Brevet FR2229480A1 — publié le 19741213

La présente invention concerne un procédé et un dispositif adapté audit procédé destinés à la fabrication en continu de morceaux de fil métallique rectilignes mis à longueur, à partir d'un fil-machine ou fil laminé amené par tréfilage à la dimension voulue. Pour de nombreux cas d'utilisation, par exemple comme fils d'åme pour la fabrication d'électrodes de soudage, on a besoin de tronçons rectilignes de fil métallique d'une dimension déterminée, mis à longueur avec exactitude. En général, la fabrication de tels tronçons de fil métallique s'effectue dans ce qu'on appelle des installations combinées dans lesquelles le fil laminé passe d'abord sur plusieurs machines à tréfiler qui le mettent à la dimension voulue, puis, après etre passé par un appareil à dresser il est mis à longueur, c'est-à-dire tronçonné en segments de même longueur à 1'aide d'une machine à couper.Bien que, substantiellement, cette méthode ait donné satisfaction, elle a néanmoins pour inconvénient que le rendement de l'appareil à dresser de même que celui des machines à couper le fil sont sensiblement inférieurs à celui des étages de traitement précédents. Il en résulte que la rentabilité du procédé de fabrication en question trouve rapidement sa limite. D'habitude, le dégauchissage ou dressage du fil métallique s'effectue au moyen d'organes à dresser dont la vitesse de rotation élevée agissant en liaison avec des phénomènes de balourd inévitables entraient une usure des paliers élevée et de plus, il faut s'attendre à une certaine détérioration de la surface du fil métallique due au frottement exercé par les organes à dres ser A cela vient s'ajouter le fait que, pour obtenir une qualité de dressage optimale, il faut qu'il existe un rapport déterminé entre la vitesse d'avancement du fil métallique et la vitesse de rotation de 11 organe à dresser, de sorte que la vitesse d' avancement du fil métallique ne peut varier que par bonds de grande amplitude.Ceci vient du fait que chacune des mâchoires de dressage élémentaires de l'organe à dresser n'agit que sur un petit secteur de la surface du fil métallique, mais il faut éviter d'une façon stricte qu'une telle mâchoire puisse éventuellement agir sur un secteur déjà traité ; il en résulterait en effet que le fil prendrait une forme en spirale plus ou moins accusée et on n'obtiendrait pas un tronçon de fil parfaitement rectiligne. En pratique, cela revient à limiter l'avance du fil à la valeur d'adaptation la plus élevée possible pour la vitesse de rotation des organes de dressage, cette valeur ne pouvant d'ailleurs pratiquement pas Etre atteinte parce que le réglage de la tachine n'est possible qu'à pleine puissance. les mises au rebut qui en résultent obligatoirement au début de l'opération sont naturellement d'autant plus grandes que, l'avance du fil métallique est plus rapide et il va sans dire qu'une dépense pouvant aller jusqu'à une tonne de fil métallique et peut être plus encore pour les opérations de réglage n'incite pas à utiliser réellement et encore moins à augmenter la limite techniquement possible en ma tire de vitesse d'avancement de fil. L'utilisation d'appareils à dresser à rouleaux n'a pas donné pour ce domaine d'utilisation les résultats voulus en raison de la qualité de dressage défectueuse, parce que le fil qui arri Te 8 'introduit la plupart du temps sons forme hélicoldale dans l'appareil, ce qui empssche de le dresser de façon parfaitement rectiligne. Pour la lise à longueur, on a d'habitude recours à deux m- thodee différentes. Dans le premier cas, on fait passer le fil métallique dans une buse de coupage et on le tronçonne à l'aide dtun couteau passant devant cette buse. l'autre méthode consiste à utiliser deux laies se déplaçant suivant le même rythme qui viennent battre l'une contre l'autre, le fil étant tronçonné com- me par une pince à couper. Pour obtenir des vitesses de coupe élevées, il faut qu'à l'instant de la coupe, le mécanisme de