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Monsieur Louis PRIME à La Louvière (Belgique). Procédé, et dispositif, pour le recouvrement de tôles à
1'aide de métaux non ferreux. -Convention Internationale : Demande de brevet français,
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déposée le '" décembre 1944. sJ. letMe /r 145:6f6 1 A .. 1 A A...
La présente invention concerne un procédé pour 'le recouvrement à chaud de tôles à l'aide de métaux non ferreux, tels que par exemple le plomb, l'étain ou le zinc, ainsi qu'un dispositif pour la réalisation de ce procède.
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.Les procédés connus le plus généralement/àppliqués à cet effet sont le procédé par trempage,,dans lequel ia tôle est plongée tout entière dans un bain fondu du métal de recouvrement et le procédé dit"à la goutte" consistant à appliquer' peu à 'peu le métal de recouvrement sur une des faces de la tô- le en le faisant fondre au chalumeau. Le premier de ces procé des ne permet d'obtenir que des couches dé revêtement extrêmement minces, la quantité de'métal déposé par mètre carre de tôle étant de l'ordre de 300 à 400 gr. environ. D'autre part, la tôle est obligatoirement.revêtue sur ses deux faces, ce qui peut présenter des inconvénients et constitue, dans.la plupart des cas, un gaspillage de matière souvent coûteuse.
Le second des procédés susmentionnés permet d'éviter ces in-
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convénients, mais son' exécution difficile ..exige une main'd'oeu- vre de qualité et les résultats obtenus sont Souvent irrégu- @ , liers,
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Contrairement à ce qui précède, le procédé conforme à l'invention, permet d'obtenir, defaçon simple et régulière, des tôles recouvertes, sur une seule face, d'une couche de métal non ferreux qui peut atteindre et même dépasser une épaisseur de l'ordre de 5 m/m.
Ce procédé consiste fondamentalement à mettre la tôle à recouvrir, disposée verticalement , en contact sur une de ses faces seulement, avec un bain fondu du métal non ferreux, après quoi l'oh abaisse le niveau de ce bain par rapport à la tôle par un déplacement relatif du bain et de la tôle, celle-ci étant soumise sur sa face qui n'est pas en contact avec le bain, au voisinage, et de préférence de part et d'autre du niveau supérieur de ce dernier, à un refroidissement obtenu, par exemple, par projection d'un liquide sur cette face.
Le refroidissement de la tôle entraine celui du métal de recouvrement au contact de la partie refroidie de la tôle, ce métal adhérant alors de façon parfaire sur la tôle, sous forme d'une couche d'autant plus épaisse que la vitesse de l'abaissement relatif du bain par rapport à la tôle est plus faible. En rendant cette vitesse constante, on obtient donc une couche parfaitement régulière.
L'abaissement relatif du niveau du bain de métal de revêtement par rapport à la tôle à revêtir peut tre obtenu soit par déplacement de la tôle de bas en haut, soit par abais- se;nent du niveau du bain, la tôle étant immobile, soit par ces deux moyens combinés..
Le procédé qui vient d'être décrit peut être réalisé à l'aide d'un appareil comportant une cuve dans laquelle est introduit le métal de recouvrement à l'état fondu et à l'intérieur de laquelle peut plonger un support annulaire plein relié de façon étanche à un organe de suspension susceptible d'être déplacé sensiblement verticalement. La tôle à recouvrir, enroulée en forme de cylindre, est disposée sur ce support annulaire, un joint étanche étant réalisé entre la tranche infé- tieure de la tôle et ledit support.
Lorsque ce dernier est plongé dans la cuve contenant le bain de métal fondu, celui-ci ne vient en contact qu'avec la surface extérieure du cylindre formé
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par la tôle, celle-ci étant fermée sur elle-même de faço étanche, par exemple par soudure, rivetage, agrafage ou autre moyen analogue.
D'autre par$, ce dispositif comporte une rampe annulaire de distribution de liquide de refroidissement, alimentée sous pression par l'intermédiaire d'une conduite souple et susceptible d'être introduite horizontalement à l'intérieur du cylindre formé par la tôle, des moyens étant prévus pour maintenir cette rampe à la hauteur du niveau du bain de métal dans la cuve. Ce résultat peut,par exemple, être obtenu en suspendant la rampe à des supports solidaires de flotteurs disposés dans le bain.
