BE368025A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements à la fabrication de bandes métalliques. 



   Cette invention se rapporte à la fabrication de bandes métalliques, particulièrement par laminage à froid. 



   Suivant l'invention, la bande métallique est soumise à un laminage et une traction combinés, de manière à provoquer une notable réduction d'épaisseur. On emploie de préférence des cylindres lamineurs de petit diamètre pourvus de   contre-cylin-   dres de plus grand diamètre, qui sont munis de coussinets anti- friction, l'énergie nécessaire étant amplement fournie par la traction exercée sur la bande au-delà du laminoir. 



   La présente invention vise notamment la fabrication de tôles bi-métalliques telles que du fer-blanc ou autres 

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 bandes métalliques comportant une base garnie d'un revête- ment. Lorsqu'on emploie des cylindres de faibles diamètre, il n'est pas nécessaire de procéder à un recuit entre les passes de laminage successives. Malgré celà, le produit.est particulièrement indiqué pour la fabrication de boîtes en fer-blanc ou autres objets au cours de la fabrication des- quels'le métal subit une déformation notable parironçage, refoulement, agrafage, étirage etc. 



   On a constaté que le produit laminé présente excep- tionnellement peu d'orientation de texture et ceci a été démontré notamment par l'analyse aux rayons X. L'examen du métal par le procédé dit de da piqûre monochromatique montre que la texture offre les caractéristiques susceptibles de pro- duire, à l'état solide, une image aux rayons X consistant en anneaux continus d'intensité sensiblement uniforme,prou- vant ainsi que le métal est constitué de grains microscopi- ques équi-axiaux orientés en tous sens. 



   Le travail du métal par les procédés ordinaires tend à produire l'orientation dite "préférée" dans laquelle les cellules cristallines se placent ou tendent à se placer dans un alignement déterminé par rapport au sens du laminage ou autre travail. S'il s'agit de fer alpha, une opération telle que le laminage ou l'étirage sous forme de fil amène une orientation préférée dans laquelle les cellules cristal- lines sont alignées de manière que leurs directions (110) se trouvent dans le sens du laminage. Il a été universel- lement reconnu que des orientations préférées s'établissent pendant le travail du métal.

   Par exemple, Sir William BRAGG dans son "Introduction à l'analyse des cristaux (Van Nostrand, 1929), page 154 dit: "Il est à remarquer que si l'on soumet une matière à un traitement quelconque, étirage, laminage, estampage, recuit, il se produit une "fibre" de ce genre." 

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Lorsque toutes les cellules cristallines ont pris leur orientation préférée, tout travail supplémentaire ne peut avoir comme conséquence que la séparation et la rup- ture des particules minuscules qui constituent le métal. Il est par conséquent hautement désirable de produire un métal dont les cellules cristallines sont orientées en tous sens. 



  Même lorsqu'on a eu recours à un recuit, la recristallisation avec orientations dites "préférées" peut se produire fré- quemment. 



   Le métal peut être utilisé très avantageusement pour la fabrication des boites de fer-blanc et autres objets analogues car il est exempt de couronne centrale. Il y a en substance absence de déchirures aux bords, dureté sans perte de ductilité, absence de fragilité, meilleures proprié- tés physiques, et exactitude extrême de calibrage. La surfa- ce du métal est telle que le fer-blanc produit par application d'un revêtement d'étain offre un meilleur fini que le fer- blanc habituel. La surface de la bande est beaucoup plus unie que celle du fer-blanc obtenu par les procédés ordinaires, et pour cette raison il suffit de moins d'étain pour la recou- vrir. Dans la pratique courante de fabrication du fer-blanc, on le lamine à chaud sensiblement qu'à l'épaisseur finale. 



   Le degré de décapage auquel la matière est soumise constitue en général un compromis. Si le décapage est suffi- sant pour assurer la parfaite adhérence du revêtement d'étain en tous points, une grande quantité de métal est perdue et une quantité considérable d'acide est nécessaire. Par consé- quent, un décapage moins poussé est plus économiqueet il en résulte qu'une grande quantité du métal est imparfaitement étamée. La matière brute fournie à l'usine est décapée, mais à ce moment la surface est relativement petite et on peut réaliser des économies notables sur le décapage. 



