Brevet FR2316340A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne un appareil pour le traitement de fils métalliques et,'plus particulièrement, un appareil dans lequel un fil métallique continu est chauffé pendant qu'il traverse l'appareil, ceci pour assurer son recuit par chauffage et ultérieurement sa trempe, ou pour assurer son chauffage préalablement à un traitement ultérieur. On opère te chauffage en faisant passer dans le fil du courant électrique sous tension relativement faible à travers des poulies rotatives que le fil contourne, pour chauffer le fil par résistance pendant qu'il passe de l'une à l'autre poulie. Jusqu'à présent, la connexion des poulies rotatives à une source d'alimentation fixe est effectuée au rtloyen de frotteurs en carbone en contact avec les arbres qui portent les poulies. Selon la présente invention, il est prévu un appareil pour le traitement de filsriétaîliques comportant des poulies de réception du fil montées sur des arbres, auxquels elles sont connectées, tourillonnant dans des carters qui présentent des bornes d'alimentation susceptibles d'être reliées aux bornes d'une source d'alimentation, une poche formée entre chaque carter et l'arbre respectif étant agencée pour contenir du métal, liquide à température ambiante, destiné à transmettre le courant électrique du carter à l'arbre et à la poulie respective pour l'appliquer à un fil contournant celle-ci. On va maintenant décrire à titre d'exemple une réalisation de ltinvention en se référant au dessin annexé, partiellement schématique, sur lequel la figure 1 est une vue de profil a'un appareil de recuisson; la figure 2 est ure vue en coupe droite d'un arbre d'entre nement et de l'agencement de connexion associé. Tel que représenté sur la figure 1, l'appareil pour le recuit de fil comporte six poulies, dont quatre sont entraînées à partir d'une même source d'énergie, les deux autres étant folles.les six poulies sont réparties à raison de trois dans un jeu supérieur et de trois dans un jeu inférieur.Du fil métallique 2 arrive d'une tréfileuse ou d'une bobine non représentées et contourne une première poulie menée 4 du jeu inférieur, puis forme un premier brin, ascendant, 5 jusqu'à une première poulie, folle, G du jeu supérieur, un second brin, descendant, 7 jusqu'à une seconde poulie, menée, 8 du jeu inférieur, un troisième brin, ascendant, 9 jusqu' à une seconde poulie, menée, 10 du jeu supérieur, un quatrième brin, descendant, 11 jusqutà une troisième poulie, menée, 12 du jeu inférieur et un cinquième brin, ascendant, 13 jusqu'à une troisième poulie, folle, 14 du jeu supérieur, puis contourne finalement des poulies folles 16,13 rour- rejoindre un autre poste de traitement ou une bobineuse indiquée en 20. Les premier et second brins 5 et 7 du fil traversent à l'air libre des tubes Sro- tecteurs 22 et 24, tandis que les troisieme et quatrième brins 9 et Il traversent des tubes 26,28 alimentés en vapeur d'eau destinée à éviter l'oxydation superficielle du fil porté à haute température.Le cinquime brin 13 traverse coaxialement une colonne montante 3Oà section elliptique, munie sur sa longueur d'ajutages qui projettent des jets d'eau vers son axe. es jets sont commandés individuellemnt ou par groupes et, grace à sa forme elliptique, la paroi tend à les renvoyer vers l'axe de la colonne, ce qui assure une utilisation très efficace des jets. La base de la colonne est située plus bas que la surface de l'eau contenue dans un Dain de trempe 32 qui entoure la troisième poulie 12 du jeu inférieur, de sorte que la partie inférieure de la colonne est remplie d'eau, une sortie voisine du sommet de la cuve permettant à l'excès d'eau de s'échapper de la cuve.En utilisant des jets rapprochés, on peut prévoir un trajet de refroidissement plus court que lorsqu'on prévoit seulement un bain d'eau, dans lequel un film de vapeur tend à se former entre le fil et l'eau, ce qui réduit la conduction -hermique. Four chauffer le fil par résistance, on prévoit un montage d'alimentation en triangle, triphasé, pour les première et seconde poulies 4 et & du jeu inférieur et la secorde poulie 10 du jeu supérieur, la troisième poulie 12 du jet inférieur étant reliée en conducteur de terre à la première poulie 4 du jeu inférieur. Comme représenté sur la figure 2, chaque poulie incorporée au montage électrique est montée sur l'extrémité d'un arbre 34, tourillonnant dans des roulements à billes et à rouleaux 36 à l'intérieur d'un carter 38, l'extrémité arrière, opposée à la poulie, de l'arbre étant accouplée par clavetage en 40 au moteur d'entraSne- ment non représneté PrOs de son extrémité avant +2 qui porte la poulie, l'arbre présente une collerette radiale 144 dont le pourtour +6 est biseauté, s'amenuisant vers la poulie.Le carter 38 présente un alésage en gradins dont le gradin rieur 4c reçoit la collerette radiale et dont un gradin intermédiaire 50 reçoit une plaque 52 de retenue d'un joint périphérique ,i-, logé dans un gradin intérieur 55. Au-delà d'un étranglement 56 formé derrière le joint, l'alésage du carter s'élargit en 58 pour recevoir les roulements à billes et à rouleaux 35. Un flasque avant 6G, auquel est incorporé un autre joint périphérique 62, est boulonné sur l'extrémité avant du carter et est prolongé axialement par une lèvre 63 délimitée, à l' extérieur, par une face cylindrique 64 qui