La dite rampe est percée, sur sa surface externe, d'orifices qui présentent avantageusement une forme allongée et qui sont disposés de préférence en quinconce.
Pour procéder au revêtement d'une tôle, celle-ci est fixée sur le support annulaire et plongée dans le bain. On alimente alors la rampe de distribution d'eau en même temps que l'on fait remonter progressivement la tôle hors du bain.
Le liquide de refroidissement se trouve alors projeté sur la tôle au voisinage du niveau du bain contre la tôle, la rampe s'abaissant par rapport à dette dernière, au fur et à mesure qu'elle émerge de la cuve. Une partie du liquide de refroidissement, par exemple de l'eau, est vaporisé au contact de la tôle et l'excédent ruisselle le long de cette dernière et se rassemble à la partie inférieure dans le support annulaire, conformé à cet effet.
Un autre dispositif permettant d'atteindre là même résultat d'une façon plus 'simple peut comporter une virole cylindrique dont la partie inférieure est recourbée vers l'extérieur en forme de gouttière munie de dispositifsd'évacuation susceptibles de permettre l'écoulement de métal non ferreux, tels que le plomb, le zinc ou l'étain, à l'état foudu Le bord. libre de cette gouttière est agencé pour permettre la réalisation d'un joint étanche aver la tranche inférieure de la tôle à recouvrir, enroulée sous forme d'un cylindre de diamètre inférieur à celui de la virole susmentionnée.
Ce bord peut former, par exemple, un embrèvement,sur lequel peut être posée la tôle,
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l'étanchéité étant assurée par sourrage d'un joint antre la
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tôle et la gouttière, au-dessus 0e cet embrèvsnent.
Une rampe de distribution de liquide de refroidissement montée,cornue dans le dispositif précédemment décrit, est enfilée autour du cylindre formé par la tôle à recouvrir.
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Gstto a<==çe est ici percée d'orifices sur sa surface interne, de façon à projeter le liquide sur la tôle de 1'extC=-ieJ: .rE"rs l'intérieur.
La cuve cylindrique annulaire formée entra la virole
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et la tôle est remplie de 11lét:1l de revêtement d. l'état fondu.
Il suffit alors de la/vider progressivement à l'aide des organes d'évacuation disposés à la partie inférieure de la cuve pour faire baisser le niveau du bain par rapport à la tôle, celle-ci étant en même temps refroidie localement à l'aide du liquide preté par la rampe.
Pour éviter que, dans les dispositifs décrits, l'excédent de liquide de refroidissement ruisselle le long de la . tôle à recouvrir, ce qui risquerait d'entraîner des irrégularités dans l'épaisseur de la couche de revêtement, l'on peut disposer immédiatement au-dessous de la rampe de distribution une couronne solidaire de cette dernière et s'appliquant de façon élastique sur la tôle , recouvrir.
Cette couronne peut être constituée, par exemple, tout au moins quant à sa partie en contact avec la tôle, par un anneau n caoutchouc; de diamètre extérieur (ou intérieur selon qu'il s'a-
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git du premier dispositif ou du second) lééè1-eiùent,inférieu1- (ou supérieur) a- celui du cylindre formé par 1J, tôle à recouvrir, cet anneau tant enrobé de ti3re ignifuge , rr exemple fil d'amiante. De cette façon, le liquide de refroidissement
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en excédent st écoule sur la couronne ,^i:.ci constitue et ;:;c trouve immédiatement écartée de la tôle.
D'autres détails de l'invention ressortiront de la description faite ci-après avec références aux dessins an-
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nexés dans lesquels : Fig. 1 est une coupe verticale schématique d'un 8:-::611ple du dispositif c::;fcr::c. 2> i' ic:^.¯tion.
Fig.2 est une coupe similaire d'un autre exemple de réalisation d'un tel dispositif.
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Fig. 3 est une coupe verticale partielle du dispositif de fig.2 à 45 par rapport à cette dernière.