    Du fait   que le métal est constitué de petits grains 

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 orientés en tous sens, il peut subir sans dommage des fronçages, refoulements et agrafages très poussés. Dans certains cas,la bande entière peut être recuite ou bien il peut être désirable d'adoucir seulement les bords de la bande par un recuit. Le métal peut être recuit à une tempéra- ture plus basse que les métaux produits par les méthodes ordinaires et on obtient un produit de qualité supérieure. 



  Par suite des propriétés physiques supérieures du métal, celui-ci est plus résistant que ceux produits par les pro- cédés ordinaires. Le métal laminé par les procédés ordinai- res perd sa ductilité dans une très grande mesure lorsque le laminage provoque l'écrouissage, mais par le présent procédé, mêmes les matières relativement dures conservent leur ductilité dans une large mesure. 



   Dans les dessins annexés, qui représentent le mode d'exécution préféré de l'invention: 
Fig. 1 est une coupe longitudinale à travers un laminoir pour la réalisation de l'invention; 
Fig. 2 en est une coupe suivant la ligne II-II; 
Fig. 3 est une vue en perspective montrant une ma- nière de réaliser des supports latéraux pour l'un des cy- lindres lamineurs, 
Fig. 4 est une vue en coupe montrant un support latéral pour l'autre cylindre lamineurj 
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4; 
Fig. 6 est une coupe transversale montrant la construction de l'un des cylindres, suivant la ligne VI-VI de la Fig.l; 
Fig. 7 est une élévation de côté-de l'appareil représenté sur la fig. 6; 
Fig. 8 est une vue correspondante à une partie 

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 de la fig. 7 mais prise de l'autre côté;

   
Figs. 9 et 10 sont des vues en perspective mon- trant une partie du mécanisme servant à relier les bobi- nes à la source d'énergie ou les dégage de celles-ci 
Fig. 11 est une vue en perspective montrant la ma- nière d'attacher le métal à laminer à une amorce; 
Fig. 12 en est une vue en coupe; 
Fig. 13 est une élévation de côté montrant un au- tre mode d'attache à   l'amorce;   
Fig. 14 est une vue schématique montrant le lami- nage, le recuit des bords et l'étamage du métal 
Fig. 15 est une coupe suivant la ligne XV-XV de la fig. 14; et 
Fig. 16 est une vue en coupe d'une boîte à conser- ves fabriquée avec le nouveau fer-blanc. 



   Le laminoirreprésenté sur les Figs. 1 à 10 inclu- sivement comprend des cages 2 portant des empoises 3 pour les coussinets 4 des cylindres- Les coussinets 4 suppor- tent les tourillons 5 des contre-cylindres 60 Entre ces derniers sont placés les cylindres lamineurs 7 de diamètre relativement petit. Ceux-ci peuvent avoir un diamètre de 5 à 10 cm ou même   ,,!Oins.   Le cylindre lamineur supérieur est empêché de se déplacer axialement par des rouleaux 11 (v.Fig. 3) monté sur des arbres 9 tournant dans des supports 10. Le cylindre lamineur inférieur est maintenu en place par des rouleaux 11 (voir Fig. 4) montés dans des supports 12. 



  Des vis de pression 13 servent à régler l'épaisseur de la matière à laminer. 



   Par suite du faible diamètre des cylindres lamineurs et du grand diamètre des   contre-cylindres,l'épaisseur   de la matière peut être réglée avec grande précision et il n'y a aucune tendance à ce que l'ouverture de passage entre les cylindres doit déformée par suite de l'échauffement des   @   

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 tourillons, car les contre-cylindres anti-friction travail- lent dans des conditions telles que l'élévation de tempé- rature aux tourillons est négligeable. Le montage anti- friction permet aussi que l'énergie nécessaire soit déri- vée de la traction exercée sur la bande laminée. 



