Brevet FR2176023A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement utilise dans la fabrication de fil électriquetsoléX c'està-dire de fil électrique muni d'un enrobage isolant. Lorsque, dans les dispositifs de refroidissement connus de ce genre, la vitesse d'enroulage du fil augmente au delà d'une certaine valeur, la force de traction appliquée à ce fil, après son passage à travers le dispositif de refroidissement, subit une augmentation excessive due à la résistance dynamique déterminée par le liquide de refroidissement, ce qui tend à provoquer une dégradation du produit final. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de refroidissement permettant d'obtenir un refroidissement efficace du fils sans que la traction agissant sur celui-ci subisse une augmentation préåudiciable En général, la fabrication de fil électrique isolé comporte les opérations successives d'étirage, de traitement thermique, d'application d'un revêtement isolant par extrusion, de refroidissement et d'enroulage. La qualité du produit final dépend dans une large mesure du déroulement satisfaisant de l'opération de refroidissement. Le fil pourvu de son revêtement isolant est refroidi après l'application de ce revêtement par extrusion. Lorsque la vitesse d'enroulage du fil isolé fini est relativement réduite, la résistance de l'eau de refroidissement contenue dans le récipient refroidisseur ne présente pas de problème particulier0 Par contre, lorsque la vitesse d'enroulage dépasse une certaine valeur, comme c'est le cas dans les procédés de fabrication modernes, la traction agissant sur le fil isolé dépasse la valeur limite admissi ble, en raison de la résistance déterminée par l'eau de refroidissement dans le récipient refroidisseur, si bien que le fil isolé subit alors un allongement accru, le résultat étant une qualité insatisfaisante du produit fini. Dans les installations connues, le fil isolé sortant de l'outil d'enrobage de l'extrudeuse, passe par un récipient refroidisseur profilé en t qui est rempli d'eau, après quâi le fil est enroulé par un dispositif d'enroulage. Le dispositif de refroidissement comporte une base de support allongée du type caisson pour le récipient à eau de refroi dissement, des orifices étant ménagés pour le passage du fil isolé, cependant que la base de support porte, par l'intermédiaire d'une plaque de support, un récipient refroidisseur profilé en "V" dont la longueur est légèrement inférieure'à celle de la base de support. Une buse d'amenée pour liteau de refroidissement est disposée au-dessus du récipient refroidisseur, cette buse étant orientée dans la direction de l'avance du fil. Pendant le refroidissement du fil isolé, ce dernier passe, après sa sortie de l'outil d'enrobage de l'extrudeuse, à travers le récipient refroidisseur rempli d'eau par la buse d'amenée, après quoi le fil refroidi est enroulé par le dispositif d'enroulage. Etant donné que l'eau de refroidissement est amenée vers le récipient refroidisseur par la buse comme indiqué plus haut, elle tend à e déplacer dans la direction d'avance du fil isolé, et puisque cette eau de refroidissement est distribuée par la buse, d'une part, et évacuée du récipient refroidisseur d'autre part, le fil isolé subit une résistance considérable déterminée par l'eau. On a déjà proposé un dispositif dans lequel l'écoulement d'eau provenant de la buse d'amenée se fait dans une direction opposée à celle de l'avance du fil isolé; toutefois, ce dispositif nta pas donné entièrement satisfaction. Par ailleurs, en ce qui concerne l'effet de refroidissement, l'eau-de refroidissement définit un gradient dQ à l'avance du fil isolé et indicatif de l'amplitude de la résistance de l'eau; en outre, l'eau de refroidissement forme une pellicule mince sur la périphérie du fil isolé à laquelle cette eau adhère pour se déplacer avec le fil, si bien que la température de l'eau formant cette pellicule augmente en direction de l'orifice de sortie du récipient refroidisseur; l'efficacité du refroidissement du fil isolé se trouve, de ce fait, diminuée. Etant donné que, dans le dispositif connu décrit ci-dessus, le fil isolé se trouve toujours dans l'eau de refroidissezent, pendant son passage à travers le dispositif refroidisseur, et qu'il se déplace dans cette eau à une vitesse d'avance et d'enroulage élevée qui peut dépasser 1500 m/min., la résistance détermL- née par l'eau de refroidissement provoque un allongement ou des ruptures du fil isolé; par ailleurs, en ce qui concerne le refroi dissement, on doit noter que l'eau de refroidissement adhère con tinuellement, sous forme de la pellicule mince précitée, à la périphérie du fil isolé et se déplace avec celui-ci entre son admission dans le récipient refroidisseur et sa sortie, ce qui diminue l'efficacité du refroidissement. