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PROCEDE POUR RECOUVRIR DES FILS ET APPAREIL POUR SON APPLICATION.
Dans les applications de revêtements métalliques protecteurs, tels que du zinc, du plomb, de l'étain, du cadmium, de l'aluminium, etc, sur d'autres objets en métal, tels que les fils, les barres, les bandes, etc, il est très souhaitable que le revêtement soit aussi pur que possible et ne forme pas l'alliage avec le métal de l'objet recouvert. Il est souhaitable également de contrôler l'épaisseur ou le poids du revêtement. Dans certains cas, il est souhaitable qussi que le revêtement soit très épais et ce résultat est impossible à obtenir avec les'procédés industriels actuels d'application des revêtements protecteurs.
Au.point de vue des opérations auxquelles s'applique l'invention, à savoir le revêtement des fils, tiges, barres, bandes, etc, les procédés les plus généralement appliqués sont ceux du
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dépôt électrolytique et de l'immersion à chaud. Le premier ni est appliqué que dans une mesure très limitée à cause de la lenteur de l'opération et du prix de revient élevé qui en est la conséquence. Le procédé de l'immersion à chaud est celui qu'on emploie le plus couramment dans la pratique industrielle; mais dans les conditions actuelles de son application, il possède de très sérieux inconvéients.
Il est impossible d'obtenir une couche pure relativement épaisse d'un métal sur un autre par le procédé d'immersion à chaud. Cette impossibilité est facile à comprendre, si l'on analyse ce procédé avec soin. Dans un procédé quelconque d'immersion à chaud, l'épaisseur ou le poids du revêtement est fonction de la durée d'immersion et de la température du bain d'im- mersiono En réalité l'opération s'effectue graduellement et en aucun cas l'épaisseur du revêtement de métal pur n'est uniforme sur toute la surface. Au moment où l'objet à recouvrir entre dans le bain de métal de revêtement, par exemple un fil d'acier, il prend une température à peu près égale à celle du bain d'immersion.
Lorsque la surface extérieure du fil atteint la température du bain, le métal du revêtement y pénètre graduellement et forme un alliage avec le métal de support. ou métal recouvert.
Au fur et à mesure que la température du'bain se propage dans le métal que l'on recouvre, l'alliage y pénètre également et la profondeur totale de la pénétration dépend principalement du temps pendant lequel l'objet à recouvrir est resté immergé.
Ainsi que le montre l'analyse, le revêtement n'est pas formé du métal pur du revêtement dans toute l'épaisseur du revêtement, mais est un alliage dont la composition varie graduellement depuis le métal de support jusqu'au métal de revêtement à peu près pur. La portion interne du revêtement se compose principalement du métal de support, mais la composition varie gra- duellement, jusqu'à ce qu'à la surface extérieure, on constate que le revêtement est formé d'une pellicule du métal de revêtement pratiquement pur.
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Dans certains cas, le revêtement appliqué par le procédé d'immersion à chaud donne de très mauvais résultats, par exemple, dans le cas où l'objet recouvert est sensible à la corrosion, parce que sa résistance aux actions chimiques est affaiblie du fait que l'al- liage résiste moins bien à la corrosion que le métal de revêtement pur ; dans d'autres cas encore, lorsque l'objet recouvert subit des flexions et des torsions répétées, comme par exemple dans le cas des câbles en fil d'acier, l'alliage formé par le procédé d'immer- sion à chaud se fend ou se crique sur l'objet recouvert, du fait que l'alliage constitué par le métal de support et le métal de re- . vêtement est dans tous les cas beaucoup plus dur et plus fragile que le métal de revêtement pur.
De nombreuses téntatives ont été faites en vue de perfection- ner le procédé à chaud servant à l'application de revêtements pro- tecteurso Dans la plupart de ces procédés, on utilise des filières d'une forme ou d'une autre pour faire couler le métal de revêtement sur l'objet à recouvrir. Ces tentatives anciennes n'ont pas donné de résultats complètement satisfaisantso Dans certains cas, il n'a pas été possible d'obtenir un revêtement uniforme et lisse, en par- ticulier sur du fil rond, parce qu'on ne pouvait pas réaliser un centrage précis du fil dans la filière servant à le recouvrir. Mais la principale cause-, des échecs éprouvés avec les filières résulte de l'oxydation que subit le métal du revêtement dans la filière.