   Dans le laminoir représenté, des bobines 14 et 15 sont montées sur un châssis 16 qui est écarté de la cage par des extenseurs 17. Chacune des bobines est pourvue d'une bande d'amorce 18 à laquelle la bande S de métal à laminer est attachée par l'intermédiaire d'un bloc 19. On lamine cette bande en se servant alternativement des bobi- nes 14 et 15 pour la dévider et'l'envider, les vis de pres- sion étant réglées de façon à produire des réductions d'é- paisseur successives. Les bandes d'amorce 18 ont une lon- gueur telle que la perte aux extrémités de la bande de mé- tal est minimum. 



   Les figs. 6 à 10 montrent le mécanisme de comman- de de la bobine   14,   la bobine 15 étant actionnée d'une manière similaire. La bobine 14 tourne sur un arbre 20 monté fixe dans le châssis 16. L'arbre 20 porte aussi une roue dentée 21 qui engrène avec un pignon de commande 22 (v.fig.l). Celui-ci engrène avec la roue de   commande   de chacune des bobines   14*et   15. Une roue à rochet 23 d'une pièce avec le tambour 14 peut entrer en prise avec un cliquet 24 pourvu d'un bout d'arbre 25 passant dans une ouverture du corps de la roue dentée 21. Le bout d'arbre 25 porte un bras 26 sur lequel agit un ressort 27 qui tend normalement à repousser le cliquet 24 en prise avec la roue à rochet 23. Le bras 26 est pourvu d'une ouverture 28 et une tige de poussée 29 traverse cette ouverture.

   Cette ti- ge traverse aussi une ouverture latérale de l'arbre 20 et son extrémité est engagée dans une rainure 30 d'une 

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 came coulissante 31 logée dans un alésage axial 32 de l'arbre 20 et pourvue d'une poignée de manoeuvre 33. 



  Lorsque cette dernière est complètement retirée vers l'extérieur, comme le montre la Fig. 6, le ressort 27 peut repousser le cliquet 24 en prise avec les dents de rochet 23. Toutefois, lorsqu'on pousse la poignée vers l'intérieur, la tige 29 fait basculer le cliquet 24 de manière à le dégager des dents de rochet et permet à la bobiner 14 de tourner. La bobine 15 est reliée d'une manière semblable et en manoeuvrant les poignées 33 on peut employer alternativement les bobines 14 et 15 comme bobines de dévidage et d'envidage. 



   La bande d'amorce 18 est reliée d'une manière permanente à chacune des bobines et un assemblage semi permanent à goupille 34 (voir Figs. 11 et 12) est employé pour relier la bande S au bloc de connexion 19. Celui-ci porte sur le côté une broche 35 destinée à accrocher un bras de contrôle 36. Ce bras est pivoté en 37 et est main- tenu normalement dans la position représentée par des res- sorts 38. La représentatton du bras de contrôle est tout à fait schématique et aucune connexion électrique n'a été indiquée. Le but du bras de contrôle est de débrayer le moteur qui actionne le pignon 22 avant que la bande d'amor- ce 18 ne soit entièrement déroulée. 



   En faisant passer la bande de métal dans le lami- noir d'abord dans un sens, puis dans l'autre, on peut ré- duire son épaisseur à un vingt-cinquième de sa valeur ini- tiale, ou même davantage, sans aucun recuit intermédiaire. 



  Si on le désire, le métal brut livré au laminoir peut être laminé à chaud et ensuite décapé pour enlever les   battitùres.   



  L'expérience montre toutefois que si l'on effectue une no- table réduction d'épaisseur, la surface du métal devient brillante et semblable à un miroir malgré la présence de 

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 défauts marqués à la surface du métal brut. 



   La Fig. 14 montre schématiquement les phases suc- cessives de la fabrication d'une bande de fer-blanc par le procédé de l'invention. Cette figure représente un la- minoir ayant le même caractère général que celui repré- senté sur la Fig. 1, sauf que les bobines 14 et 15 sont disposées autrement, la bande de métal passant sur des poulies de guidage 40. 



   Après qu'on a réduit la bande à l'épaisseur dési- rée, on lui fait traverser un dispositif de chauffage 41 pour effectuer un recuit ou une normalisation des bords seulement. La Fig. 15 montre ce dispositif plus en détail. 



