Procédé et dispositif pour déplacer en continu un élément flexible en forme de bande ou de fil d'un matériau solide dans un bain de traitement. Beaucoup d'industries, et entre autres les industries métallurgiques, utilisent. comme matières premières des produits solides semi- ouvrés qui leur sont livrés en bandes flexi bles de grande longueur. feuiillard,s et fils, par exemple.
On désignera ci-après, sous le terme générique de bande , aussi bien une bande plane ou profilée qu'un fil d'un matériau so lide. On envisagera. le cas où ladite bande ayant une grande longueur présente une flexi bilité suffisante pour qu'on puisse l'enrouler sur un support sous forme de spirale ou de couronne, ou lui donner toute autre disposi tion que l'on qualifiera. de. serrée , suscepti ble de diminuer son encombrement sans nuire aux qualités exigées du matériau qui consti tue la. bande.
Cette disposition serrée, favorable au ma gasinage, au transport et à la manutention, se prête mal à certains traitements préalables du matériau: un traitement de surface par exemple, tel que le .décapage de feuillards li vrés en couronnes, est difficile à réaliser dans de bonnes conditions en opérant sur ces cou ronnes mêmes.
En effet, les spires .des cou ronnes étant jointives, il est indispensable de les écarter pour que les solutions d e décapage pénètrent entre ces spires. Malgré les dispo sitions prises clans ce but (ondulation des spires, cales intercalaires...), il subsiste tou jours des contacts entre :spires et, par suite, des taches de calamine préjudiciables au trai tement ultérieur du métal.
Aussi, .chaque fois qu'un décapage parfait est exigé par les opérations ultérieures (lami nage à froid, fabrication de tubes soudés, etc.), on déroule la. couronne de feuillard, et on fait parcourir à l'axe de la bande dévelop pée une trajectoire sensiblement linéaire plane qui passe à travers les différents bains de traitement.
Ce procédé de déplacement continu de la bande, que l'on peut qualifier de passage en continu à trajectoire linéaire plane, peut. être appliqué pour faire passer la bande dans des chambres aussi bien que dans des bains de traitement. Il présente l'inconvénient d'exiger un grand développement en longueur des installations de traitement et des construe- tions qui les abritent..
Dans le cas du décapage, par exemple, si le métal doit rester en contact cinq minutes avec le bain liquide, et si la capacité de pro duction .doit être de 7.0 mètres à la, minute, lia cuve devra avoir une longueur @minimLun de 10 X 5 = 50 mètres. De telles installations sont, par le seul fait de leurs dimensions, très coûteuses, car elles nécessitent des cuves de construction spéciale et de vastes bâtiments.
La présente invention a. pour but de pal lier les inconvénients précités. Elle a pour objet un procédé pour obtenir, à travers un bain de traitement, le passage continu d'un élément flexible en forme de bande ou de fil d'un matériau solide devant subir un traite ment, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on déplace l'élément flexible suivant un trajet de forme générale hélicoïdale en le poussant à l'entrée .du bain et en le tirant. à. la sortie du bain.
L'invention a. également pour objet un appareil pour la mise en #uvre du procédé selon l'invention, caractérisé par un méca- nisme déroulant l'élément à traiter et lui don nant la forme générale d'-une hélice, ce mé- eanisme poussant ledit élément à travers le bain de traitement.,
par un support placé au- dessus du bain et supportant les boucles de l'hélice, et. par Lui mécanisme de traction placé à la sortie du bain et tirant l'élément hors de ce bain. Outre l'économie procurée par la.
réduction de l'importance des installations de traite ment des produits semi-ouvrés en bande, on verra que l'invention procure d'autres avan tages en examinant à nouveau le cas envisagé ci-dessus d'un traitement par immersion .dans un bain durant cinq minutes et pour une pro duction de 10 mètres à la minute.
Si la bande suit une trajectoire hélicoïdale dont le pas est de 0,10 m et le .diamètre de 1,60 m, et si des deux tiers ( ,(a) .du développement de l'hé lice sont immergés pour une longueur de cilve de 0,10 m, la partie immergée aura une Ion- gueur de 3,14 X<B>1,60</B> X 2;3 = 3,35 m environ.
