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La présente invention est relative à une méthode et à un dispositif de recuit continu de bandes métalliques) de fils etc... par contact avec un ou plusieurs rouleaux chauffants avec échange simultané de chaleur entre l'élément de bande ou de fil arrivant à ces rouleaux et l'élément de bande ou de fil qui les quitte.
L'invention est particulièrement intéressante pour le traitement des métaux ferreux et non ferreux, par exemple pour le fer, l'acier, le cuivre l'aluminium, etc...
Ces matériaux étaient jusqu' alors recuits par fournées. Dans ce procédé des rouleaux de bandes ou des couronnes de fil du matériau étaient introduits dans un four et y
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séjournaient jusqu'à ce qu'ils atteignent la température vov- lue.
Cependant en raison de l'exigence accrue' d'une qualité uniforme et en vue de réduire les frais de fabri- cation, on a été obligé d'utiliser un traitement continu. De cette façon on évite l'inconvénient caractéristique du traitement de rouleaux de bande par fournées, à savoir le collage ou la sou- dure des divers rouleaux de bandes les uns aux autres. On obtient de plus une meilleure qualité du produit traité en raison du fait que le traitement thermique est plus uniforme. On a pro- posé différents moyens de réalisation du recuit continu des @ bandes. Conformément à l'une de ces suggestions, la bande est conduite à travers un four, horizontal allongé sari-.3qu'elle soit soutenue pendant son passage proprement dit à travers le four.
Des rouleaux de guidage sont disposés aux deux extrémités du four. De la sorte, on évite la formation d'éraflures ou d'au- tres attaques sur la bande. Bien que cette méthode puissa être préférée à bien des points de vue, elle ne convient pas au recuit de produits épais ou très fins, car, dans le premier cas, ils sont trop raides et trop lourds pour être manipulés de la façon indiquéetandis qu'un produit trop mincene four- @ nira pas une production suffisamment importante par four.
Parallèlement à cette méthode, on a proposé d'utiliser un four vertical, fréquemment fermé à sa partie supérieure. Dans un tel appareil la bande entre et est enlevée au bas du four.
' Un rouleau de guidage sur lequel passe la bande est disposé dans le four. Le chauffage de la bande se produit par con- ' vection et par radiation, le plus souvent au moyen de radia- teurs électriques.
Dans cet ordre d'idée,, on a également proposé de chauffer la bande par apport direct de chaleur à partir d'un rouleau de guidage chauffant, La bande est amenée en contact étroit avec ce rouleau chauffant. 1
Les expériences faites avec cette derniers
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méthode ont montré cependant qu'il était impossible de résou- dre le problème posé par l'extension de la bande en raison de la dilatation thermique. Dans un tel cas, la bande glisse sur le rouleau-chauffant, il en résulte que des éraflures ne peu- vent pas être évitées.
La présente invention concerne un procédé de re- cuit continu de bandes, fils et matériaux analogues par con- tact avec un ou plusieurs rouleaux chauffants et par échange thermique simultané entre l'élément de bande ou de fil entrant vers les rouleaux et l'élément de bande ou de fil qui les quit , procédé caractérisé par ce que l'échange de chaleur est assuré au mayen=de rouleaux tournants conducteurs de chaleur de: façon telle- que les deux éléments viennent chacun en con- tact avecchaque coté de chacun de ces rouleaux conducteurs de chaleur et que la chaleur est transmise mécaniquement de l'élément entrant à l'élément sortant par la rotation de ces rouleaux.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme au paragraphe précédent, caractérisé par un ou plusieurs'rouleaux chauffants destinés à chauffer le matériau à la température de traitement désiré,
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après et à leurs diverses combinaisons possibles.
Un dispositif conforme à l'invention est représen- té à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels @ - la figure 1 est une vue en élévation verticale, coupe partielle', d'un four de chauffage, vue montrant la dispo- sition des rouleaux utilisé dans l'invention, et le système d'alimentation de ce four en produit en bande ou en fil.
-'la figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1;
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- la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-
III de la figure 1.
Sur la figure 1, le repère 10 désigne un cadre 'fixe vertical ou bâti servant de support à un ou plusieurs rouleaux chauffants II et à des rouleaux 12 simplement conducteurs de chaleur. Ainsi qu'on le voit clairement sur cette figure, le rouleau chauffant II ne possède pas d'arbre central de rota- tion, mais est soutenu dans sa rotation par des rouleaux por- teurs 13. Cependant le reste des rouleaux 12 est monté de fa- çon habituelle au moyen de tourillons dans des paliers 14, refroidis de préférence. Ainsi qu'on le voit clairement sur la figure tous les rouleaux sont disposés suivant un écartement convenable. Des rouleaux de guidage 15 sont montés entre les rouleaux voisins dans un but qui sera indiqué plus loin.