Le fait est bien connu, que les..métaux tels que l'étain, le zinc, le plomb, etc, utilisés le plus souvent à titre de revêtements pro- tecteurs d'autres métaux s'oxydent et forment rapidement une couche d'oxyde à la température à laquelle on opère. Cet oxyde s'accumule sur la filière et autour de son orifice et s'interpose dans le re- Eêtement en réduisant la section utile de l'orifice..
L'invention a pour objet de recouvrir des objets du type pré- cité en coulant le métal de revêtement dans une filière autour du fil, de la barre, de la bande ou de l'objet de toute autre forme, soit,directement, soit avec interposition d'un revêtement intermé-
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diaire, l'opération, se faisant dans des conditions qui empêchent pratiquement ou absolument l'oxydation et par suite la formation d'oxydes..
L'invention consiste dans un procédé permettant d'arriver au résultat précité, et dans un mécanisme ou appareil servant à la mise en oeuvre dudit procédé. Dans sa plus large acceptation, le procédé consiste à extraire l'air autour de la filière de coulée et à faire passer par aspiration le métal par la filière autour de l'objet à recouvrir, en rendant ainsi impossible l'oxydation en question et en réalisant en même temps un écoulement plus facile et plus uniforme du métal par la filière de coulée qu'il n'est possible de le faire par un procédé de coulée quelconque sous pres- sion. La machine ou appareil comporte un moyen permettant de réali- ser l'aspiration et par conséquent l'évacuation de l'air autour de la filière et l'écoulement du métal du revêtement.
Le demandeur a représenté le meilleur moyen de mettre en pra- tique son invention, en tant que s'appliquant au revêtement de fils ronds, mais l'invention n'est pas limitée au revêtement des fils et la nature de la filière et les autres particularités sont déter- minées par la forme de l'objet à recouvrir.
Sur le dessin:
La figure I est une élévation latérale d'une machine ou appa- reil à recouvrir les fils avec les bobines servant à recevoir le fil recouvert; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure I, observée dans la direction des flèches; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2, observée également dans la direction des flèches; la figure 4 est une élévation en bout avec arrachements par- tiels de la machine à recouvrir; la figure 5 est une vue en plan de la machine à recouvrir, également avec arrachements partiels ; la figure 6 est une coupe partielle à plus grande échelle . suivant la ligne 6-6 de la figure 5, observée dans la direction @ des flèches ;
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la figurer est une coupe partielle suivant la ligne 7-7 de la figure 6 et représentant en particulier les soupapes qui contrô- lent l'écoulement du métal fondu dans les filières de coulée; la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 6, observée dans la direction des flèches ; la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8 représentant l'éjecteur en coupe; la figure 10 est une coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 7 et représentant le porte-filière en coupe; la figure II est une vue à plus grande échelle du porte-fi- .lière,des filières et des éléments combinés avec elles de la figure
10;
la figure 12 est une vue de détail de la pompe servant à alimenter l'éjecteur;
D'une manière générale, le fil ou les autres objets à recou- vrir sont d'abord.nettoyés à fond, puis on les fait passer dans un bain de chauffage et de revêtement préliminaire,puis, pendant qu' ils sont encore chauds, on les fait passer directement dans les ap- pareils à filières de coulée, où le métal du revêtement final est appliqué sur le fil en mouvement. Le fil recouvert est immédiatement refroidi et enroulé sur des bobines ou recueilli de toute autre manière..
Ainsi qu'il est décrit ci-après, l'appareil réalisant l'aspi- ration ou formant le vide est un éjecteur servant à refouler de 1' huile, de l'eau ou tout autre fluide approprié autour de la filière.
Ce fluide non seulement élimine l'air qui se trouve autour de la filière et forme le vide nécessaire, mais encore refroidit le fil recouvert,, lorsqu'il sort de la filière. On peut évidemment employ- er tout autre moyen approprié pour faire le vide.
Ainsi que le représente le.dessin, le mécanisme ou appareil comporte des moyens permettant de recouvrir simultanément quatre fils ; mais comme chaque groupe d'éléments est la reproduction des autres, il suffit d'en décrire un seul.
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Sur le dessin, auquel il convient de se reporter, le fil ou l'objet d'une autre forme à recouvrir 10 provient d'une source quelconque appropriée, par exemple une bobine ( non figurée). Il passe dTabord dans un bain II décapant (figo 1) sous un galet, ou autre guidage 12, sous un guidage 13, servant à le racler et entre les galets 14. En passant dans le bain décapant, la surface du fil se nettoie et est ainsi préparée en vue des opérations ultérieures.