coupe atteigne la vitesse du fil à couper, c'est-à-dire que les deux laies doivent effectuer un mouvement de va-et-vient.Par conséquent, étant donné que ces parties du dispositif doivent se déplacer très rapidement le rendement de coupe d'un tel mécanisme de coupe est limité. Dans tous les dispositifs connus, des parties de ce mécanisme de coupe effectuent un mouvement de va-etvient dans des guidages et ces guidages subissent une usure particulièrement élevée. Malgré des mesures coûteuses d'entretien, l'usure est si élevée en raison des vitesses d'avancement de fil que l'on cherche à réaliser que le dispositif est mis totalement hors service au bout d'une durée de fonctionnement relativement courte. Un but de la présente invention est donc de créer un procédé pour la fabrication en continu de tronçons de fil métallique rectilignes, mis à longuet, à partir de fil-machine ou fil lami- né amené par tréfilage à Sa dimension voulue, qui ne présente pas les inconvénients exposés ci-dessus. Le procédé proposé par l'invention est caractérisé en ce que, après la dernière opération d'étirage, on confère au fil métallique au moyen d'un disque d'étirage une courbure sensiblement monoaxiale, et en ce que le fil est amené successivement dans le temps et dans l'espace, directement et exclusivement par le disque d'étirage, dans un appareil à dresser, puis au dispositif de coupe où le fil parfaitement dressé est tronçonné en segments de longueur voulue, ceci en observant entre la vitesse de rotation du disque d'étirage et le rythme de succession des opérations de coupe un rapport donné qui est fonction de la longueur de coupe. Grâce à ces mesures, on crée dans le fil étiré par la dernière opération de tréfilage, et aux prétensions duquel est superposée la déformation à froid, un état de tension sensiblement monoaxial nettement marqué, qui peut être compensé faci-lement et complètement lors du passage dans l'appareil à dresser. ais ce qui est essentiel ici aussi est le fait que le fil métallique est poussé dans l'appareil à dresser et ensuite n'est plus tiré car on a constaté qu'autrement l'effet de l'opération de dressage est fortement remis en cause. Le dispositif proposé par l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus est caractérisé en ce qu'il se compose d'un disque d'étirage disposé immédiatement à la suite de l'outil à tréfiler, agissant de préférence en liaison avec des rouleaux de serrage d'un appareil de dressage à rouleaux, d'un dispositif de coupe formé de lames mobiles et d'un moteur destiné à l'entrainement du disque d'étirage et du dispositif de coupe, coopérant avec une commande à réglage sans graduation, pour le réglage de la longueur de coupe. L'utilisation d'un appareil de dressage à rouleaux permet non seulement de recourir à des vitesses d'avancement de fil très élevées mais aussi de régler l'appareil à dresser avec une faible vitesse de démarrage du tronçon de fil de sorte que la proportion de mises au rebut peut être réduite à un minimums. Dans de nombreux cas, il peut être avantageux suivant l'invention de remplacer l'appareil à dresser à rouleaux par un organe à dresser rotatif. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé représentant un appareil destiné à la fabrication de tronçons de fil métallique utilisés corme fils d'âme pour fabrication d'électrodes de soudage, et dans lequel s la figure 1 représente en élévation latérale schématique le dispositif selon l'invention la figure 2 représente de la même façon une variante de réalisation de ce même dispositif. Comme le montre la figure 1, le fil métallique 1 qui a été en général étiré au préalable, se déroule d'un dévidoir non représenté (il pourrait également venir directement d'un outil d' étirage précédent) et passe dans un outil de tréfilage 2 formé de la botte à filière 2' et de la filière 2" de façon à prendre les dimensions ndoessaires pour le diamètre voulu des segments de fil. iD8Ui te le fil 1 passe en formant plusieurs spires