Brevet FR2677904A1 — publié le 19921224

La présente invention est relative à un caissondiffuseur de ventilation, destiné notamment à être associé à un module de ventilation de convoyeur en sortie d'un train de laminage à chaud de fils, en particulier un module de convoyeur du type "ASHLOW" de refroidissement de fils en acier. Comme on le sait, les sorties des trains de laminage à chaud de fils sont équipées de convoyeurs refroidissants, sur lesquels les fils sont disposés en spires à plat. Ces convoyeurs peuvent être de plusieurs types, notamment du type précité "ASHLOW". Ces derniers comprennent un transporteur à rouleaux muni de ventelles, sous lequel sont placés une pluralité de modules de ventilation, constitués chacun d'un caisson de ventilation faisant office de diffuseur, d'un silencieux et d'un ventilateur, ces éléments étant disposés du haut vers le bas. Les caissons de ventilation comprennent des déflecteurs disposés et profilés pour guider l'air de ventilation suivant des traJets déterminés. Ces déflecteurs sont fixes et permettent de répartir le flux d'air sur la largeur du convoyeur, afin de refroidir les bords plus vigoureusement que l'axe. En effet, en raison de la disposition en spires à plat du fil, la densité de fils à refroidir est plus importante sur les bords du convoyeur que dans l'axe. Ce système présente un inconvénient qui résulte du fait que la densité relative de métal à refroidir entre les bords et l'axe du convoyeur, dépend de la façon dont les spires sont disposées et du diamètre du fil. Ainsi, en sortie de convoyeur, on peut dans certains cas, observer des différences de température d'au moins 100au entre les parties des spires situées en bordure du convoyeur et celles situées dans l'axe.Il en résulte des hétérogénéités de caractéristiques mécaniques tout le long du fil. Le but de l'invention est de réaliser un caisson-diffuseur de ventilation dans lequel cet inconvénient est éliminé. Conformément à l'invention, les déflecteurs du caisson-diffuseur sont équipés de moyens de réglage de leur forme et de leur position à l'intérieur du caisson. Ces moyens permettent donc de régler le flux d'air de refroidissement dans la section transversale du convoyeur, afin d'adapter la répartition d'air à la disposition du fil sur le convoyeur et en fonction du diamètre de ce fil. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - Le caisson étant ouvert à sa face inférieure et à sa face supérieure, chaque déflecteur est formé de deux parties articulées autour d'un axe horizontal commun, porté par des parois latérales du caisson, à savoir une partie supérieure destinée à orienter le flux d'air et une partie inférieure destinée à laminer le flux d'air. - Les parties supérieures et inférieures des déflecteurs coopèrent avec des dispositifs respectifs de réglage de leur position à l'intérieur du caisson, ces dispositifs étant positionnés à l'extérieur dudit caisson. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisations à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective avec arrachements d'un module de refroidissement d'un convoyeur muni d'un caisson-diffuseur de ventilation selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale verticale d'une forme de réalisation du caisson-diffuseur selon l'invention. La figure 3 est une vue de dessus du caisson de la Fig.2. La figure 4 est une vue en élévation partielle du caisson illustrant une variante d'exécution des Fig. 2 et 3. La figure 5 est une vue en perspective partielle d'une seconde forme de réalisation du caisson-diffuseur selon l'invention. On a représenté à la Fig.1 un convoyeur 1 du type dit "ASHLOW" qui comporte, d'une part un convoyeur 2 formé de manière connue de longerons 20, de rouleaux 3 et de ventelles 4, et d'autre part un module 