En d'autres termes, avec le procédé selon l'invention, une longueur de .cuve de 1 m peut suffire à immerger 33,50 m de feuillard, et une cuve de 1,50 m de longueur suffira là où il fallait lune cuve de 50 m -de longueur avec l'ancien procédé de passage continu à trajectoire linéaire plane.
Il en résulte une diminution :des pertes en calories ou des pertes par évaporation du pro duit traitant., par suite de la réduction des surfaces de rayonnement, d'évaporation, des fuites moindres sur une longueur réduite, et de plus grandes facilités pour isoler l'instal lation de l'atmosphère ambiante.
Un autre avantage que permet d'atteindre le procédé selon l'invention, et qui ressort par ticulièrement dans le cas des feuillards dis posés en spirale, est une diminution de l'ef fort nécessaire pour entraîner la bande; le mécanisme d'entraînement peut être allégé et sa puissance motrice diminuée par rapport à ce qu'il doit être dans le cas d'une trajectoire linéaire plane. Enfin, le métal peut subir une déformation et, par suite, un écrouissage moindres; de plus, l'entrée et. la sortie de la.
bande dans la. cuve ou la chambre de traite ment peuvent se faire sans déviation no-, table, ce qui n'est pas le cas dans le procédé à trajectoire linéaire plane.
On va. décrire maintenant, à titre des pos sibilités de mise en couvre de l'invention, sans aucun caractère !imitatif de la portée de celle- , ci, -une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention prise comme exemple et repré- sentée sur le dessin schématique annexé sur lequel La. fig. 1 est. une vue en plan d'une instal- lation pour le décapage de feuillards d'acier.
La fi-. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II .de la. fig. 1.
La fie. 3 est une vue en élévation suivant III-III de la. fig. l., montrant le dispositif, de tête qui entraîne le feuillard à traiter.
La fit. 4 est une vite montrant le profil des galets d'entraînement. de tête du dispositif de la. fig. 3.
La fig. 5 est une coupe verticale montrant , une variante du dispositif d'entraînement intermédiaire de la. bande décrivant un tra jet hélicoïdal.
La fi-. 6 est une vue en bout du dispositif de la fig. 5.
L'installation de décapage de feuillards comporte, comme d'habitude, trois cuves A, B, C qui contiennent. respectivement: un bain acide (en général acide sulfurique), un bain basique (en général solution de chaux) s et un bain de lavage (en général eau).
La couronne 1 de feuillard F est montée sur un dévidoir 2 et peut tourner librement autour d'un axe 2' supporté par un bâti 3. Un moteur 11 électrique fait. tourner, par l'intermédiaire d'un mécanisme enfermé dans uni carter 4, deux galets 5-5' extérieurs à profils concave et convexe superposés et mon tés sur des axes 6-6' qui traversent le car ter 4.
Deux galets 7 cylindriques sont montés sur des axes 8 qui traversent le carter 4, et l'un ait moins de ces galets est entraîné par le moteur JI, l'autre étant alors fou autour de son axe. Un galet 9 est, monté fou sur un axe 10 tourillonné dans le carter 4.
Des volants V-V'-V" permettent de ré jler le serrage mutuel des galets 5-5', des ga lets 7 et la position du galet 9 qui détermine la courbure de la boucle H hélicoïdale.
L'ensemble du carter 4 et de son méca nisme est analogue au type de machine cou ramment utilisé pour la fabrication des garde- boue et des jantes de cycle. Sous l'action de ce mécanisme, le feuillard F forme une boucle d'hélice H dont la rigidité est assurée par le cambrage transversal .donné au feuillard F par les galets 5--5'. L'hélice H est supportée à sa partie supérieure par un arbre 11 tou- rillonné dans des supports 7.2 placés à cha que extrémité des bacs.
Cet arbre 11 doit. tourner à la. même vitesse périphérique que celle à laquelle se déplace l'hélice qu'il sup porte.
Des barreaux 13 sont placés transversale ment au-dessus des cuves et fixés à intervalles convenables sur les bords 14 longitudinaux desdites cuves. Les barreaux 13 maintiennent les boucles (le l'hélice H à écartement conve nable; les parois transversales des cuves peu vent être protégées contre l'usure par une barre 15 amovible.