En sortant du bain décapant, dans l'appareil présentement décrit, le fil passe par un orifice 15 dans un bain 16 contenant un métal de revêtement préliminaire quelconque, et en sort par un orifice semblable 15'. Ce bain peut être constitué par le même métal que celui qui doit former le revêtement final, par exemple du plomb, dans le cas où le revêtement final est en plomb ; il peut être constitué par un métal formant un véritable alliage de liaison entre le fil et le métal du revêtement final. Ce bain 16 est contenu dans un bac approprié 17,soigneusement calorifugé,par exemple par la même substance 18 non conductrice de la chaleur, qui,de son coté est renfermé dans une enveloppe quelconque appropriée 19.
Le bain est chauffé par un moyen quelconque approprié, par exemple par des éléments de chauffage électrique 20,(fig 2. ) on peut disposer un nombre quelconque,qui soit suffisant, de ces éléments de chauffage.
Chacun de ces bacs 17 comporte un couvercle 21,(fig 2) monté sur charnières d'une manière quelconque appropriée,par exemp ple sur l'enveloppe 19. Ces couvercles 21 sont particulièrement visibles sur la figure 2, celui de gauche étant représenté ouvert et les autres fermés. Dans les divers bacs 17, les fils 10 à recouvrir passent entre des guidages appropriés 22 et 23.
Dans l'appareil représenté, les guidages 22 sont fixes, tandis que les guidages 23 sont supportés par les couvercles 21 et sont destinés à être soulevés et abaissés en même temps qu'on ouvre et ferme les couvercles.
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Lorsque les guidages sont dans leur position inférieure,les fils sont maintenus plongés dans le métal fondu. On peut utiliser un agencement quelconque approprié des guidages, le seul point important est que les fils soient maintenus plongés dans la masse de métal fondu.
Un racloir 24, à raison d'un par bac, élimine l'excès de. métal fondu du fil, lorsqu'il sort. du bain par l'orifice 15' pour arriver dans l'appareil de revêtement final..
Ce bain a pour but d'amener le fil 10 à la température nécessaire à l'opération de revêtement finale et aussi dans certains cas de recouvrir la surface du fil d'une couche d'un métal intermédiaire, qui peut être simplement une couche préliminaire du métal servant à réaliser le revêtement final ou une couche d'un métal de liaison formant un alliage avec le métal de support et avec le revêtement final. Jusqu'à présent, on opère comme dans la pratique ordinaire des, opérations par immersion à chaud.
Revêtement final.
Le métal destiné à former le revêtement final est contenu dans un pot ou chaudron 25 ( fig 4),chauffé à la température qu'on désire par un moyen quelconque approprié, par exemple par un ou plusieurs éléments de chauffage électrique 26 ( fig 5),,Les éléments de chauffage de ce type plongent directement dans le métal à chauffer, et sont alimentés en courant par des connections appropriées, tels que les bornes 27 ( fig 5); le pot ou chaudron 25 comporte un orifice 28 percé dans son fond ( fig 5), par lequel le métal du revêtement peut s'écouler dans les filières de coulée. Ainsi qu'on peut le voir ici, le métal fondu s'écoule par le tuyau ou tube 29 (fig. 4), et de là, dans un distributeur horizontal 30 (fig 4), pour arriver dans les blocs 31 de coulée, à raison d'un par fil à recouvrir.
Un ou plusieurs éléments de chauffage électrique 26', comportant des bornes 27' sont placés dans le distributeur 30,de façon à maintenir le métal, qui s'y trouve, à l'état fluide.
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Le pot de fusion 25 est placé à une hauteur suffisante au-dessus du distributeur 30 et des blocs des filières 31, pour maintenir une charge ou pression du métal convenable sur ces éléments; niais, ainsi qu'il sera décrit ci-dessous, l'écoulement du métal ne dépend pas de la charge ainsi produite.
Le pot de fusion 25 est entouré d'une matière calorifuge quelconque appropriée 32, enfermée dans une enveloppe extérieure 33.
Le sommet de ce pot 25 est fermé par un couvercle isolant 34 approprié.
La machine ou appareil représenté sur le dessin ne comporte qu'un pot de fusion pour les divers appareils de coulée, mais il est évident que chaque tête de filière 31 peut être alimentée par un de ces potso
Appareils de coulée.- Chaque tête de filière 31 comporte un canal de passage 35 ( fig 7.),aboutissant dans la chambre 36 d'une soupape. Ce canal de passage est contrôlé par la soupape 37,qui coopère avec un siège¯de soupape 38. Cette soupape peut être com- mandée d'une manière quelconque appropriée,par exemple par une 'manette 39, montée sur la tige de soupape 40, qui se visse dans un écrou 41, comprimant la garniture 42 qui entoure la tige de soupape.
