Brevet FR2238540A1 — publié le 19750221

L'invention concerne l'enroulement de fils métalliques ou de tubes étirés ou encore de bandes laminées, sur une bobine située à l'intérieur d'une chambre remplie d'un gaz réducteur. Normalement les fils métalliques sont bobinés dans une atmosphère constituée par de l'air, ce qui fait que l'air qui reste dans les interstices qui se forment entre le fil de cuivre et l'huile de graissage recouvre la surface de-ce fil. Cet air résiduel et l'huile de graissage produisent diverses perturbations lorsqu'on soumet les fils enroulés de façon serrée à une opra- tion de recuit. Par exemple, on a observé entre la surface du fil situé dans la partie externe de l'enroulement et la surface du fil situé dans la partie centrale de l'enroulement, une différence de brillant, après un recuit sans oxydation, car le remplacement complet de l'air inclus dans les interstices du fil et de l'huile de graissage par un gaz réducteur, dans la partie extérieure du bobinage, donne lieu à l'obtention d'une surface de fil brillante, tandis que dans la partie centrale de a bobine l'air et l'huile sont remplacés incomplètement par le gaz réducteur ambiant, ce qui donne lieu à un brillant plus atténué de la surface du filmétallique. Les différences de diamètre du fil métallique n'affectent d'aucume façon cette tendance. I1 se produit aussi des différences dans les caractéristiques mécaniques du fil situé dans la partie centrale de la bobine et celles du fil situé vers l'extérieur de cette dernière. Cette différence fait qu'il est impossible de chauffer rapidement les fils métalliques pour réaliser un recuit rapide. kreme si l'on chauffe les fils métalliques bobinés longtemps à basse température, on observe une réduction de la qualité du recuit ainsi qu'une élimination incomplète de l'air emprisonné dans les interstices des spires du fil métallique et de l'huile de graissage adhérée à la superficie du fil, dans la partie centrale d'une bobine. L'invention se propose d'apporter une nouvelle méthode de bobinage capable de corriger les defauts qui se produisent au cours du recuit rapide de fils métalliques quand on emploie la méthode ordinaire de bobinage décrite plus haut. Cette invention concerne la méthode d'enroulement de fils métalliques, tubes ou bandes, caractérisée en ce que l'on bobine les fils ou les tubes étirés ainsi que les bandes laminées, sur une bobine, à l'intérieur d-'une chambre remplie d'un gaz réducteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation de l'invention et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue qui représente schématiquement le procédé selon I l'invention La figure 2 est une vue en coupe transversale de l'équipement de bobinage. La figure 3 et la figure 4-sont des vues qui représentent la partie centrale d'un rouleau ou d'une bobine. La figure 5 est une vue agrandie de la partie centrale d'une bobine. La figure 6 représente le graphique d'un cycle de recuit de bobines enroulées au moyen de la méthode de bobinage ordinaire, dans lequel on a indiqué en ordonnée les valeurs de température et en abscisse les valeurs de temps. La figure 7 représente le graphique d'un cycle de recuit selon l'invention, dans lequel les températures sont indiquées en ordonnée et les temps en abscisse. Dans les différentes figures les principaux éléments énumérés dans ce qui suit ont reçu chacun une référence numérique de la façon suivante: 1.- Fil métallique, par exemple fil de cuivre, etc. 2.- Matrice d'étirage 3.- Eliminateur d'huile de graissage 4.- Dispositif de fermeture hermétique 5. - Chambre remplie de gaz réducteur 6.- Tube d'admission de gaz 7.- Vanne de régulation d'admission de gaz 8.- Tube de sortie de gaz 9.- Vanne de régulation de sortie de gaz 10.- Flasque latéral de la bobine d'enroulement 11.- Noyau métallique de la bobine 12.- Axe 13.- Coussinet 14. - Dispositif d'entratnement 15.- Accouplement 16.- Partie externe d'un rouleau ou bobine 17.- Partie interne d'un rouleau ou bobine 18.- Partie centrale d'un rouleau ou bobine 19,- Enveloppe 20.