Le dispositif représenta à la figure 1 comporte une cuve 1 en fonte par exemple, susceptible d'être chauffée à l'aide d'un dispositif non représenté et dans laquelle peut plonger une cloche tronconique 2 évasée et rabattue à la base pour former une goulotte 3 dont le bord libre est muni d'une gouttière 4. La cloche 2 est suspendue, par l'intermédiaire de brides 5 assemblées par'des boulons 6, à une tige verticale 7 reliée au piston 8 d'un vérin hydraulique 9. Ce dernier est muni de tuyauteries d'alimentation 10 et 11 comportant respectivement des robinets de commande 12 et 13 et de tuyauteries d'échappement 14 et 15 avec leurs robinets 16 et 17.
Dans la gouttière 4 vient se placer la tranche infé- rieure de la tôle 18 à recouvrir. Celle-ci est enroulée en forme de cylindre, le joint vertical des deux bords amenés en contact étant assuré de façon étanche, par exemple par soudure, rivetage ôu agrafage.
L'étanchéité entre la tôle 18 et la cloche 2 est assurée par un joint 19 constitué par une matière plastique susceptible de résister à la chaleur tel que, par exemple, un mélange d'argile et d'huile, en combinaison éventuelle avec un bourrage d'amiante. La tôle 18 est maintenue appliquée contre le joint ainsi formé par des tendeurs 20, chacun de ces tendeurs s'engageant à l'une de ses extrémités dans une fourche 21 solidaire de la cloche 2 et, d'autre part, dans une pièce 22 en f orme de crochet, reposant sur la tranche supérieure de la tôle 18, le réglage de la tension s'effectuant à l'aide d'un écrou 23 engagé sur l'extrémité du tendeur et s'appuyant sur la pièce '22.
Une rampe'creuse annulaire 24,-percée sur sa surface externe d'ouvertures allongées disposées en quinconce et susceptible d'être alimentée en eau par une conduite souple 25, est reliée par l'intermédiaire de supports'26 à un jeu de @ flotteurs 27; par exemple en tôle. Le diamètre de,l'anneau for- mé par. cetté rampe est légèrement inférieur à celui du cylindre formé-'par la tôle 18 et les flotteurs 27 sont disposés de ,fa- çon à s'engager entre cette dernière et les-,parois verticales de la cuve 1.
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Pour recouvrir par exemple une tôle plombée, l'on procède de la façon suivante :
La cloche 2 étant soulevée hors de la cuve 1 à l'aide du vérin 9, on place dans la gouttière 4 la tranche inférieure de la tôle 18 à plomber, soigneusement décapée et enroulée en forme de cylindre au diamètre de la dite gouttière, en assurant l'étanchéité du joint 19 et en serrant les tendeurs 20 à l'aide des écrous 23. La cuve 1 est ensuite remplie de plomb fondu jusqu'au niveau indiqué à la figure 1 par un trait mixte, puis en agissant simultanément 'sur les robinets 12 et 17 du vérin 9, on fait descendre dans la cuve l'ensemble formé par la cloche 2 et la tôle 18, après avoir placé la rampe 24 à l'intérieur du cylindre formé par la tôle 18n, les supports 26 reposant sur la tranche supérieure de cette dernière.
Le mouvement de descente de la cloche est poursuivi ju3qu'à ce que le niveau du plomb fondu s'établisse au voisinage de la tranche supérieure 18,-ainsi qu'il est représenté à la figure 1. Les flotteurs 27 supportent alors la rampe 24 qui se place de telle façor que les orifices dont elle est percée se trouvent de part et d'autre du niveau du plomb fondu. On envoie alors de l'eau dans ,cette rampe, à l'aide de la conduite 25, en quantité telle que la plus grande partie en soit vaporisée au contact de la tôle 18 portée à température élevée par le bain de plomb fondu, le reste s'écoulant de long de la tôle et se rassemblant dans la goulotte 3.
En même temps que l'on projette l'eau sur la tôle 18, on fait remonter progressivement la cloche 2 en agissant en conséquence sur les robinets 13 et 16 du vér'n 9. Au cours de ce mouvement, le niveau du plomb fondu par rapport à la tôle 18 s'abaisse de façon régulière et la rampe 24 reposant sur le bain par lintermédiaire des flottours 27, suit ce mouvement de descente en restant toujours à la hauteur du nivoau supérieur du bain de plomb.