L'écoulement du métal fondu sortant du distributeur et arrivant dans la chambre 36 de soupape est contrôlé par l'ouverture et la fermeture de cette soupape.
Une filière de coulée proprement dite 44 comportant un ori- fice 45 est montée avec les éléments coopérant avec elle dans chaque tête de filière 31. Chacune de ces têtes est percée de fa- çon à former un évidement 43, fileté en 46, avec un épaulement 47 (fig.IO).Dans cet évidement est monté un bouchon 48, fileté, de facon à coopérer avec le filetage 46 de la tête de filière 31, et comportant un rebord qui repose sur 1'épaulement 47 de la tête de filière. Le bouchon 48 est percé d'un orifice conique 49, dans lequel vient se placer un porte-filière 50. L'orifice 49 est fermé
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par un chapeau 51, percé d'un trou 52 et vissé dans l'extrémité supérieure de l'orifice.
Pour que le métal liquide puisse passer:. de la chambre de soupape 36 dans la filière de coulée 44, l'évidement 43 de la tête 31 est agencé de façon à rencontrer la chambre à soupape 36 au point 53, formant ainsi un passage de communication en ce pointa Le bouchon 48 comporte un canal annulaire extérieur 54, qui se trouve en face de l'orifice 53 et un canal annulaire intérieur 55, communiquant avec le canal extérieur 54,par les passages 56 qui les réunissent.
Le bouchon 48 est fileté et vissé dans l'évidement 43. cette liaison par filetage forme un joint suffisamment étanche en ce point et le rebord de l'extrémité inférieure du bouchon reposant sur le siège 47, forme ainsi un joint en ce point.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, la filière 44 sert à appliquer le revêtement extérieur sur le fil. Le fil à recouvrir doit être maintenu au centre de cette filière, de façon que l'épaisseur de la couche soit uniforme. Pour arriver à ce résultat, on emploie des guides ou filières de centrage. Dans l'appareil représenté, on emploie deux de ces filières, une filière supérieure 57 comportant un orifice 58 et une filière inférieure 59. La filière comporte sur sa face inférieure, un prolongement ou saillie, percé d'un trou 60, de façon qu'on puisse amener cet orifice au voisinage immédiat et directement au-dessus de la filière de coulée 44 ( figures 10 et II).
Pour réaliser l'alignement.de ces filières de guidage avec la filière de coulée 44 et les maintenir dans leur position relative l'une par rapport à l'autre, elles sont toutes enfermées dans un manchon 50, dont il a été question ci-dessus, et qui est conique, de façon à s'ajuster d'une manière plus ou moins exacte dans 1' orifice conique 49 du bouchon 48. Dans la partie supérieure de
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ce manchon de filière sont découpées une série de fentes 62 qui s'étendent du sommet ou du voisinage du sommet jusqu'au voisinage du bas du manchon; et la partie inférieure du manchon a une forme lui permettant de s'ajuster exactement dans la partie inférieure de l'orifice conique 49 et repose sur un siège 63, à la partie inférieure du dit orifice,et découpé en 64.
Ainsi qu'on peut le voir,la filière de coulée 44 est placée à la partie inférieure du manchon et repose sur un rebord annulaire 65. Une bague d'écartement 66 se trouve à la partie inférieure du manchon, directement au-dessus de la filière 44. La filière de guidage inférieure 59 repose sur la bague d'écartement 66. Directement au-dessus de la filière 59, se trouve une autre bague d'écartement 68 qui est un peu plus longue que la bague d'écartement inférieure 66, et directement audessus de cette seconde bague d'écartement 68 se trouve une autre filière de guidage 57, percée d'un trou 58.
Ces éléments sont tous renfermés duns le porte-filière 48, la filière de coulée 44 repo- sant sur le rebord 65 à la partie inférieure du porte-filière, la bague d'écartement inférieure 66 reposant sur la filière 44, la filière de guidage inférieure 59 reposant sur la bague d'écartement inférieure 66 et la seconde bague d'écartement 68, qui est la plus longue reposant sur la filière de guidage 59 et la filière de guidage supérieure 57 reposant sur la bague de guidage 68. La filière de guidage supérieure 57 est montée dans le chapeau fileté 51 qui con.porte un rebord 70.