Les rouleaux sont abrités dans un logement ou une chambre 16. Cette chambre est constituée par deux moitiés de logement mobiles 17 et 18 ayant des parois épaisses, un toit et un fond et contenant pour la plus grande partie un matériau isolant convenable convenant aux fours. Les deux moitiés 17 et 18 sont munies, dans la réalisation représentée, de roues
19 roulant sur des rails ou des éléments analogues 20, pouvant être déplacées chacune sur le côté du bâti 10. Montés sur l'é- lément isolant de la partie inférieure d'une moitié 17 se trou- vent un certain nombre de rouleaux de guidage 21 et, dans la partie correspondante de la moitié droite 18, des rouleaux de guidage 22. De plus des rouleaux de guidage extérieurs 23 et
24 sont montés de façon à pouvoir tourner sur les moitiés 17 et 18 respectivement.
Les rouleaux de guidage 21 et 22 sont creusés de façon convenable et reliés 1. un à l'autre de façon à constituer un réseau de circulation pouvant renfermer un milieu chauffant, de l'eau par exemple, qui circule effectivement à travers ces rouleaux. Deux bâtis ou supports fixes 25 et 26 sont montés sur le cote de la moité17; sur le côté de la moitié 18 se trouvent deux bâtis ou supports fixes analogues
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27 et 28 Sur le coté de la moitié 18 est monté également un bâti 29. Les bâtis 25 et 26 supportent respectivement un touret 30 ou 31. De même les bâtis 27 et 28 portent respectivement un touret 32 ou 33.
Les tourets 30 et 31 pouvent être freinés au. moyen d'un dispositif spécial de freinage, qui, dans la réalisation représentée, comprend des sabots de frein ou des organes analogues (non représentés) chargés au moyen de poids 34 et 35 respectivement, suspendus à des câbles 36 et 37.
Sur les figures 1 et 2, le bâti 29 supporte un moteur électrique d'entraînement 38 qui entraîne un arbre 41 par l'intermédiaire d'un mécanisme désigné d'une façon générale par 39. Cet arbre comporte, d'une part, un rouleau moteur 40 et, d'autre part, deux roues motrices 42 et 43 de même diamètre.
Deux rouleaux de guidage 44 et 45 sont montés sur le rouleau moteur 41 de façon à pouvoir tourner. La roue motrice43 est reliée à l'arbre du touret 32 par une chaîne, une courroie ou un organe analogue 46. La roue 42 est de même reliée au touret 33 par une chaîne, une courroie ou un organe analogue 47. Sur le coté du demi-logement 17 se trouve un dispositif de freinage désigné d'une façon générale par 48, il peut être constitué par deux corps compressibles en feutre 49 et 50; l'un au moins de ces éléments en feutre est actionné hydrauliquement, pneumatiquement ou mécaniquement. Au lieu de feutre, on peut évidemment utiliser tout autre matériau plastique ne produisant pas d'éraflures sur une bande passant.entre les éléments.
Au moyen d'un dispositif hydraulique ou pneumatique à friction 48, une surface adéquate de freinage par pression peut être réglée à volonté dans un but qui sera précisé plus loin.
Le dispositif conforme à l'invention fonctionne comme suit :
Un rouleau de bande métallique 51 prévu pour subir un traitement thermique est placé sur le touret 31, un élément
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entrant 52 part du rouleau 51 vers 'les rouleaux de guidage 23 et arrive entreles éléments de feutre du système de freinage 48.
L'extrémité de la bande pénètre ensuite par une entrée 53 dans le demi- logement 17 et passe sur les rouleauxde guidage 21 et sur les rouleaux de guidage 15. A partir de là, l'extrémité considérée de la bande s'infléchit vers le haut et passe sur le rouleau conducteur de la chaleur le 'plus bas 12 suivant un certain arc de son pourtour puis passe ensuite sur le rouleau 12 situé Immédiatement au dessus. Sur ce rouleau la bande est comprimée au moyen d'autres rouleaux de guidage ou rouleauxpinces 15.
La bande continue son chemin d'une façon analogue sur les rouleaux conducteurs de chaleur superposés 12, sur lesquels elle est compriméeau moyen des rouleaux-pinces 15. Après que 1.' extrémité. de tête de la bande a quitté le rouleau conducteur de chaleur 12 le plus élevé, elle passe sur le rouleau chauffant 11 Ce rouleau est disposé de façon particulière et la bande s'appuie sur sa périphérie suivant un arc important.
L'élément entrant de la bande change ainsi la direction de son mouvement et on l'oblige à passer en contact étroit sur le coté opposé des rouleaux conducteurs de chaleur, sous l'action d'autres rouleaux pinces 15. Après être passé sur le rouleau 12, le plus bas, l'élément de retour passesur un rouleau de guidage 15, et sur les rouleaux de guidage 22, il sort.du logement 17, 18 et arrive sur le rouleau de guidage 24. A partir de ce dernier rouleau de guidage, l'élément de retour considéré chemine vers le rouleau moteur 40, par l'intermédiaire d'un rouleau de guidage 44.