A la sortie du bac C, le feuillard est en gagé sur un galet 9 et -des galets 5-5', 7-7 portés par un carter ;l' analogue au carter 4 de tête et actionné par un moteur D'l' électri que; on engage le feuillard sur un dévidoir ?" analogue au précédent, mais ce dévidoir tourne autour de son axe sous l'action d'un moteur lI" électrique;
16 désigne un disposi tif d'entraînement par glissement clé manière il maintenir une tension constante sur le feuil- lard F s'enroulant sur une .couronne montée sur l'axe du dévidoir 2".
On petit utiliser un seul moteur H et une liaison mécanique pour entraîner le méca nisme des machines 4-4'. L'arbre 11 peut être entraîné par tout moyen convenable, no tamment par une courroie 17 croisée., étant donné qu'il ne transmet qu'un faible effort, son mouvement ayant surtout pour but d'évi ter un frottement, nuisible.
Dès que le feuillard F est dégagé de la couronne 1 et qu'on l'a engagé entre les ga lets 7-7 et<B>5-5'</B> après avoir réglé la position clu galet 9 qui donne la courbure, le moteur JI étant en marche, l'hélice<I>II</I> se forme; on engage l'extrémité de cette hélice entre les barres 13 successives et, on aide par une ma noeuvre convenable le passage des rebords 7.5 des cuves; le feuillard, malgré sa cambrure, se prête facilement à une variation du. pas de l'hélice décrite.
Puis, le moteur 11I' étant mis en marche, on engage l'extrémité de l'hélice entre las galets de la machine 4'; enfin, après avoir arrêté s'il le faut les moteurs 31 et 3F, on fixe le feuillard sur sa couronne d'enrou lement portée par le dévidoir 2" et l'on met en marelle les différents moteurs 11",<I>11', M.</I>
Lorsque la. couronne 1 est complètement. déroulée, on arrete les différents moteurs et l'on peut mettre une deuxième couronne dont l'extrémité libre peut être accrochée par tort moyen convenable à, l'extrémité terminale de la première couronne déroulée. Après remise en marche des moteurs, on peut ainsi saris manipulation engager la nouvelle couronne en hélice à travers les trois bacs -4, B, C.
Il suffit d'interrompre la marche à. nouveau pour enlever la couronne l' du .dévidoir 2" après avoir séparé l'extrémité terminale du feuillard de la première .couronne de l'extré mité libre dit feuillard de la deuxième cou ronne. On opère ensuite pour cette deuxième couronne comme précédemment.
Dans eerta.ins cas, il peut être avantageux de conserver 1a cambrure du feuillard après traitement; les galets de la machine 4' sont alors prévus en conséquence. De même, i1 peut être avantaeux de lie pas enrouler en cou- Il ronne le feuillard qui vient d'être traité si cela. facilite les opérations ultérieures aux quelles il .doit être soumis.
Dans une variante du procédé (voir fig. 5 et<B>6),</B> on évite .de cambrer le feuillard; les galets 5-5' sont alors remplacés par .des ga lets -cylindriques. Le dispositif d'entraînement de l'hélice H par l'arbre 11 est alors complété par l'adjonction de deux arbres 18 que l'on entraîne en sens inverse du sens de rotation de l'arbre 11 par tout moyen de transmission convenable.
Les arbres 18 portent des joues 19 entre lesquelles sont. disposés des galets 20 qui reposent. librement. de tout leur poids sur l'hélice H du feuillard à l'aplomb de l'arbre Il.; ces galets 20 sont .entraînés en rotation par les arbres 18 sur lesquels ils reposent éga lement et à une vitesse périphérique légère ment supérieure à celle de l'arbre 11.
Il est bien entendu que l'on peut apporter au mode de réalisation décrit divers change ments, perfectionnements ou additions, ou remplacer certains dispositifs par .des dispo sitifs équivalents sans altérer pour cela l'éco nomie générale de l'invention. C'est ainsi que l'on peut disposer un couvercle, en éléments démontables, clans le but de diminuer les per tes par évaporation du bain; ce couvercle peut, en même temps foi-mer racleur pour évi ter un entraînement de liquide par les por tions non immergées de la bande hélicoïdale.
Par l'expression en foi-me générale d'hé lice , on doit entendre une courbe gauche pré sentant des boucles successives dont le pas et. le rayon peuvent être variables.