CH660755A5 - Device for cooling a metal wire coated with a layer of molten metal - Google Patents
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Description
**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **. REVENDICATION Dispositif de refroidissement d'un fil métallique revêtu d'une couche métallique à l'état fondu, caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte verticale comprenant un passage inférieur d'entrée du fil et un passage supérieur de sortie de ce fil, un conduit s'ouvrant à sa partie supérieure et relié à un pompage à vide, un conduit de remplissage contrôlé par une vanne et un déflecteur présentant au moins une partie inférieure transversale à la trajectoire du fil et une ouverture centrée sur cette trajectoire, cette enceinte étant entourée par un circuit d'un liquide de refroidissement présentant une admission destinée à être reliée à une source de ce liquide ainsi qu'une évacuation dudit liquide. La présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement d'un fil métallique revêtu d'une couche métallique à l'état fondu. Ce revêtement est généralement formé par le passage axial du fil au travers d'une enceinte maintenue remplie de ce métal de revêtement à l'état fondu, verticalement de bas en haut par l'intermédiaire de deux ouvertures ménagées à l'aplomb l'une de l'autre dans des portions opposées de la paroi de ladite enceinte. Avec un tel mode de revêtement, le refroidissement à l'aide d'un liquide pose le problème du maintien de ce liquide au-dessus de l'enceinte de métal en fusion, le fil revêtu de ce métal encore liquide devant pouvoir pénétrer sans contact avec un joint ou une surface quelconque dans l'enceinte de refroidissement, contrairement à la solution préconisée par le US-A-3 664293. On a déjà proposé de résoudre ce problème en pulvérisant latéralement le liquide de refroidissement contre le fil comme décrit dans le US-A-3 782326. Toutefois, ce mode de refroidissement est moins efficace dans la mesure où la surface de refroidissement dans la portion de fil traitée est plus faible que dans le cas où la même portion de fil passe dans un bain de liquide. En outre, cette pulvérisation est susceptible de perturber l'état de surface du revêtement déposé et non encore durci. Ce risque s'accentue encore lorsque ce revêtement est constitué par un alliage, du fait que la température de solidification d'un alliage s'étend sur un intervalle plus ou moins étendu, fonction des constituants de l'alliage. Enfin, ce mode de refroidissement nécessite de recueillir l'eau pulvérisée. On a également proposé dans le US-A-3 727895 de refroidir un fil ayant traversé un bain de revêtement, en le faisant passer dans un dispositif de refroidissement dans lequel le liquide de refroidissement est envoyé tangentiellement contre le fil pour former un écoulement en hélice du haut en bas d'une chambre de refroidissement s'évasant à sa base. Du gaz sous pression envoyé dans une chambre située audessous oblige alors le liquide à sortir par la base évasée de la chambre de refroidissement. Avant d'arriver dans la chambre de refroidissement, le fil doit traverser une zone de gaz projeté à grande vitesse, produisant ainsi un haut niveau de bruit et créant un écoulement turbulent qui risque de perturber la surface liquide du revêtement. Le but de la présente invention est de remédier au moins partiellement aux inconvénients susmentionnés. A cet effet, cette invention a pour objet un dispositif de refroidissement selon la revendication. L'avantage de ce dispositif est d'assurer un refroidissement sans génération de turbulences qui risquent de perturber la surface du revêtement avant qu'il ne se solidifie. Par ailleurs, la solution proposée est simple aussi bien par sa conception que par son utilisation. Elle n'est cependant pas limitée au cas du revêtement par passage du fil dans un bain de métal fondu, mais elle s'applique également au refroidissement de fil recuit, de fil revêtu galvaniquement, etc. Par ailleurs, le terme fil englobe bien évidemment des fils de toute section rectangulaire aussi bien que circulaire. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de refroidissement objet de la présente invention. La fig. 1 est un schéma général d'une installation pour le revêtement d'un fil métallique, munie du dispositif de refroidissement objet de l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale agrandie de ce dispositif. Cette installation comporte un poste d'alimentation 1 destiné à délivrer le fil 2 à revêtir. Ce fil passe ensuite dans un poste de préchauffage 3 qui comporte une alimentation de courant 4 par frotteurs 5 entre trois poulies 6. Ensuite, le fil 2 passe dans une buse 7 alimentée en métal en fusion par un creuset 8, dont le niveau de métal fondu est commandé par un piston plongeur 9. La buse 7 présente deux ouvertures 7a et 7b situées à l'aplomb l'une de l'autre dans la trajectoire verticale du fil. Au-dessus de cette buse 7 se trouve un dispositif de refroidissement 10 alimenté par une circulation d'eau. A la sortie de ce dispositif de refroidissement, le fil 2 est conduit vers un poste de bobinage 11. Le dispositif de refroidissement 10 illustré en détail par la fig. 2 comporte une première enceinte 12 présentant une ouverture 13 à sa base, constituant le passage par lequel le fil 2 sortant de la buse 7 entre dans l'enceinte 12. A son extrémité supérieure, L'enceinte 12 est fermée par un organe d'obturation 14 ajusté à la paroi de cette enceinte par un joint d'étanchéité 15. Cet obturateur 14 présente un canal 16 coaxial à l'ouverture 13 et constituant le passage de sortie du fil 2. La base de cette enceinte 12 est reliée par un conduit 17 et une vanne 18 à un réservoir d'un liquide de refroidissement (non représenté). Un autre conduit 19 relie la partie supérieure de cette enceinte 12 à une source d'aspiration 20 qui peut être constituée par une simple pompe à vide à écoulement d'eau ou par une pompe à vide mécanique. Cette enceinte 12 est entourée d'un manchon creux 21 qui est relié par un conduit 22 à une alimentation en eau courante et par un conduit 23 à une évacuation d'eau. L'enceinte 12 renferme un déflecteur 24 qui présente une partie inférieure 24a s'étendant transversalement au fil 2, cette partie étant percée d'une ouverture 24b destinée à laisser passer le fil 2. Le dispositif de refroidissement décrit est mis en fonction en remplissant tout d'abord l'enceinte 12 de liquide. A cet effet, I'ouverture 13 est obturée, la vanne 18 est ouverte, on place l'extrémité du conduit 17 dans un récipient contenant le liquide de refroidissement et on met la pompe à vide en action jusqu'à ce que le niveau de liquide désiré soit atteint dans l'enceinte 12. On ouvre alors l'ouverture 13 et on ferme la vanne 18. La pompe à vide est actionnée pour maintenir le liquide dans l'enceinte 12, de sorte que des bulles sont aspirées à travers l'ouverture 13. Dans cet exemple, le diamètre de l'ouverture 13 est de 8 mm pour un fil 2 de 0,6 mm. On peut régler la pompe pour que le débit de ces bulles soit faible et ne perturbe pas la couche encore liquide entourant le fil. En outre, le déflecteur 23 dévie les bulles de la trajectoire du fil 2 assurant ainsi un contact direct entre le fil et le liquide de refroidissement et donc un refroidissement régulier du fil, ce qui n'est pas le cas lorsque des bulles suivent le fil à travers le liquide. De plus, la déviation de ces bulles évite de perturber la couche revêtant le fil pendant son refroidissement. Durant tout le processus de refroidissement, de l'eau s'écoule à travers le manchon creux 21 de manière à évacuer la chaleur du liquide de refroidissement de l'enceinte 12. En admettant un transfert de chaleur optimal entre le fil et le liquide de refroidissement de l'enceinte 12, constitué par de l'eau, la quantité de chaleur évacuée du fil, pour un fil de cuivre de 0,6 mm de diamètre revêtu de Pb-Sn, refroidi de 250 C à 50 C, est donnée par la formule: P (watt) = 3,95 V (m/min) En admettant un transfert thermique optimal entre la colonne d'eau de l'enceinte 12 et l'eau circulant dans le manchon creux 21, et en fixant l'élévation de la température entre l'entrée et la sortie du manchon creux 21 à 30 C, on peut évaluer le débit d'eau nécessaire à travers ce manchon à: D (1/min) = I,2 10-3 V (m/min) Le débit d'eau nécessaire à la vitesse maximale de production de 300 m/min serait alors de 0,54 I/min. La hauteur de la colonne d'eau de l'enceinte était d'environ 70 cm correspondant à un volume nie- rieur à 1,5 1. D'autres essais ont été réalisés avec succès pour refroidir un fil de laiton recouvert de zinc pur. Dans tous les cas, on a constaté une amélioration de la qualité de surface du revêtement ainsi qu'un très faible niveau de bruit du dispositif de refroidissement.