Après être passée sur la périphérie du rouleau 40 et sur le rouleau de guidage 45, la bande est enroulée sur ,le touret 32. En vue d'avoir un fonctionnement essentiellement continu, un double équipement de tourets est prévu, dans la réalisation représentée, de chaque coté du logement en vue d'avoir un touret auxiliaire 30, côté entrée, et un touret auxiliaire 33, coté sortie ou évacuation.
Il est préférable de disposer
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entre les tourets et le four, de chaque cote, une certaine quantité de bandes en réserve ou, surtout, de rouleaux de bandes devant être traités, réglables dans leur longueur de telle . façon que la longueur de la bande des rouleaux puisse 'être adaptée au temps écoulé pour relier ensemble et séparer deux bandes successives dans le processus considéré, Il est ainsi possible de travailler alternativement avec les deux tourets alors que le processus de recuit se produit dans 'le four, en vue de gagner du temps pour raccorder d'une façon ou d'une autre,, les extrémités des bandes de différents rouleaux pour éviter la réouverture du four.
En vue d'éviter l'inconvénient consistant dans la nécessité d'exécuter le processus de chargement ci-dessus à chaque démarrage après un arrêt dans l'opération de recuit, on fait entrer dans le four une certaine longueur de bande :Lors de tels arrêts et on la fait séjourner dans le four.
Selon une variante de l'invention, le four est muni d'un ou plusieurs éléments sans fin parcourant le chemin de la bande, de préférence aux extrémités des rouleaux.
Conformément à la figure 3,le rouleau chauffant 11 est prévu de chaque coté avec une bride 54 ou 55 respectivement, ces brides ne sont cependant pas indispensables. Le rouleau 'chauffant 11 est creux et muni d'un grand nombre d'éléments développés en surface et prévus sous formes d'aiguilles ou de pointes métalliques 56., De plus, le rouleau comporte des extré.mités entièrement ouvertes 57 an face desquelles sont placés des brûleurs fixes 58. Des mélanges gazeux combustibles sont amenés à ces brûleurs à partir de toute source extérieure convenable, on fait brûler ces gaz à l'intérieur du rouleau 11.
Les gaz résultant de la combustion s'échappent par les ouvertures 57 du rouleau il dans le compartiment 16 du four et peuvent constituer pour la bande une protection gazeuse pendant le chauffage. Les gaz peuvent par exemple s'échapper conti-
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nuellement au moyen d'un ventilateur ou d'un appareil analogue, par l'une des ouvertures prévues à la partie inférieure des parois du four. De cette façon, les gaz de protection peuvent être distribués de façon convenable à l'intérieur du compartiment 16 du four. Il est évident que des sources de chaleur autres que des brûleurs peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention.
L'ensemble du rouleau est supporté pendant sa rotation par des rouleaux porteurs 13 dont l'un est représenté en coupe figure 3. Ce rouleau porteur comporte des brides ou des épaulements à ses extrémités de telle sorte que le rouleau 11 est soigneusement guidé et supporté. Le rouleau 13 est soumis à certaines contraintes en raison de la chaleur. Ces con- traintes peuvent affecter les paliers, c'est pourquoi on suppose, conformément à la figuré 3, que les rouleaux porteurs reposent dans des paliers spécialement refroidis, désignés d'une façon générale par 59 et 60.
L'installation étant mise en état de fonctionnement en ce qui concerne la distribution de chaleur,. l'élément entrant chemine de façon continue, comme décrit précédemment, sur les rouleaux 12 et finalement sur le rouleau supérieur chauffant 11 et en contact étroit avec lui pendant que la bande est soumise au processus de recuit. L'élément de retour chaud passe' de nouveau sur les rouleaux conducteurs de chaleur 12, mais du coté opposé. Pendant le passage ces rouleaux absorbent une grande partie de la chaleur accumulée dans l'élément de retour. Celuici est donc progressivement refroidi à une température finale convenable lorsqu'il quitte le rouleau conducteur de chaleur le plus bas.
Cependant l'élément entrant chemine en même temps le long du côté opposé des rouleaux 12, cet élément est alors réchauffé par la chaleur transmise par les rouleaux 12 en raison du transport mécanique de chaleur produit par les rouleaux
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quand ils tournent du coté retour vers la côté entrée. La distribution de chaleur est ainsi assurée ainsi qu'un réchauffage de Isolément entrant, avant que cet élément atteigne le, rouleau chauffant 11, où se produit le véritable processus de recuit. Cette distribution de chaleur contribue à supprimer les inconvénients rencontrés précédemment dans de telles installations de recuit et dûs à la dilatation thermique.