6 de ventilation placé sous le convoyeur 2, sur lequel peuvent être transportées des spires de fils 5. Le fil des spires 5 est par exemple un fil d'acier,qui doit être refroidi en sortie d'un train de laminage à chaud de fils. Le module 6 comprend également, à sa partie supérieure, un caisson-diffuseur 7 de ventilation situé immédiatement sous le convoyeur 2, un silencieux 8 placé sous le caisson 7, et un ventilateur 9 disposé sous le silencieux 8, ces éléments sauf le caisson 7 étant connus. Le caisson de ventilation 7 est creux, ouvert à sa face inférieure et à sa face supérieure, et comprend une série de déflecteurs 11a, 12a, 11b, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b, disposés et profilés pour guider l'air de ventilation soufflé par le ventilateur 9 vers les spires de fil 5, entre les rouleaux 3 et les ventelles 4. Dans la réalisation représentée aux Fig.2 à 4, ces déflecteurs sont au nombre de quatre, répartis en deux paires dans chacune desquelles les deux déflecteurs sont positionnés symétriquement l'un de l'autre par rapport au plan axial vertical XX' du caisson 7 et du module 6. Plus précisément, le caisson 7 comprend, en partant de ses parois latérales verticales 10 opposées, deux déflecteurs 11a-12a et 11b-12b, symétriques l'un de l'autre, puis entre ceux-ci et le plan axial XX', deux déflecteurs 13a-14a et 13b-14b également symétriques par rapport au plan XX'.Chaque déflecteur est formé de deux parties agencées en V, articulées autour d'un axe horizontal commun tel que YY' parallèle au plan axial XX', à savoir une partie supérieure lla, 11b pour la première paire de déflecteurs, 13a et 13b pour la seconde paire de déflecteurs, et des parties inférieures respectives 12a, 12b, 14a, 14b. Ces parties supérieures et inférieures lla...14b sont constituées chacune par une plaque rigide pouvant basculer autour d'un axe horizontal tel que YY' (Fig.3) pour le déflecteur lla, 12a, afin d'orienter les flux d'air aux endroits voulus. Les parties supérieures 11a...13b et inférieures 12a...14b des déflecteurs coopèrent avec des organes de support et des dispositifs respectifs de réglage de leur position à l'intérieur du caisson 7. Dans le mode de réalisation représenté, ces moyens de support et de réglage sont constitués de la manière suivante Les coins supérieurs et inférieurs des plaques lla...14b sont munis de doigts ou tourillons tels que 16 (Fig.4) faisant saillie dans le plan de chaque plaque respective et engagés à l'intérieur d'un trou oblong 17 d'une noix lisse 18 ou d'un écrou 19 selon le cas, chaque noix 18 et chaque écrou 19 étant traversé par une tige filetée ou vis sans fin 15, 21, 22, transversale horizontale, dont les extrémités traversent les parois latérales 10 du caisson 7.Ainsi ce dernier est équipé, en partant du haut vers le bas, de deux tiges filetées 21 traversant chacune quatre noix lisses ou écrous 18, 19 au voisinage des angles supérieurs des parties supérieures lla...13b des déflecteurs, puis au-dessous et disposées entre les tiges filetées 21, deux tiges filetées 15 traversant chacune quatre noix ou écrous 18, 19, et enfin à la partie inférieure, disposées au-dessous des tiges 21, deux tiges filetées 22 traversant des noix ou écrous au voisinage des angles inférieurs opposés des parties inférieures 12a...14b des déflecteurs. Chaque tige filetée 21, 15, 22 est équipée à l'une denses extrémités d'un dispositif de visualisation de la position de la vis sans fin par exemple un dispositif vernier 30 extérieur au caisson 7, et à son extrémité opposée, d'un moteur électrique de manoeuvre 23 permettant de mettre en rotation la tige correspondante. Chaque tige filetée 21, 15, 22 est constituée d'une première moitié, d'un côté du plan axial XX', ayant un pas de vis dans un sens, et d'une seconde