coopère avec la paroi cylindrique du gradin avant 48 de l'alesage dti carter et, à l'in- térieur, par une facette tronconique 36 à inclinaison un peu inférieure à celle du biseau de la collerette. Ainsi, une poche 68 de faible. épaisseur se trouve définie entre le flasque 60, le redan radial du gradin extérieur 4 de l'alésage du carter et la collerette radiale 44 de l'arbre 34.Cette poche 68 est re plie de métal liquide. tel qu'alliage indium-gallium, destiné@à assurer un contact éléctrique entre le carter et la collerette radiale de 1' arbre. Le métal liquide arrive dans la poche par un canal 70, deux cé dans le carter, qui débouche dans ie redan radial avant, un canal analogue 72, diamétralement oppose, permettant de faire circuler le metal liquide à travers un moyen épurateur. ün autre canal 74, percé dans le flasque avant 60, permet d'envoyer si bescin est du gaz de purge dans la poche. La collerette de l'ar-re présen- te dais sa face arrière une rainure radiale facilitant la répartition du métal liquide.Les joints périphériques 62 et +, qui por- tent contre l'arbre de part et d'autre de la collerette rad ale, retienent le métal liquide dans la poche et l'empêchent de stin- filtrer le long de l'arbre. Le métal liquide va traverser le noyen épurateur extérieur sous l'effet de a charge hydrostatique engendrée par la force centrifuge qu'il subit dans le carter. En fonctionnement, une connexion est tablle avec une corne 76 prévue sur le carter, et le courart électrique passe du carter à la poulie à travers la poche de métal liquide entourant la col lerette radiale, le mince fil1a de métal liquide contenu dans la poche n'opposait qu'une faible résistance à la rotation de ia col lerette. Le carter est monté sur des taquets 78, électriquement iso lants, portés par le bati 80 de l'appareil et est muni de @erpen- tins refroidisseurs 32 juxtfaposée au flasque 6@@@@ thermecouple 84 est er outre monté de manière à perrettre de surveiller la température du carter et donc du métal liquide. Etant donné que l'appareil s'étend sur une hauteur d'environ quatre mètres, il faut prendre des nesures pour pouvoir accéder aux poulies sup.érieures. A cette fin. on prévoit une plate-forme, non représentée, qu'on peut déplacer verticalement au moyen d'un groupe moteur électro-mécanique, des rails de guidage prévus sur le côté de l'appareil coopérant avec des galets à joues montés sur la Slate-forme pour positionner celle-ci. mutant donné qu'on utilise un montage en triangle d'alimentation triphasée assurant un chauffage qui établit approximativement, dans la première branche chauffant les premier et second brins 5 et 7, pour du fil de cuivre, une température de 200 C au niveau de la seconde poulie 8 du jeu inférieur, dans la seconde branche chauffant le troisième brin 9, une témpéature de @85 C et, dass la troisième branche cnauffant le quatrième brin 11, une température de 550 C, on assure une économie sur les longueurs des brins par rapport à un montage en triangle domt les première et seconde branches sortent sensiblement le fil à 200 C. En outre, en ortant la température de CC à 550 C dans deux branches du montage en triangle, on atteint plus précocement la température de recuit de 350 C, pendant progression du fil à travers l'appareil, qu'avec un agencement où le chauffage de 200 à 550 C est assuré dans une seule branche. En outre, du fait qu'on utilise deux phases de l'alimenta- tion triphasée pour porter le fil au-delà de la température de recuit, il apparaît un décalage avantageux de la forme d'onde du courant d'alimentation On conçoit que les températures citées et leur répartition correspondent à un fil de cuivre. Pour des fils en d'autres métaux, on pourra modifier ces températures et leur distribution. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement de fil métallique, caractérisé en ce qu'il comporte des poulies de réception du fil montées sur des arbres, auxquels elles sont connectées, tourillonnant dans des carters munis de bornes d'alimentation qu'on peut relier aux bornes d'une source d'alimentation, une poche ménagée entre chaque carter et l'arbre rsspectif pouvant recevoir du métal liquide à température ambiante destiné à transmettre le courant d'alimentation du carter à l'arbre et à la poulie respective pour qu'il s' applique S un fil contournant celle-ci. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche est constituée par un espace ménagé entre une cavité cylindrique coaxiale avec l'arbre à une extrémité du carter, une plaque de recouvrement coopérant avec le carter et un flasque disposé sur l'arbre,s'étendant radialement dans ladite cavité. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque arbre présente une collerette radiale à pourtour tronconique s' amenuisant à l'opposé du carter et en ce qu'un flasque associé présente une lèvre axiale délimitée extérieurement par une face cylindrique coopérant avec la paroi cylindrique d'un évidement ménagé dans l'extrémité du carter et, intérieurement, par une face tronconique à inclinaison légèrement inférieure à celle du pourtour tronconique de la collerette. 4. Appareil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens qui font circuler le métal liquide à température ambiante dans un circuit fermé comportant des moyens d'épuration du métal et les poches ménagées entre les carters et les arbres.