En raison du fait que la température de l'élément entrant est progressivement accrue d'une quantité considérable, la différence de longueur dueà la dilatation thermique, sera rattrapée d'une façon convenable de telle façon que l'élément de bande qui passe- sur le rouleau chauffant 11. est en contact étroit avec lui et non, comme dans les installations précédentes, écarté de sa surface par la dilatation thermique, ce qui provoquerait un mauvais traitement thermique. En maintenant la différence- de température : entre l'élément passant sur le rouleau 11 et l'élément de retour correspondant à une'valeur minimum on ne se trouve en présence que d'une faible dilatation thermique.
Il ne se produit par suite qu'un faible mouvement de glissement et, il en résulte une réduction dans la formation d'éraflures.
En vue de compenser de plus les différences pouvant ,encore- subsister en raison de variations de longueur de la bande on a disposé, cte entrée de la bande 52, le système de freinage 36, 34, 37,35 et le frein à feutre 48; le frein à feutre appuie sur la bande pendant le freinage. Il est évident qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser ces deux systèmes de freinage carl'un d'entre eux suffit, mais'on les a représentés tous les deux dans un but d'illustration.. On peut cependant préférer les deux dispositifs pour le raccordement de bandes successives. Ces dispositifs de freinage exercent une traction antagoniste sur l'élément de bande entrant. Cette traction influence tous les rouleaux de telle sorte que la bande est amenée en contact étroit avec leur périphérie.
On obtient ainsi un traitement thermique régulier sur toute la surface.
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En vue d'améliorer encore l'économie de chaleur, telle qu'elle a été indiquée ci-dessus, on fait'passer un flui- de absorbant la chaleur entre les rouleaux de guidage 21 et 22, par exemple au moyen des tuyauteries de liaison 63 et 64 repré- sentées figure 2, Le sens de circulation va du rouleau 22 vers le rouleau 21, de telle façon que la bande est soumise à un certain apport de chaleur quand elle entre.
La bande est entraînée par le moteur 38 et, au moyen du rouleau 41, elle est ensuite effectivement enroulée soit sur le touret 32, soit sur le touret 33. Comme indiqué ci-dessus ces tourets sont entraînés par l'arbre moteur 40 au moyen des chaînes 46 et 47.
Pour tenir compte dés différences de vitesse de ro- tation des tourets 32 et 33 quand le diamètre augmente, ce qui se produit lors de l'enroulement, de la bande, il est monté des éléments d'accouplement à friction, d'un'type connu et dési- gnés de façon générale par 62 et. 63. Ces,éléments ajustent la vitesse de rotation des tourets en fonction de l'augmentation de diamètre du rouleau de bande en cours d'enroulement.
Les rouleaux montés sur un cadre ou un bâti fixe et la chambre oule compartiment situé autour d'eux constitué par des parois mobiles ou demi-logements permettent, lors du pre- mier chargement de l'installation ou lors des réparations, de séparer les deux moitiés pour avoir accès aux divers rouleaux aux fins d'y passer l'extrémité d'entraînement de la bande .
Ces deux moitiés sont ensuite ramenées l'une sur l'autre pour reconstituer la chambre. Avec cette installation on réalisa un fonctionnement'continu, l'installation fournit une bande ou un fil dont la matière a subi un traitement thermique uniforme, et qui est caractérisée par une qualité uniforme. L'invention résout ainsi le problème rencontré quand on veut obtenir un produit exempt d'éraflures d'une façon optimum, Le fonctionne- ment est en même temps essentiellement continu et considérable-
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ment plus rapide qu'il n'était jusqu'à présent.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés.
On pourra au besoin recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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- R E S U ¯M ¯E -
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après et à leurs diverses combinaisons possibles.
1.- Procédé de recuit continu de bandes, fils et matériaux analogues par contact avec 'un ou plusieurs rouleaux chauffants et par échange thermique simultané entre l'élément de bande oude fil entrant vers les rouleaux et l'élément de bande ou de fil qui les quitte, procédé caractérisé par ce que l'échange de chaleur est assuré au moyen de rouleaux tournants conducteurs de chaleur de façon telle que les deux éléments viennent chacun en contact avec chaque coté de chacun de ces rouleaux conducteurs de chaleur et que la chaleur est transmise mécaniquement de l'élément entrant à l'élément sortant par la rotation de ces rouleaux.
2.- Le produit?est ajusté au pourtour des rouleaux par desrouleaux de guidage.
3.- L'élément sortant, après être passé sur la série de rouleaux conducteurs, de chaleur, est amené sur des .rouleaux de refroidissement.
4.- Les rouleaux de refr dissement sont traversés par un fluide extracteur de chaleur.
.5- Le fluide des rouleaux de refroidissement traverse ensuite des rouleaux spéciaux de réchauffage sur lesquels . est amené l'élément entrant.
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