autour d'un disque d'étirage 4 sur lequel, en liaison avec les galets 3 du dispositif abaisseur de retenue, il adhère par friction de fa çon suffisamment ferme pour être tiré avec la vitesse prévue à travers l'outil de tréfilage 2. le disque d'étirage entrain par le moteur 7 a un double iale ; non seulement il transmet les forces de traction nécessaires pour l'avancement du fil mais il est dimensionné de telle sorte qu'il confère au fil métallique une courbure bien marquée, essentiellement ionoaxiale. C'est en présentant cette courbure que le fil 1 avançant sous l'action du disque d'étirage 4 qui le pousse, passe dans un appareil à dres- ser à rouleaux 5 et, dans cet appareil, il est dressé d'une façon parfaitement rectiligne grâce à des vitesses d'avancement aussi élevées que possible, sans risquer hêtre détérioré.Continuant son parcours, le fil redressé 1 arrive au dispositif de coupe 6 qui est mû également par le moteur 7. Âvantageusement, le dispositif de coupe est tel que décrit dans la demande de brevet de ce Jour au nos de la présente demanderesse, pour : wDispositif de coupe, notanent pour fil métallique". La mise à longueur s' effectue au moyen de deux lames 6 volantes ou mobiles, qui se rapprochent l'une de l'autre suivant un rythme déterminé pour effectuer l'opération de coupe.La longueur de coupe est déterminée par le rapport entre la vitesse de rotation du disque d'étirage et la vitesse du dispositif de coupe, et le réglage de ce rapport, c'est-à-dire de la longueur de coupe, peut être effectué moyen d'une commande 8 a réglage continu. D'une façon connue en soi et utilisée couraiirnt pour l'usinage des fils métalliques, des tubes-guides pour le tronçon de fil, non représentés, peuvent être disposés sur les tronçons de parcours libres entre les différentes parties du dispositif. les tronçons de fil mis à longueur arrivent enfin sltr une bande convoyeuse 9 pour être emmenés à un récipient collecteur d'ine façon qui n'a pas besoin d'être décrite. Le dispositif représenté à la figure 2 est semblable au précédent en ce qui concerne le problème à résoudre et les détails de construction, à ltexception de l'appareil de dressage à rou leaux qui est remplacé ici par un organe à dresser 10 rotatif. Cette variante du dispositif selon l'invention peut être avantageuse lorsque, en raison par exemple d'une qualité de fil n'autorisant que des vitesses de tirage très réduites ou rendant dif- ficile l'opération de dressage, ou pour toute autre raison, il n'est pas possible de faire fonctionner le dispositif avec une vitesse d'avancement de fil maximale. REVEXDICATIONS 1) Procédé pour la fabrication en continu de tronçons de fil métallique rectilignes, mis à longueur, à partir de fil-machine ou fil laminé amené par tréfilage à la dimension voulue, caractérisé en ce que, après la dernière opération d'étirage, il est conféré au fil métallique une courbure sensiblement monoaxiale au moyen d'un disque d'étirage et en ce que le fil est amené successivement dans le temps et dans 1'espace, directement et exclusivement par le disque d'étirage, dans un appareil à dresser puis au dispositif de coupe où le fil parfaitement redressé est tronçonné en segments de longueur voulue, ceci en observant entre la vitesse de rotation du disque d'étirage et le rythme de succession des opérations de coupe un rapport donné qui est fonction de la longueur de coupe. 2) Dispositif adapté à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif se compose d'un disque d'étirage disposé Inédiatement à la suite de l'outil de tréfilage, coopérant de préférence avec des rouleaux ou galets de serrage, d'un appareil à dresser à rouleaux, d'un dispositif de coupe formé de lames mobiles et d'un moteur assurant l'entranement du disque d'étirage et du dispositif de coupe, coopérant avec une commande progressive de réglage de la longueur de coupe. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil à dresser à rouleaux est remplacé par un organe à dresser rotatif.