- Interstices éntre les spires de fil métallique Dans la figure 1 qui représente une coupe transversale qui montre schématiquement le procédé depuis la matrice d'étirage, jusqu'à la chambre remplie de gaz réducteur, les fils métalliques 1, par exemple des fils de cuivre étirés, provenant de la matrice d'étirage 2 traversent avec l'huile de graissage qui reste adhérée à leur surface, l'eliminateur dthuile de graissage, et passent à travers le dispositif de fermeture hermétique 4 et s'enroulent sur la bobine 10 à l'intérieur de la chambre pleine de gaz réducteur 5. La bobine d'enroulement 10 est actionnée par l'arbre 12 qui est entrain8 par l'intermédiaire de l'accouplement 15, par l'ensemble moteur 14 supporté par les coussinets 13. On introduit le gaz réducteur dans la chambre 5 par la vanne de régulation d'entrée de gaz 7 intercalée dans le tube d'admission de gaz 6, et après avoir rempli la chambre 5, on expulse une partie du gaz réducteur par la vanne 9 de régulation de sortie de gaz, à travers le tube de sortie de gaz 8. On retire la bobine 10 avec le fil bobiné sur elle et on la reipla- ce par une nouvelle bobine après avoir retiré l'enveloppe 19 de la chambre pleine de gaz réducteur 5. Après le changement de bobine, on remplit de nouveau la chambre 5 avec le gaz réducteur, et on fait passer le fil métallique étiré provenant de la matrice d'étirage à travers l'éliminateur 3 d'huile de graissage et à travers le dispositif de fermeture hermétique, et on enroule le fil sur la bobine 10. Il est recommandable que le gaz réducteur utilisé po-ur cette application ait la meme composition que'celui qui est employé dans le four de recuit, et que la fourniture de gaz soit interrompue le temps nécessaire pour le changement de bobine d'enroulement. Comme il a été indiqué plus haut, cette invention concerne une méthode qui consiste à remplir les interstices entre les spires de fil, de tube, ou de bande métallique avec un gaz réducteur, en réalisant l'enroulement des fils, tubes ou bandes, dans une chambre remplie de gaz réducteur, après avoir éliminé l'huile de graissage qui serait restée adhérée à la surface des fils ou des tubes étirés, ou encore des bandes laminées. Grace à l'élimination de cette huile de graissage, et au remplissage de ces interstices par un gaz réducteur, l'invention permet le chauffage rapide des fils, tubes ou bandes enroulés, sans que l'on puisse noter aucune différence entre le brillant de la surface du fil situé à la partie extérieure 16 d'une bobine et celui de la partie centrale 18 de celle-ci, et permet d'augmenter la vitesse de recuit, en améliorant ainsi les caractéristiques mécaniques des fils, tubes ou bandes. Dans ce qui suit, on donne un exemple concret de réalisation et de fonctionnement. On étire des fils de cuivre 1 au moyen d'une matrice d'étirage-2 et on les fait passer à travers l'éliminateur d'huile de graissage 3 et à travers le dispositif de fermeture hermétique 4,- en enroulant une bobine de 500 kg dans la chambre pleine d'un gaz réducteur composé de 1 à 1,5 % de CO, 1 à 1,5 % de H2, 10 à 13 % de C02 et 84 à 88 % de N2. Comme le montre la figure 7 on a réalisé le recuit de 15 de ces bobines d'un poids unitaire de 500 kg, en un temps de 17 heures. D'autre part, pour le recuit de 15 bobines de chacune 500 kg, bobinées par la méthode-ordinaire, dans l'air, comme l'indique la figure 6, un temps de 42,5 heures a été nécessaire. Comparée avec la méthode ordinaire de bobinage, la méthode de bobinage selon l'invention a permis d'économiser 25,5 heures du temps de recuit, et elle a permis d'améliorer la qualité de ce recuit. En outre, il ne se produit pas de différence entre le brillant de la surface du fil de cuivre situé dans la partie externe 16 de la bobine et le brillant du fil de cuivre provenant de la partie centrale de la bobine, pas plus que l'on n'observe de différence entre les caractéristiques mécaniques du fil de cuivre de la partie externe 16 de la bobine et du fil provenant de la partie centrale 18 de celle-ci. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement, à -titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Méthode de bobinage de fils, tubes ou bandes métalliques caractérisée en ce qu'on enroule les fils et les tobes étirés, ou les bandes laminées, en forme de bobine ou de rouleau, à l'intérieur d'une chambre remplie d'un gaz réducteur.