40) vers le
passage de refroidissement.
3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps ( 36) formant obturateur et le siège d'obturateur ( 38) définissent une ouverture ( 44) ajustable, située entre l'entrée et la sortie de
milieu de refroidissement.
4 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'entrée de milieu de refroidissement comportent des premiers moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement et des seconds moyens ( 24 a) d'entrée de milieu de refroidissement, les moyens ( 26) de sortie de milieu de refroidissement étant agencés entre les premiers et seconds moyens d'entrée de milieu de refroidissement de manière à diviser le passage de refroidissement en un premier tronçon de passage de refroidissement et un second tronçon de passage de refroidissement, les premiers moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement étant agencés de manière à fournir un premier écoulement à peu près hélicoïdal de milieu de refroidissement dans le premier tronçon de passage de refroidissement autour de l'axe central ( 18) vers les moyens ( 26) de sortie de milieu de refroidissement, et les seconds moyens ( 24 a) d'entrée de milieu de refroidissement étant agencés de manière à fournir un second écoulement à peu près hélicoïdal de milieu de refroidissement dans le second tronçon de passage de refroidissement autour de l'axe central ( 18) vers les moyens ( 26) de sortie de milieu
de refroidissement.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premiers moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement et les seconds moyens ( 24 a) d'entrée de milieu de refroidissement comportent chacun un carter ( 34, 34 a) ayant une surface intérieure ( 50) à peu près cylindrique, une entrée ( 24, 24 a) de milieu de refroidissement, une sortie ( 40, 40 a) communiquant avec le passage de refroidissement, un siège d'obturateur ( 38, 38 a)) et un corps ( 36, 36 a) formant obturateur, le corps ( 36, 36 a) formant obturateur étant agencé de manière à pouvoir coulisser par rapport au siège d'obturateur ( 38, 38 a), l'entrée de milieu de refroidissement étant agencée dans le carter ( 34, 34 a) de manière à introduire le milieu de refroidissement pratiquement tangentiellement à la surface intérieure ( 50, 50 a) du carter, -de sorte que le milieu de refroidissement introduit à travers l'entrée de milieu de refroidissement soit mis en circulation hélicoïdalement dans le carter ( 34, 34 a) autour du corps ( 36, 36 a) formant obturateur et vers la sortie
vers le passage de refroidissement.
6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premiers moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement fournissent un premier écoulement hélicoïdal et les seconds moyens ( 24 a) d'entrée de milieu de refroidissement fournissent un second écoulement hélicoïdal, le premier et le second écoulements hélicoïdaux ayant des directions de
rotation opposées.
7 Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le corps
formant obturateur et le siège d'obturateur de chacun des premiers et seconds moyens ( 24, 24 a) d'entrée définissent une ouverture ( 44, 44 a) ajustable située entre les entrées et sorties respectives de milieu de refroidissement. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture ( 44, 44 a) a un angle
d'attaque compris entre environ 250 et environ 450.
9 Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens
( 26) de sortie de milieu de refroidissement sont situés entre le premier tronçon de passage de refroidissement et le second tronçon de passage de refroidissement au niveau d'un point d'équilibre entre les premiers et
seconds écoulements hélicoïdaux.
Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les
premiers moyens ( 24) d'entrée de milieu de refroidissement comportent un premier passage de pièce à travailler communiquant avec le passage de refroidissement et servant en tant que moyens ( 20) d'entrée de pièce à travailler, et les seconds moyens ( 24 a) d'entrée de milieu de refroidissement comportent un second passage de pièce à travailler communiquant avec le passage de refroidissement et servant en tant
que moyens ( 22) de sortie de pièce à travailler.
11 Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les moyens
( 54) formant chambre ont une surface de sortie d'écoulement d'environ 1,3 fois la surface totale d'écoulement du milieu de refroidissement à travers le
passage de refroidissement ( 28, 52).
12 Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 11, caractérisé en ce que chacun des
premier et second tronçons de passage d'écoulement a une longueur comprise entre environ 1000 mm et environ
2000 mm.
13 Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 4 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte
en outre des canaux de décharge situés entre le passage de refroidissement ( 28, 52) et les moyens ( 54) formant chambre, de sorte que la vapeur et l'air accumulés dans le passage de refroidissement soient transportés vers
les moyens ( 54) formant chambre.
14 Procédé pour refroidir une pièce à travailler comportant les étapes consistant à amener la pièce à travailler ( 12), et faire circuler un écoulement à peu près hélicoïdal de milieu de refroidissement autour de la pièce à travailler, de sorte que la pièce à travailler
( 12) soit refroidie.
Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape consistant à amener la pièce à travailler ( 12) comporte l'étape consistant à faire avancer la pièce à travailler à travers un passage ( 28, 52) de refroidissement de pièce à travailler, et en ce que l'étape de mise en circulation comporte la mise en circulation d'un écoulement à peu près hélicoïdal autour de la pièce à travailler située
dans le passage de refroidissement.
16 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape de mise en circulation comporte en outre les étapes consistant à: fournir des moyens d'entrée ( 24) comportant un carter ( 34) ayant une surface intérieure ( 50) à peu près cylindrique, une entrée ( 24) de milieu de refroidissement, une sortie ( 40) communiquant avec le passage de refroidissement, un siège d'obturateur ( 38) et un corps ( 36) formant obturateur, le corps ( 36) formant obturateur étant agencé de manière à pouvoir coulisser par rapport au siège d'obturateur ( 38), faire écouler le milieu de refroidissement dans les moyens ( 24) d'entrée à peu près tangentiellement à la surface intérieure ( 50) du carter ( 34), de sorte que le milieu de refroidissement s'écoule à peu près hélicoidalement dans le carter ( 34) autour du corps ( 36) formant obturateur et vers la sortie ( 40) vers le passage de refroidissement ( 28, 52). 17 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape de mise en circulation comporte la mise en circulation de deux écoulements à peu près hélicoïdaux autour de la pièce à travailler
dans des directions linéaires à peu près opposées.
18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce l'étape consistant à faire circuler deux écoulements comporte l'étape consistant à faire circuler les deux écoulements dans des directions de
rotation à peu près opposées.
19 Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que l'étape consistant à faire circuler deux écoulements comporte les étapes
consistant à: -
fournir des premiers moyens ( 24) formant entrée et des seconds moyens ( 24 a) formant entrée, chaque moyen formant entrée comportant un carter ( 34, 34 a) ayant une surface intérieure ( 50, 50 a) à peu près cylindrique, une entrée de milieu de refroidissement, une sortie ( 40, 40 a) communiquant avec le passage de refroidissement, un siège d'obturateur ( 38, 38 a) et un corps ( 36, 36 a) formant obturateur, le corps formant obturateur étant agencé de manière à pouvoir coulisser par rapport au siège d'obturateur, et faire écouler le milieu de refroidissement dans les premiers et seconds moyens ( 24, 24 a) formant entrée à peu près tangentiellement à la surface intérieure ( 50, 50 a) du carter d'obturateur, de sorte que le milieu de refroidissement s'écoule à peu près hélicoïdalement dans le carter ( 34, 34 a) autour du corps formant obturateur et vers la sortie ( 40, 40 a)
vers le passage de refroidissement.
20 Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps ( 36, 36 a) formant obturateur et le siège d'obturateur ( 38, 38 a) des premiers et seconds moyens ( 24, 24 a) formant entrée définissent chacun une ouverture ( 44, 44 a) située entre une entrée et une sortie respectives de milieu de refroidissement, le procédé comportant en outre l'étape consistant à ajuster la dimension de chaque ouverture ( 44, 44 a) de manière à commander la vitesse du milieu de refroidissement sortant des premiers et seconds
moyens formant entrée.
21 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'étape consistant à ajuster comporte l'ajustement des ouvertures ( 44, 44 a) de manière à fournir une vitesse linéaire de chacun des deux écoulements à peu près hélicoïdaux située entre
environ 2,0 m/s et environ 20 m/s.
22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à faire passer la pièce à travailler ( 12) à travers le passage de refroidissement avec une vitesse de pièce à travailler, l'étape consistant à ajuster comportant en outre l'étape consistant à assurer une vitesse à chacun des deux écoulements à peu près hélicoïdaux telle que la vitesse relative de chaque écoulement hélicoïdal, en fonction de la vitesse de la pièce à travailler, soit située entre environ 1,5 m/s
et environ 3,0 m/s.
23 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'étape consistant à faire circuler les deux écoulements comporte les étapes consistant à: faire circuler les deux écoulements l'un vers l'autre, et fournir des moyens ( 26) formant sortie de milieu de refroidissement comportant des moyens ( 54) formant chambre destinés à expanser la surface d'écoulement du milieu de refroidissement, les moyens ( 26) formant sortie étant agencés au niveau d'un point d'équilibre entre les deux écoulements, de sorte que la pression et la vitesse du milieu de refroidissement
dans le passage de refroidissement sont commandées.
24 Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'étape consistant à faire circuler deux écoulements comporte la mise en circulation de chaque écoulement vers les moyens ( 26) formant sortie le long d'une distance linéaire située
entre environ 1000 mm et environ 2000 mm.
Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape consistant à remettre en circulation le milieu de refroidissement à partir des moyens ( 54) formant chambre vers les premiers et seconds moyens ( 24, 24 a)
formant entrée.
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