En faisant descendre ce chapeau 51, on fait appuyer le rebord 70 sur le sonnuet de la filière de guidage supérieu re 57 et la pression est ainsi transmise,par l'intermédiaire de la bague d'écartement 68, de la filière de centrage inférieure 59 et de la bague d'écartement inférieure 66 à la filière de coulée 44, qui est ainsi fortement appliquée sur son siège 65.
Cet agencement constitue un ensemble que l'on peut assembler rapidement et démonter facilement pour l'examiner,remplacer les pièces ou le réparer.
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Dans la pratique, il est avantageux que le fil à recouvrir passe à travers le métal du revêtement et aussi que le dit.métal soit amené directement au-dessus de la filière de coulée. Pour que le métal fondu arrive librement, la bague d'écartement supérieure 68-comporte des fentes 71, par lesquelles le métal fondu peut couler à l'intérieur du porte-filière et la bague d'écartement inférieure 66 des fentes 72, par lesquelles le métal fondu peut couler directement dans la filière de coulée 44.
Cet agencement des filières et les moyens servant à y faire arriver le métal fondu ont certains avantages importants sur les dispositifs antérieurs. En effet, la filière de guidage 59 partage la chambre de la filière en deux parties, l'une située au-dessus de la filière 59,dans laquelle le fil passe à travers le métal fondu sur un trajet relativement long, et l'autre entre, la filière de guidage 59 et la filière de coulée 44, qui est relativement courteo
En sortant de la filière de coulée 44,le fil recouvert passe directement dans le dispositif de refroidissement ou de trempe qui sera décrit ci-après.
Par cet agencement, le revêtement a un temps suffisant pour former un alliage intime avec la surface du fil pendant qu'il passe à travers le métal liquide au-dessus de la filière 59, mais il ne lui reste que très peu de temps pour pouvoir se mélanger avec le métal du revêtement final pendant qu'il est appliqué sur le fil par la filière 44. Il en résulte que le revêtement final est formé du métal du revêtement particulièrement pur.
Cette longue chambre dans la bague ou manchon 68 tend aussi à permettre à la température du fil de s'élever jusqu'à la température du métal du revêtement, pendant qu'il le traverse, de sorte que le métal du revêtement final sortant de la filière 44 coule plus librement autour du fil.
Pour maintenir la température de la filière de coulée et des éléments en combinaison avec elle à une valeur suffisante pour
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que le métal fondu reste liquide, chaque tête de filière comporte un moyen de chauffage. Un de ces éléments est représenté en 75 sur les figures 6 et 10.
Ainsi qu'on peut le voir, ces éléments de chauffage sont des chacune résistances électriques de forme annulaire qui reposent%dans un évidement 76 de chaque tête de filière 31. Chaque élément de chauf- fage est enfermé dans une bague calorifuge 77, qui est maintenue dans sa position par d'autres bagues calorifuges 78 et 79,fixées dans la tête de filière par des vis appropriées 80, ou par tout autre moyen approprié. Des conducteurs appropriés 81, dont un seul est représenté sur la figure 6 sert à amener le courant dans ces éléments de chauffage.
Au voisinage de chaque tête de filière 31 ou supportée par elle,se trouve une roue à gorge 85,dont la partie supérieure se trouve dans le prolongement de l'orifice 15' du bac de chauffage ou de revêtement préliminaire,et la partie verticale dans le prolon- gement de l'orifice de la filière de guidage 57 (fig.6). Cette roue . est montée de façon à pouvoir tourner, d'une manière quelconque ap- propriée, par exemple sur un support,86, boulonné sur un prolonge- ment de la tête de filière. Une enveloppe de protection 88 recou- vre la roue, protège le fil et empêche les rayonnements excessifs.
Le fil est ainsi dirigé en sortant du bac de chauffage et de revê- tement préliminaire directement dans l'axe de la filière de gui- dage supérieure 57. Et comme le support de la roue est monté direc- se tement sur la tête de filière, les pièces ne risquent pas de/dépla- cer à cause de leur dilatation ou de leur contraction.
Les tentatives antérieures en vue d'appliquer des revêtements protecteurs sur des fils en se servant de filières de coulée ont donné lieu à des difficultés. Ces difficultés étaient de deux sortes
D'abord si l'on fait agir la pression hydrostatique seule, telle qu' elle résulte de la position élevée du bac d'alimentation en métal
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du revêtement,pour 'faire couler le métal à travers la filière de coulée, il semble que la qualité du revêtement, par le frottement et les remous du métal du revêtement dans les conduites, qui l'amènent à l'orifice de la filière, telles que le distributeur 30 et le canal de passage 35,dans l'application représentée sur le dessin.