Il en r4sulte que la t8le est soumise à un fort refroidissement au voisinage de ce niveau supérieur, Le plomb fondu se solidifie ainsi au contact de la tôle et recouvre celle-ci d'une couche remarquablement uniforme et très/adérente, 'épaisseur de la couche obtenue est d'autant plus forte que le mouvement de remontée de la cloche 2 est plus lent.
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Le dispositif représenté à la figure 2 comporte une virole cylindrique 30, en forte tôle d'acier'ou en fonte, à la partie inférieure de laquelle est aménagée une gouttière annulaire 31 dont le bord libre forme un embrèvement 32. La gouttière 31 est munie d'un ou plusieurs robinets d'évacuation 33 susceptibles de donner passage à un métal fondu tel que par exemple le plomb, l'étain, le zinc ou autre métal analogue.
Dans l'embrèvement 32 est engagée de façon étanche la tranche inférieure de la tôlé 34 à recouvrir, cette tôle étant,comme dans l'exemple précédent, enroulée en cylindre.
A la partie supérieure de la virole 30, sont disposées quatre oreilles 35 diamétralement opposées deux à deux et percées d'orifices 36 travers lesquels peut s'engager, pour chaque paire d'oreilles-35 une barre 3 munie, à ses extrémités, de vis de serrage 38 susceptibles de s'appuyer sur la tranche supérieure de la virole 34.
Une rampe 39 de distribution d'eau alimentée par l'intermédiaire d'un conduit simple 40 et percée sur sa surface intérieure d'orifices allongés disposés en quinconce, est susceptible d'être engagée autour du cylindre formé par la tôle 34. Cette rampe est reliée à des flotteurs 41, par l'intermédiaire de supports en U 42 dont la hauteur est sen- siblement égale à celle de la virole 30. Aux mêmes supports 42 et immédiatement au-dessous de la rampe 39 est assujettie une' couronne tronconique 43 en tôle, sur laquelle est fixée une seconde couronne 4 en caoutchouc entièrement enroulée de fil d'amiante, le-diamètre intérieur de cette couronne étant légèrement inférieur à celui du cylindre formé par la tôle 34.
Pour plomber une tôle à l'aide de ce dispositif, on enroule celle-ci .en forme de cylindre, à un diamètre légèrement inférieur à celui du bord libre de la gouttière 31. On engage le cylindre ainsi constitué dans la dite gouttière juaqu'à l'embrèvement, ainsi qu'il est représenté à la fig.2 et on forme en 45 un joint étanche à l'aide d'un mélange d'argile et d'hui- le et d'un bourrage en filasse d'amiante. Toute rupture de ce joint et toute déformation importante de la tôle 34 sous l'action de la chaleur sont évités par le serrage de la tôle sur le joint à l'aide des vis 38.
L'ensemble de la virole 30 et de la tôle 34 constitue ainsi une cuve en forme d'anneau cylindrique
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que l'on peut chauffer intérieurement par un dispositif de chauffée Quelconque non représenté. La cuve ainsi. formée est remplie de plomb fondu jusqu'au bord et la rampe 39 estmise en place, les flotteurs 41 reposant dans le bain de plomb.
On envoie alors de l'eau dans la rampe de distribution 39 et l'excès de cette cau qui n'est/pas vaporisé au contact de la tôle 34 s'écoule sur les couronnes 44 et 43 qui l'écartent de la tole 34 évitant ainsi tout refroidissement intempestif de cette dernière en dehors de la zône située au voisinage du niveau supérieur du bain de plomb.
En même temps quel'on introduit l'eau dans la rampe 39, on ouvre le ou les robinets 33. Le plomb fondu s'écoule et le niveau du bain s'abaisse progressivement, la rampe 39 suivant ce mouvement de descente. De même que dans l'exemple précédent, on peutaugmenter l'épaisseur du revêtement de plomb en diminuant la vitesse de descente du bain de plomb et viceversa, cette diminution étant obtenue en réglant le ou les robinets 33 ou, dans le cas de plusieurs robinets, en ouvrant ou fermant un certain nombre de ces derniers.
Cs qui vient d'être dit à propos du plombage des tôles s'applique de la même façon au singuage, à l'étamage, ou au recouvrement à l'aide d'autres métaux non ferreux se comportant comme le zinc.l'étain ou le plomb.
Revendications.
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