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en permettant un refroidissement efficace sans augmentation de la force de traction appliquée au fil isolé, et, plus particulièrement, en empêchant l'eau de refroidissement de former une pellicule mince sur le fil isolé qui provoque une diminution de ltefficacite du refroidissement; en empêchant la formation d'une telle pellicule, on obtient une diminution de la surface de contact et, par conséquent, une diminution de la résis fiance de l'eau de refroidissement à 11avance du file Le dispositif de refroidissement faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de récipients refroidisseurs pour mettre le fil en contact avec le liquide de refroidissement pendant l'avance du fil, ledit dispositif comportant, en outre, des moyens d'enlèvement du liquide disposés entre lesdits récipients refroidisseurs et appelés à enlever la pellicule de liquide qui adhère à la surface dudit fiL Afin d'obtenir une élimination plus efficace de la pellicule de liquide, lesdits moyens d'enlèvement de liquide peuvent comporter une buse éjectant un jet de gaz pour éliminer par soufflage ladite pellicule de liquide adhérant à la surface du fil. Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'enlèvement de liquide peuvent comporter une plaque en éponge ou analogue à travers laquelle on fait passer le fil en vue d'éliminer la pellicule de liquide adhérant à sa surface, L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La fig. 1 montre, en vue frontale, un mode de réalisation du dispositif selon la présente invention. La fig. 2 montre le dispositif de la fig0 1, vu en plan. La fig. 3 est une coupe transversale suivant la ligne A-IL de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne B-B de la fig. 2; La fig. 5 est une coupe transversale suivant la ligne C-C de la fig0 2, et La fig0 6 est une coupe transversale représentant une plaque en éponge utilisée dans un autre mode de réalisation, à la place d'une buse à air. On décrira ci-après le dispositif selon l'invention, référence étant faite plus particulièrement aux figs 1 à 5 qui représentent un premier mode de réalisation de l'invention. Ainsi qu'il ressort notamment des figs 1 et 2 représentant le dispositif de refroidissement selon l'invention, respectivement en vue frontale et en plan, une base de support 2 du type caisson, appelée à recevoir des récipients refroidisseurs, est montée sur deux pieds de support 3; la base 2 est ouverte à son extrémité supérieure et comporte un canal d'évacuation 5 pour l'eau de refroidissement s1 étendant vers le bas à la partie aval de la base de support 2, Par rapport à la direction d'avance dlun fil isolé 7. ComBe il est indiqué plus clairement sur les figs.3 à 5, la base de support 2 porte une pluralité de récipients refroidisseurs 1 (au nombre de 7, dans le mode de réalisation représenté), ces récipients étant disposés en série, chaque récipient étant pourvu, dans sa partie centrale, d'un orifice 16 pour le passage du fil isolé 7. Chaque récipient refroidisseur est relié à un conduit 4a qui est relié, à son tour, à un tube d'alimentation principal 4 pour amener de l'eau e refroidissement 14 vers lesdits récipients refroidisseurs. Le débit de l'eau de refroidissement 14 amenée vers chaque récipient refroidisseur 1 est limité à une valeur minimum compatibe avec un refroidissement efficace du fil isolé 7 traversant les récipients refroidisseurs 1, d'une part, et avec la diminution désirée du risque d'allongement excessif et de rupture de ce fil0 Afin d'obtenir un refroidissement plus efficace, on prévoit deux buses à air 6a reliées à des conduits à air 6, devant chaque récipient refroidisseur 1, ces buses étant disposées de manière à être dirigées vers des cotés opposés du fil isolé 7. En vue du refroidissement du fil isolé 7, l'eau de refroidissement 14 est d'abord amenée vers chacun des récipients refroi disseurs 1, Par le conduit 4a associé branché sur le tube d'alimentation principal 4, de manière à remplir le récipient refroidisseur 1 intéressé. Lorsque les récipients refroidisseurs 1 sont pleins, l'eau de refroidissement s'écoule par-dessus