moitié située de l'autre côté du plan XX', à pas de vis de sens opposé. Ces pas opposés permettent un déplacement symétrique des déflecteurs de chaque paire Ila, 12a d'une part et llb, 12b d'autre part pour la première paire, et 13a, 14a d'une part, 13b, 14b d'autre part pour la seconde paire de déflecteurs. En considérant le plan vertical de la Fig.2, les noix et écrous 18-19 peuvent être répartis, pour chaque déflecteur tel que îîa, 12a, à raison d'un écrou 19 sur chacune des vis 21, 15, 22 situées d'un côté du plan transversal médian ZZ' (Fig.3) du caisson, et de trois noix lisses 18 sur les vis situées de l'autre côté du plan ZZ'. Chaque axe horizontal d'articulation tel que YY' est alors matérialisé par une noix 18 et un écrou 19. Cette répartition est la même pour le déflecteur symétrique llb, 12b. Par contre pour les deux autres déflecteurs 13a, 14a et 13b, 14b, chaque écrou 19 est monté sur les vis 15, 21, 22 situées de l'autre côté du plan ZZ', et les noix 18 sont traversées par les vis qui portent les écrous associés aux déflecteurs lla, 12a, 11b, 12b. Les trous oblongs 17 sont ménagés dans les noix lisses 18 et les écrous 19 montés sur les vis supérieures 21 et inférieures 22, tandis que les deux écrous 19 et les deux noix 18 traversés par les vis intermédiaires 15 ne comportent pas de tels trous oblongs. Ces noix et écrous sont agencés pour permettre simplement un basculement des plaques lla...14b autour des axes horizontaux tels que YY'. Les vis supérieures 21 sont de préférence disposées au droit des rouleaux 3, afin de réduire au minimum la perturbation de l'écoulement de l'air entre les rouleaux 3. Le fonctionnement du caisson 7 qui vient d'être décrit est le suivant. Le ventilateur 9 souffle de l'air qui s'écoule entre les déflecteurs îîa, 12a, 13a, 14a, entre les déflecteurs llb, 12b, 13b, 14b, et entre les déflecteurs 13b, 14b et 13a, 14a. Les positions des demi-déflecteurs constitués par les parties supérieures 11a...13b et les demi-déflecteurs constitués par les parties inférieures 12a...14b peuvent être réglées par les moteurs 23 de la manière suivante : le moteur 23 de la vis supérieure 21 située d'un côté du plan ZZ' (haut de la Fig.3) entraîne celle-ci en rotation dans un sens ou dans l'autre, ce qui provoque, grâce aux pas de vis opposés, les déplacements des écrous 19 symétriquement par rapport au plan axial XX', tandis que les noix lisses 18 portées par la vis 21 située de l'autre côté du plan ZZ' (bas de la Fig.3) glissent sur ladite vis.Le déplacement des écrous 19 provoque le basculement des plaques lla, llb autour de l'axe YY', déplacement angulaire durant lequel les tourillons 16 coulissent dans les trous oblongs 17. En agissant sur les vis 15 et 22 à l'aide des moteurs associés 23, on peut de la même façon, provoquer une translation des axes YY' ou le basculement des demidéflecteurs inférieurs 12a-12b. Les déflecteurs lla, 12a et llb, 12b peuvent ainsi être déformés et leur position réglée tant angulairement qu'en translation transversalement au caisson 7. Si on met en marche les moteurs 23 de commande des vis 21, 15, 22 situées de l'autre côté du plan ZZ', leur rotation dans un sens ou dans l'autre entraîne des déplacements des écrous 19 portés par les déflecteurs 13a, 13b, 14a, 14b. Le déplacement des écrous 19 entrai- ne un basculement des demi-déflecteurs supérieurs et inférieurs 13a, 14a, 13b, 14b dont les doigts terminaux 16 coulissent dans les trous oblongs 17 des noix 18 ou des écrous 19 portés par les vis supérieures 21 et inférieures 22. Il est ainsi possible de déformer et de régler les positions angulaires et en translation des déflecteurs 13a...14b, soit en même temps que les deux autres déflecteurs, soit indépendamment de ceux-ci. Les dispositifs 30 permettent de visualiser la