L'écoulement du métal du revêtement'par ces conduites ne parait pas continu,.ni uniforme et il en résulte des petites taches ou anneaux minces sur le revêtement du fil. La seconde difficulté est résultée de l'oxydation du métal du revêtement sur la face extérieure de la filière de coulée. cette oxydation est parties lièrement importante dans le cas où le métal du revêtement est du plomb .Cet oxyde s'accumulant sur la surface de la filière, par exemple sur la face inférieure de la filière 44, finit par pénétrer à travers l'orifice de la filière,par lequel passe le fil et à réduire ainsi les dimensions de cet orifice. Lorsqu'il en est ainsi, l'épaisseur du revêtement devient moindre.
Eventuellement cette accumulation d'oxyde, bouche l'orifice de la filière et agit comme un racloir sur le fil en empêchant ainsi tout dépôt de s'y faire.
Par ses premières expériences, le demandeur a cherché à résoudre ces difficultés,d'abord en augmentant la pression hydrosta tique et ensuite en employant un agent désoxydant autour de la filière ou en combinant ces deux expédients. Aucun de ces moyens n'a donné de résultats satisfaisants.
En employant une atmosphère réductrice ou un autre agent désoxydant autour de la filière de coulée, on empêche l'oxyde de s'accumuler et par suite on prolonge la durée de la filière de coulée,sans réduire l'épaisseur du revêtement sur le fil,mais même dans ce cas et en opérant sous une pression hydrostatique relativement forte, les petites taches ou anneaux restent apparenta.Ces petites taches ou anneaux apparaissent sur le fil séparés par des intervalles très réguliers et uniformes et paraissait être dus au fait que la pression qui agit sur le métal du revêtement au-dessus de la filière fait naître des remous danslë. courant du métal, surtout lorsque le métal du revêtement avant d'arriver dans
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l'orifice de la filière éprouve des changements de direction brus- ques dans les distributeurs.
Quoique l'on suppose que la cause des difficultés rencontrées soit celle qui précède, il doit être bien entendu que les effets constatés peuvent avoir été produits de toute autre manière.
Ces difficultés sont surmontées par l'invention, par les moyens décrits ci-après. Il est un fait bien connu que l'écoule- ment d'un fluide provoqué par induction est beaucoup plus continu et uniforme qu'un écoulement par refoulgment. Ce principe a été appliqué dans l'invention en créant un vide complet ou partiel sur la face extérieure de la filière de coulée, vide qui donne les deux résultats suivants: d'abord la pression atmosphérique étant réduite sur la face extérieure de la filière de coulée 44, le mé- tal du revêtement s'écoule par l'orifice 45 par induction, et en- suite, corme le vide existe en ce point, la formation d'oxyde de- vient automatiquement impossible.
Les expériences du demandaur ont démontré définitivement que l'écoulement du métal du revêtement à travers la filière de coulée et autour du fil, provoqué par un vide créé sur la surface extérieure de la filière 44 est plus tranquille et plus uniforme que l'écoule- ment provoqué par la pression hydrostatique seule et que les pe- tites taches et anneaux disparaissent lorsqu'on applique ce procé- dé. De plus, du fait qu'on empêche efficacement l'oxyde de se former le revêtement s'appliqueavec continuité, égalité et uniformité pen- dant des périodes prolongées d'opération.
Quoiqu'on puisse faire usage d'un moyen quelconque approprié pour créer un vide, celui qui est représenté sur le dessin est du type d'un éjecteur ; c'est-à-dire du type dans lequel on fait con- verger un courant d'eau, d'huile ou d'un autre liquide ou d'un gaz vers un canal de passage de section rétrécie,de façon à entraîner l'air environnant et créer un vide ou au moins un vide partiel
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autour de la filière et dans le porte-filière.
Ce type particulier convient très bien à cet usage, parce que le courant de liquide ou de gaz sortant par l'élément diffuseur IL3 sert. de fluide de refroidissement ou de trampe pour tremper le revêtement,appliqué sur le ,fil par la filière de coulée.
Quoique l'on fasse agir une certaine pression hydrostatique dans la forme de réalisation de l'invention représentée, pour établir un écoulement du métal du revêtement sortant du pot de fusion 25, vers et à travers l'orifice 45 de la filière 44, cette pression n'est pas nécessaire,car l'écoulement du métal du revêtement peut être provoqué par induction par le vide.