le bord supérieur de chaque récipient 1 vers la base de support 2, d'où elle est évacuée par la canalisation d'évacuation 5. Le fil isolé 7, provenant de l'extrudeuse (non représentée) qui forme le revêtement isolant sur L'ami conductrice du fil, traverse d'abord le premier réci pient refroidisseur 1 où il est refroidi grâce à une pellicule d'eau de refroidissement qui adhère à la périphérie dudit fil0 Ensuite, ainsi qu'il ressort de la fig. 5, immédiatement avant le passage du fil à travers le récipient refroidisseur suivant, l'effet de refroidissement est amélioré grâce à un jet d'air provenant des buses 6a dirigé vers le fil, ce jet d'air assurant l'é- limination de la pellicule d'eau adhérant au fil, tout en refroidissant ce fil à une température légèrement inférieure à celle résultant du refroidissement dans le récipient refroidisseur 1 précédant. Le fil 7 avance ensuite pour-traverser le récipient refroqlisseur 1 suivant0 Ce cycle de fonc nn wsent se répète jusqu'à ce que le re froidissement du fil soit achevé. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, des buses à air 6a sont disposées immédiatement en amont de chacun des récipients refroidisseurs 1 en rle d'améliorer l'effet de refroidissement. Dans un autre mode de réalisation, ces buses peuvent être remplacées par des plaques 8 en éponge pourvues chacune d'un trou 18 pour le passage du fil isolé 7. Ces plaques sont fixées sur la paroi frontale amont du récipient refroidisseur 1 intéressé; elles peuvent aussi tre montées séparément (voir la fig. 6). L'effet de ces plaques d'éponge consiste à éliminer la pellicule mince d'eau adhérant à la périphérie du fil isolé; on peut également introduire dans les récipients refroidisseurs 1 de l'eau à température différentielle. Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, le dispositif selon la présente invention comporte un organe de support de récipients refroidisseurs, cet organe de support étant muni d'une canalisa tion pour l'évacuation de l'eau de refroidissement et monté sur des éléments de support, cependant qu'une pluralité de récipients refroidisseurs sont disposés sur ledit organe de support, chacun desdits récipients présentant une capacité aussi faible que possible, et ces récipients étant disposés en série et espacés d'une manière convenable les uns des autres; le dispositif comporte, par ailleurs, des moyens d'enlèvement de liquide disposés entre lesdits récipients refroidisseurs, et le fil isolé traverse successivement lesdits récipients refroidisseurs, afin autre refroidi à la température voulue, Grace à cet agencement, on peut réduire la résistance de l'eau de refroidissement à l'avant du fil isolé traversant les différents récipients refroidisseurs à une valeur minimum, même lorsque la vitesse d'enroulage du fil est élevée, ce qui permet d'éviter un allongement excessif et des ruptures du fil sous l'effet de la résistance déterminée par liteau de refroidissement; en outre, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un meilleur refroidissement, par rapport aux dispositifs de refroidissement connus, en raison de quoi la qualité du fil isolé fini est améliorée On doit noter, par ailleurs, que le dispositif selon la présente invention peut etre fabriqué et assemblé d'une manière plus simple et plus facile que les dispositifs connus. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de 11 invention. REVESSICATIONS 1. Dispositif de refroidissement de fil électrique isolé utilisé dans une installation pour la fabrication dudit fil, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de récipients refroidisseurs recevant du liquide de refroidissement et appelé à mettre ledit fil au contact de ce liquide de refroidissement pendant l'avance dudit fil, ledit dispositif comportant, en outre, des moyens d'enlèvement de liquide disposés entre lesdits récipients refroidisseurs et appelés à éliminer la pellicule de liquide de refroidissement adhérant à la surface dudit fil. 2. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'enlèvement de liquide comportent des buses à gaz appelées à éjecter un jet de gaz pour éliminer par soufflage ladite pellicule de liquide adhérant audit fil. 3. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'enlèvement de liquide comportent au moins une plaque en éponge appelée à éliminer ladite pellicule de liquide de refroidissement adhérant à la surface dudit fil, lors du passage de ce dernier à travers ladite plaque en éponge.