position des déflecteurs correspondants. La Fig. 4 montre deux positions possibles du déflecteur llb, 12b, à l'échelle agrandie, la seconde position étant représentée en traits mixtes. Les parties llb, 12b sont entraînées par des écrous 19 montés sur les vis 15, 21, 22 situées d'un côté du plan ZZ', tandis que les vis 15, 21, 22 situées de l'autre côté du plan ZZ' portent des noix lisses 18. Dans la seconde forme de réalisation de l'invention représentée à la Fig.5, le convoyeur est dépourvu des ventelles 4, et ne comporte donc que des rouleaux 3 placés entre les longerons 20. Les plaques supérieures telles que 11bob et 13bb formant les demi-déflecteurs supérieurs sont prolongées vers les rouleaux 3, de telle sorte que leurs bords supérieurs 24, 25 affleurent un plan de passe des fils 5 à refroidir (tangent à la partie supérieure des rouleaux 3). Pour permettre cet affleurement, des encoches 26, par exemple semi-circulaires, sont ménagées dans les bords supérieurs 24, 25 pour permettre aux rouleaux 3 de s'y engager partiellement. Comme dans la réalisation précédente, les demi-déflecteurs supérieurs sont traversés par des vis sans fin 21 à pas opposés de part et d'autre du plan axial médian du convoyeur, et des noix 18 et des écrous 19 sont traversés par ces vis 21; d'autres vis, non représentées, servent à déplacer l'axe YY' et les demi-déflecteurs inférieurs. L'ensemble des mécanismes qui viennent d'être décrits peuvent fonctionner dans de l'air humide, voire dans un brouillard d'eau en étant protégé contre la corrosion par la réalisation de l'ensemble par exemple en acier inoxydable. Comme déjà indiqué, la manoeuvre des vis sans fin permet, l'agencement des noix lisses 18 et des écrous 19 étant convenablement réalisé, d'écarter plus ou moins les demi-déflecteurs inférieurs 12a...14b et d'orienter angulairement les demi-déflecteurs supérieurs lla...13b (llbb,..., 14bb). Dans les zones où les demidéflecteurs inférieurs sont le plus éloignés, le flux d'air est important. Ce flux est orienté par les demidéflecteurs supérieurs vers les zones du fil spiralé 5 que l'on veut refroidir le plus énergiquement.Dans les zones ou les demi-déflecteurs inférieurs sont le moins éloignés les uns des autres, le flux d'air est plus faible, car la section de passage est plus faible, et les demi-déflecteurs supérieurs orientent ce flux d'air vers les zones que l'on veut refroidir le moins énergiquement. On peut ainsi répartir transversalement au convoyeur 2 le flux d'air de refroidissement d'une façon prédéterminée. Le réglage des déflecteurs est commandé par les moteurs 23 et contrôlé par les dispositifs 30 de visualisation de la position des demi-déflecteurs correspondants. Il est évident que les mécanismes qui viennent d'être décrits sont susceptibles de nombreuses variantes d'exécution. Ainsi le nombre des déflecteurs mobiles et déformables n'est pas limité à quatre comme dans les réalisations représentées, mais peut être supérieur. De même, les vis sans fin 21, 15, 22 peuvent être manoeuvrées manuellement à l'aide de manivelles, à la place des moteurs électriques pas à pas 23. Les axes YY' peuvent être fixes. Le réglage des déflecteurs déformables permet d'adapter la répartition de l'air à la disposition du fil spiralé sur le convoyeur et en fonction de son diamètre, de sorte qu'on supprime ainsi des hétérogénéïtés de caractéristiques mécaniques le long du fil refroidi. REVENDICATIONS 1. Caisson-diffuseur (7) de ventilation, destiné notamment à être associé à un module (6) de ventilation d'un convoyeur (2) en sortie d'un train de laminage à chaud de fils, comprenant des déflecteurs (lia, 12a...14b), disposés et profilés pour guider l'air de ventilation suivant des trajets déterminés, caractérisé en ce que lesdits déflecteurs sont équipés de moyens (21, 15, 22, 18, 19...) de réglage de leur forme et de leur position à l'intérieur du caisson. 