La vitesse à laquelle les revêtements peuvent être appliqués sur le fil est en relation avec la pression qui s'exerce sur le métal du revêtement, entre certaines limites ; plusla pression est forte sur le'métal du revêtement, plus le mouvement du fil passant par la filière de coulée peut être rapide. Pour que l'éjecteur ne soit pas obligé de provoquer l'écoulement du métal par induction à travers les différents canaux de passage'et distributeur,on fait agir une pression hydrostatique suffisante pour refbuler le métal du revêtement par ces canaux de passage et jusqu'à l'orifice 45 de la filière 44.
Dans ces conditions}le vide peut agir d'une manière plus efficace pour rendre l'écoulement plus tranquille,pour rendre l'opération plus rapide,sans que le dispositif servant à faire le vide soit de dimensions excessives.
Il est avantageux que l'appareil possède une certaine souplesse. Le débit du métal du revêtement arrivant dans la filière de coulée dépend de la charge statique du métal et du vide produit par l'appareil d'aspiration.
Comme il est plus facile dans la pratique de faire varier le vide que la charge du métal fondu, on a prévu un moyen faisant varier le débit du métal du revêtement sous l'effet des variations du vide créé par l'éjecteur. En augmentant le débit du liquide pas-
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passant dans l'éjecteur, on augmente le vide et le débit du métal du revêtement; en diminuant le débit de liquide, on diminue le vide et le débit de métal. Par suite, on peut faire varier le vide à volonté, en faisant varier le débit du fluide passant dans l'éjecteur.
Les éjecteurs dans leur ensemble sont désignés par le numéro 90, ( figures 4 et 6 ) et la pompe les alimentant en liquide par 91 (fig. 1) 0 Il n'existe qu'une pompe, mais comme il existe évidemment un éjecteur par filière, il peut y avoir aussi une pompe et un éjecteur pour chaque filière. Un tuyau 92, sur le trajet duquel se trouve un réservoir accumulateur 92', établit la communication entre la pompe et les divers éjecteurs, et 1' eau ou autre fluide passant par les éjecteurs se rassemble dans un réservoir quelconque approprié 93, d'où elle retourne à la pompe. La pompe 91 comporte une soupape à air 106 actionnée par un ressort 107. La pression sur ce ressort est exercée par un écrou 108 qui se visse dans un prolongement 109 de la pompe 91.
Cette forme de construction est de pratique industrielle courante e.t n'a pas besoin d'autre description.
La forme de construction des éjecteurs est représentée en même temps que les autres éléments de l'appareil sur les figures 4 et 6. L'éjecteur peut être fixé sur sa tête de filière 31 de n' importe quelle manière appropriée. Tel qu'il est représenté ici, il est fixé directement sur la bague calorifuge 79 ( fig.IO) par l'intermédiaire d'une bague métallique 94, qui, elle, est fixée sur la bague calorifuge 79 par des vis 95.
La bague 94 est taraudée intérieurement en 96 (fig. 9) et le corps de l'éjecteur 97 est vissé par son extrémité supérieure,en s'engageant dans le filetage 96 de la plaque 94. un joint entre le corps 97 de l'éjecteur et la bague 94 est tonné par l'arête 98 du corps 97 qui s'applique contre la surface intérieure de la bague 94,
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Le corps 97 de l'éjecteur comporte deux chambres, la chambre supérieure 99 qui a la forme d'un anneau et communique avec le tuyau d'alimentation 92, et'une chambre inférieure, plue grande 100, qui communique avec la chambre de la filière par les orifices 101 et les orifices percés dans les bagues 78 et 79, (figures 8 et 9).
Un élément en forme de cane 102 réunit les deux chambres 99 et 100 et dans le corps de ce cône sont percés une série de trous 103 faisant un angle tel avec la verticale, qu'ils viennent converger en un point qui se trouve à peu de dis- tance au-dessous du sommet du cône.
La partie supérieure de la chambre 99 est fermée par un bou- chon 103, comportant un prolongement 104 fileté, par lequel il se visse sur une portion taraudée, coopérante de la tyère 102. Un rebord.105 s'étend sur le sommet de la chambre supérieure 99; et repose sur le sommet du corps 97 de l'éjecteur, de sorte que, lors- que le bouchon est vissé sur son siège, il ferme la partie supé- rieure de la chambre 99 endormant un joint étanche. Les. deux chambres 99 et 100 ne communiquent que par les trous 103 percés dans le cane 102.