  Il comprend des blocs rainurés 42 dans lesquels sont montés des éléments chauffants 43 entourés d'une matière isolante 44. Si on le désire,le dispositif entier peut être maintenu dans une atmosphère non-oxydante de façon à conserver les bords brillants, mais il est préférable d'employer de légè- res bandes de garniture 45 pour fermer à peu près complè- tement les bords des rainures dans laquelle sont engagés les bords des tôles et de maintenir une atmosphère non- oxydante en admettant un gaz, tel que l'hydrogène, dans les rainures au moyen d'ajutages 46. 



   Après que les bords de la bande ont été ainsi trai- tés, ont fait passer celle-ci dans un bain d'étamage, indi- qué schématiquement eh 47 et on l'enroule finalement sur une bobine 48. 



   La bande a de préférence une largeur correspon- dant à l'une des dimensions d'un flan de boîte à conserve, car on évite ainsi de devoir recouper les bords et on as- sure que deux des bords du flan sont couverts d'étain. Pour certains types de bottes, ceci a une certaine importance du fait de la simplification de l'assemblage. 



    -L'un.   des grands avantages de ce procédé de lami- 

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 nage est qu'à l'aide de cylindres de dimensions suffisam- ment petites on peut effectuer la réduction d'épaisseur sans élargissement. Il est donc possible d'amener au lami- noir une bande de métal ayant la largeur finale désirée et de réduire son épaisseur à une faible fraction seule- ment de sa valeur initiale, sans aueun élargissement. 



   La fig. 16 montre schématiquement une boite à con- serves comprenant un corps 50 formé d'un flan dont les bords sont assemblés suivant un joint 51, et présentant des fonds 52 assemblés au corps par des agrafages 53. Le métal est soumis à des fatigues particulièrement sévères pendant les opérations d'assemblage ou d'agrafage et de fronçage et il est important pour ce motif d'avoir un métal dont la structure granulaire présente un caractère tel qu'il résiste avec succès à ces déformations. Comme le métal de base fabriqué suivant l'inven- tion résiste à une grande déformation sans fractionnement ni rupture, le fer-blanc obtenu présente les mêmes avantages. 



   Si on le désire, on peut fabriquer un bi-métal en appliquant d'abord le revêtement et en laminant ensuite par le procédé de l'invention. On a trouvé que de cette manière l'épaisseur peut être réduite avec succès à tel point qu'il ne demeure plus qu'un revêtement extrêmement mince. Toute- fois, ce revêtement est continu et constitue une protection suffisante pour le métal de base. Evidemment si on lamine ainsi un bi-métal, ce dernier possède les propriétés inhéren- tes au procédé, comme c'est décrit ci-dessus. 



   Il est évidemment très avantageux d'avoir un métal qui résiste à un pliage très poussé sans rupture ni déchi- rure superficielle, car ceci empêche la rupture ou la déchi- rure de la pellicule superficielle ou du revêtement qui est employé pour protéger le métal de   base.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de fer-blanc, suivant lequel on décape une bande laminée à chaud, on réduit nota- blement l'épaisseur de la bande décapée par un laminage à froid en l'amenant ainsi au calibre voulu, puis on étame cette bànde.

   2. Procédé de fabrication de fer-blanc, suivant lequel on lamine une bande à froid de manière à réduire son épaisseur.au moins de moitié, en lui donnant une surface excessivement unie et parfaitement polie, et on étame cette bande..

   3. Procédé de fabrication de fer-blanc, suivant lequel on nettoie une bande laminée à chaud, on réduit notablement l'épaisseur par laminage à froid de la bande nettoyée et on l'amène ensuite aux dimensions finales, puis on soumet la bande au recuit et on l'étame.

   4. A titre de produit industriel nouveau, du fer- blanc sous forme de bande amincie par laminage à froid aux dimensions finales,en partant d'une épaisseur double de l'épaisseur finale et présentant la surface excessivement unie et polie qui peut être obtenue ainsi.

   5. Dans la fabrication de bi-métal, les opérations consistant à réduire une base à l'épaisseur désirée par un laminage et une traction combinés déterminés de manière à empêcher une orientation préférée des cellules cristallines du métal traité, de façon que les cellules du métal de base soient orientées en tous sens, puis à appliquer un revête- ment sur cette base.