2. Caisson selon la revendication 1, ouvert à sa face inférieure et à sa face supérieure, caractérisé en ce que chaque déflecteur est formé de deux parties (lia, 12....) formant un V articulées autour d'un axe horizontal commun, porté par des parois latérales (10) du caisson, à savoir une partie supérieure (lia, 11b...) destinée à orienter le flux d'air et une partie inférieure (12a, 12b...) destinée à laminer le flux d'air. 3. Caisson selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties supérieures (là...) et inférieures (12a...) des déflecteurs coopèrent avec des disposés tifs respectifs de commande et de réglage (23) de leur position à l'intérieur du caisson (7), lesdits dispositifs étant positionnés à l'extérieur dudit caisson. 4. Caisson selon la revendication 3, caractérisé en ce que les déflecteurs sont montés par paires (11a, 12a,; 11b, 12b...) symétriques par rapport à un plan vertical médian (XX') du caisson (7), et les dispositifs de réglage (21, 15... 18, 19...) sont agencés de manière à pouvoir déplacer de façon symétrique les déflecteurs de chaque paire, leur axe horizontal commun (YY') d'articulation étant sensiblement parallèle à un plan vertical axial (XX') du caisson (7). 5. Caisson selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque déflecteur est constitué de deux plaques supérieures (lia, 13a...) et inférieure (12a, 14a...) dont les bords supérieurs et inférieurs sont articulés sur des axes transversaux (21, 15, 22) des dispositifs de réglage, le bord inférieur de la plaque supérieure (lia...) et le bord supérieur de la plaque inférieure (12a...) étant articulés sur des axes transversaux communs (15) des dispositifs de réglage (23), de manière que ceux-ci puissent orienter les plaques supérieure et inférieure indépendamment l'une de l'autre. 6. Caisson selon la revendication 5, caractérisé en ce que les axes transversaux de réglage des déflecteurs sont des vis sans fin (21, 15, 22) traversant des écrous (19) et des noix lisses (18) d'articulation avec les plaques supérieures (lIa...) et inférieures (12a...) des déflecteurs, les écrous et les noix lisses étant agencés et répartis afin de permettre les manoeuvres des plaques supérieures et inférieures, et les vis sans fin ayant chacune une première moitié à pas dans un sens et une seconde moitié à pas en sens opposé pour permettre une déplacement symétrique des déflecteurs de chaque paire. 7. Caisson selon la revendication 6, caractérisé en ce que les vis sans fin (21, 15, 22) sont équipées de moyens de commande manuelle tels que des manivelles, ou mécanique tels que des moteurs (23) pas à pas. 8. Convoyeur (2) de refroidissement de fils (5) sortant d'un train de laminoirs à fil, comprenant un ensemble de rouleaux horizontaux (3) de convoyage du fil et une série de modules (6) de ventilation sur lesquels sont positionnés lesdits rouleaux, chaque module (6) comportant de bas en haut un ventilateur (9), un silen cieux (8) et un caisson-diffuseur (7), caractérisé en ce que le caisson-diffuseur (7) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Convoyeur (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dispositifs de réglage (21, 18, 19) des plaques supérieures (lla;llbb,13bb...) des déflecteurs des caissons (7) sont montés en regard des rouleaux (3). 10. Convoyeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les plaques supérieures (ils...) des déflecteurs sont prolongées vers les rouleaux (3) de telle sorte que leurs bords supérieurs (24, 25...) affleurent un plan de passe des fils (5) à refroidir, et des encoches (26) adaptées pour permettre aux rouleaux de s'y engager partiellement sont agencées dans lesdits bords supérieurs.