Sur le corps 97 de l'éjecteur et constituant un des élé- ments essentiels de l'éjecteur se trouve un diffuseur ou tuyère.
Le diffuseur consiste dans un élément supérieur III, en forme d' entonnoir, une portion intermédiaire II2 filetée, et un élément inférieur 113 divergent. La portion filetée III est destinée à se visser'dans les trous 114 du corps 97, un rebord. 115 servant à fors mer un joint étanche avec la partie inférieure du corps 97. L'élé- ment supérieur III convergent entoure en partie le cône 102 et 1' élément inférieur 113 divergent se réunit à.l'élément convergent en un point de section séduite ou étranglement 116.
Cette forme de construction constitue deux canaux de passage à travers l'éjecteur, l'un formé par le canal 117 dans le bouchon 103, puis en descendant par le canal de passage central dans le cône 102, l'autre venant
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de la chambre de la filière, passant par les orifices 101 dans la chambre 100 et par le canal 118 entre le cane 102 et 1.'élément convergent III.
Le fil a recouvrir sortant de la filière de revêtement 50 passe directement vers le bas par le canal 117,dans le bouchon 103, puis par l'étranglement 116 de l'éjecteur et sort par le diffuseur 113.
Dans l'étranglement 116, le fil est saisi par le courant d'eau ou d'un autre liquide qui arrive maintenant par les canaux diagonaux 103 et est trempé ou refroidi en ce point. De là, il passe dans un mécanisme d'embobinage approprié, représenté schématiquenient sur la figure 2, et qui consiste sur cette figure dans une roue de guidage 121 d'où le fil passe sur les tambours d'enroulement 122, commandé par un moyen quelconque approprié, par exemple par un moteur 123 et une transmission 124.
- Fonctionnement.-
Le fonctionnement général des divers éléments a été indiqué dans la description des éléments de la machine ou appareil, mais il peut être utile de passer en revue le fonctionnement général de la dite machine.
Le fil passe d'abord, dans le bain de décapage II, puis dans le bain de chauffage et de revêtement préliminaire 16. Dans ce bain le fil se chauffe à peu près à la température du métal de revêtement. Etant ainsi chauffé, il passe directement dans la filière de revêtement. Cependant, il doit être bien entendu qu'on peut utiliser un fil antérieurement recouvert et le faire passer directement dans la filière de revêtement,ou bien qu'on peut y faire directement un fil non recouvert, suivant les circonstances. Mais quel que soit l'état dans lequel se trouve le fil, il est avantageux que sa température ait atteint à peu près la température du métal du revêtement, avant qu'il passe dans la filière de revêtement.
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En supposant qu'on ait amené lé métal du revêtement à la tempé- rature qui convient que que les.têtes.de filières aient été convenablement chauffées, on ouvre les soupapes 36 en nombre correspon- dant à celui des filières utilisées,et les têtes et chambres de filière se remplissent de métal'liquide.
Les soupapes 26 ayant été ouvertes, la pompe 91 mise en marche l'huile ou l'eau qu'elle refoule sort par les orifices 103 dans le cône 102. Ces courants de liquide convergent dans l'étranglement 116 de itéjecteur et sortent par le diffuseur 113 pour arriver dans la bac collecteur 93, d'où ils retournent dans la pompe:
Grâce au passage du liquide dans l'éjecteur l'air est entraî- né de là chambre de la filière, qui est ainsi vidée d'air.
L'éjec- teur crée donc un vide, ou tout au moins diminue notablement la pres sion de l'air dans la chambre de la filière et empêche de l'air frais d'y pénétrer, ce qui empêche d'une manière efficace la formation d'oxyde sur la face et au voisinage de la filière, rendant ainsi impossible la formation des oxydes nuisibles,
Le vide créé en ce point provoque l'écoulement du métal li- quide du revêtement, qui sort du pot de fusion, passe par les ca- naux de passage, autour de la filière et finalement à travers la filière de coulée elle-même. Le métal du revêtement ainsi aspiré à travers la filière 44 s'unit au fil ou au revêtement prélimi- naire du fil et se solidifie autour du fil qui passe maintenant à travers l'éjecteur. Et lorsque le métal chauffé arrive au point où les courants de liquide se réunissent, il se trempe et se refroidit.
Le fil avec son revêtement ainsi coulé sur lui sort ensuite de la machine pour être utilisé suivant les besoins ; dansle cas présent il est recueilli sur des bobines ou tambours 122.
Revendications.
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