   6.-Dans la fabrication de bi-métal, les opérations consistant à assembler deux métaux et à les soumettre à l'ac- @ <Desc/Clms Page number 11> tion combinée du laminage et de la traction de manière à empêcher sensiblement l'orientation préférée des cellules cristallines, celles-ci étant ainsi orientées en tous sens.

   7. Dans la fabrication de tôles, les opérations consistant à tirer une bande de métal par delà un cylindre lamineur de petites dimensions pourvu d'un contre-cylindre anti-friction, en répétant ce traitement un certain nombre de fois pour réduire l'épaisseur sans recuit, à recuire les bords seulement de la bande amincie et à appliquer un re- vêtement sur celle-ci.

   8. Dans un procédé de fabrication de tôles, les opérations consistant à laminer à froid sous tension une bande de métal au moyen de petits cylindres supportés, à normaliser ou recuire seulement les bords de la bande la- minée, à étamer celle-ci et à la découper en tronçons.

   9. Procédé de fabrication d'articles en tôle, com- prenant l'étirage à froid de la bande de métal entre de petls cylindres supportés, la normalisation ou le recuit des bords de la bande laminée, et de l'étamage de celle-ci 10. Procédé de fabrication d'articles en tôle, comprenant le laminage à froid d'une bande entre de petits cylindres supportés, la normalisation ou recuit des bords de la bande et de l'étamage de celle-ci.

   11. Dans un procédé de fabrication de bandes métalli- ques, les opérations consistant à laminer à froid la bande de métal, à en normaliser ou recuire les bords et à l'étamer.

   12. Dans la fabrication d'articles en tôle, les opérations consistant à normaliser ou recuire seulement les bords d'une bande métallique et appliquer un revêtement sur celle-ci.

   13. Dans la fabrication d'articles en tôle, l'opé- ration consistant à normaliser ou recuire les bords seule- <Desc/Clms Page number 12> ment d'une bande de métal.

   14. Flan pour la fabrication d'articles en tôle ayant ses bords longitudinaux normalisés ou recuits et sa surface étamée.

   15. Flan pour la fabrication d'articles en tôle dont les bords sont normalisés ou recuits et la surface munie d'un revêtement.

   16. Flan pour la fabrication d'articles en tôle dont les bords seulement sont norinalisés ou recuits.

   17. Boite métallique dont les parois latérales sont formées d'un flan pris d'une bande de métal ferreux qu'on amené à son épaisseur finale en l'étirant à froid sous ten- sion entre de petits cylindres supportés, qu'on normalise ou recuit le long de ses bords et dont on recouvre toute la surface d'un revêtement.

   18. Boite métallique dont la paroi latérale est formée d'un flan recuit ou normalisé le long de ses bords.

   19. Flan de boite métallique dont les faces et deux bords au moins sont garnis d'une pellicule métallique protectrice.

   20. Flan de boite métallique doht les côtés et deux bords au moins sont garnis d'une péllicule métallique protec- trice, deux des bords au moins étant relativement adoucis en comparaison du corps du flan.

   21. A titre de produit industriel nouveau, une bande de bi-métal, dans laquelle l'un des métaux au moins a été soumis à l'action combinée d'un laminage et d'une .trac- tion déterminée de façon à empêcher l'orientation préférée et à produire une structute ayant une orientation en tous sens.

   22. A titre de produit industriel nouveau, un pourvu flan métallique destiné au façonnage et/d'un revêtement métal- <Desc/Clms Page number 13> lique protecteur, le métal de ce flan étant obtenu par l'action combinée d'un laminage et d'une traction déterminés de façon à empêcher la disposition des cellules cristallines suivant une orientation préférée, le métal présentant de petits grains orientas en tous sens.

   23. A titre de produit industriel nouveau un flan métallique destiné au façonnage et pourvu d'un revêtement métallique protecteur, le métal de ce flan étant obtenu par l'action combinée d'un laminage et d'une traction déterminés de façon à empêcher la disposition des cellules cristallines suivant leur orientation préférée, ce métal présentant de petits grains orientés en tous sens, cette orientation étant de nature à produire, à l'état solide, une image aux rayons X comportant des anneaux sensiblement continus autour du rayon central non diffracté.