Claims (2)
- REVENDICATION Dispositif de refroidissement d'un fil métallique revêtu d'une couche métallique à l'état fondu, caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte verticale comprenant un passage inférieur d'entrée du fil et un passage supérieur de sortie de ce fil, un conduit s'ouvrant à sa partie supérieure et relié à un pompage à vide, un conduit de remplissage contrôlé par une vanne et un déflecteur présentant au moins une partie inférieure transversale à la trajectoire du fil et une ouverture centrée sur cette trajectoire, cette enceinte étant entourée par un circuit d'un liquide de refroidissement présentant une admission destinée à être reliée à une source de ce liquide ainsi qu'une évacuation dudit liquide.La présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement d'un fil métallique revêtu d'une couche métallique à l'état fondu. Ce revêtement est généralement formé par le passage axial du fil au travers d'une enceinte maintenue remplie de ce métal de revêtement à l'état fondu, verticalement de bas en haut par l'intermédiaire de deux ouvertures ménagées à l'aplomb l'une de l'autre dans des portions opposées de la paroi de ladite enceinte.Avec un tel mode de revêtement, le refroidissement à l'aide d'un liquide pose le problème du maintien de ce liquide au-dessus de l'enceinte de métal en fusion, le fil revêtu de ce métal encore liquide devant pouvoir pénétrer sans contact avec un joint ou une surface quelconque dans l'enceinte de refroidissement, contrairement à la solution préconisée par le US-A-3 664293.On a déjà proposé de résoudre ce problème en pulvérisant latéralement le liquide de refroidissement contre le fil comme décrit dans le US-A-3 782326. Toutefois, ce mode de refroidissement est moins efficace dans la mesure où la surface de refroidissement dans la portion de fil traitée est plus faible que dans le cas où la même portion de fil passe dans un bain de liquide. En outre, cette pulvérisation est susceptible de perturber l'état de surface du revêtement déposé et non encore durci. Ce risque s'accentue encore lorsque ce revêtement est constitué par un alliage, du fait que la température de solidification d'un alliage s'étend sur un intervalle plus ou moins étendu, fonction des constituants de l'alliage. Enfin, ce mode de refroidissement nécessite de recueillir l'eau pulvérisée.On a également proposé dans le US-A-3 727895 de refroidir un fil ayant traversé un bain de revêtement, en le faisant passer dans un dispositif de refroidissement dans lequel le liquide de refroidissement est envoyé tangentiellement contre le fil pour former un écoulement en hélice du haut en bas d'une chambre de refroidissement s'évasant à sa base. Du gaz sous pression envoyé dans une chambre située audessous oblige alors le liquide à sortir par la base évasée de la chambre de refroidissement. Avant d'arriver dans la chambre de refroidissement, le fil doit traverser une zone de gaz projeté à grande vitesse, produisant ainsi un haut niveau de bruit et créant un écoulement turbulent qui risque de perturber la surface liquide du revêtement.Le but de la présente invention est de remédier au moins partiellement aux inconvénients susmentionnés.A cet effet, cette invention a pour objet un dispositif de refroidissement selon la revendication.L'avantage de ce dispositif est d'assurer un refroidissement sans génération de turbulences qui risquent de perturber la surface du revêtement avant qu'il ne se solidifie. Par ailleurs, la solution proposée est simple aussi bien par sa conception que par son utilisation. Elle n'est cependant pas limitée au cas du revêtement par passage du fil dans un bain de métal fondu, mais elle s'applique également au refroidissement de fil recuit, de fil revêtu galvaniquement, etc. Par ailleurs, le terme fil englobe bien évidemment des fils de toute section rectangulaire aussi bien que circulaire.Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de refroidissement objet de la présente invention.La fig. 1 est un schéma général d'une installation pour le revêtement d'un fil métallique, munie du dispositif de refroidissement objet de l'invention.La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale agrandie de ce dispositif.Cette installation comporte un poste d'alimentation 1 destiné à délivrer le fil 2 à revêtir. Ce fil passe ensuite dans un poste de préchauffage 3 qui comporte une alimentation de courant 4 par frotteurs 5 entre trois poulies 6. Ensuite, le fil 2 passe dans une buse 7 alimentée en métal en fusion par un creuset 8, dont le niveau de métal fondu est commandé par un piston plongeur 9. La buse 7 présente deux ouvertures 7a et 7b situées à l'aplomb l'une de l'autre dans la trajectoire verticale du fil. Au-dessus de cette buse 7 se trouve un dispositif de refroidissement 10 alimenté par une circulation d'eau. A la sortie de ce dispositif de refroidissement, le fil 2 est conduit vers un poste de bobinage 11.Le dispositif de refroidissement 10 illustré en détail par la fig. 2 comporte une première enceinte 12 présentant une ouverture 13 à sa base, constituant le passage par lequel le fil 2 sortant de la buse 7 entre dans l'enceinte 12. A son extrémité supérieure, L'enceinte 12 est fermée par un organe d'obturation 14 ajusté à la paroi de cette enceinte par un joint d'étanchéité 15. Cet obturateur 14 présente un canal 16 coaxial à l'ouverture 13 et constituant le passage de sortie du fil
- 2. La base de cette enceinte 12 est reliée par un conduit 17 et une vanne 18 à un réservoir d'un liquide de refroidissement (non représenté). Un autre conduit 19 relie la partie supérieure de cette enceinte 12 à une source d'aspiration 20 qui peut être constituée par une simple pompe à vide à écoulement d'eau ou par une pompe à vide mécanique.Cette enceinte 12 est entourée d'un manchon creux 21 qui est relié par un conduit 22 à une alimentation en eau courante et par un conduit 23 à une évacuation d'eau. L'enceinte 12 renferme un déflecteur 24 qui présente une partie inférieure 24a s'étendant transversalement au fil 2, cette partie étant percée d'une ouverture 24b destinée à laisser passer le fil 2.Le dispositif de refroidissement décrit est mis en fonction en remplissant tout d'abord l'enceinte 12 de liquide. A cet effet, I'ouverture 13 est obturée, la vanne 18 est ouverte, on place l'extrémité du conduit 17 dans un récipient contenant le liquide de refroidissement et on met la pompe à vide en action jusqu'à ce que le niveau de liquide désiré soit atteint dans l'enceinte 12. On ouvre alors l'ouverture 13 et on ferme la vanne 18. La pompe à vide est actionnée pour maintenir le liquide dans l'enceinte 12, de sorte que des bulles sont aspirées à travers l'ouverture 13. Dans cet exemple, le diamètre de l'ouverture 13 est de 8 mm pour un fil 2 de 0,6 mm. On peut régler la pompe pour que le débit de ces bulles soit faible et ne perturbe pas la couche encore liquide entourant le fil.En outre, le déflecteur 23 dévie les bulles de la trajectoire du fil 2 assurant ainsi un contact direct entre le fil et le liquide de refroidissement et donc un refroidissement régulier du fil, ce qui n'est pas le cas lorsque des bulles suivent le fil à travers le liquide. De plus, la déviation de ces bulles évite de perturber la couche revêtant le fil pendant son refroidissement. Durant tout le processus de refroidissement, de l'eau s'écoule à travers le manchon creux 21 de manière à évacuer la chaleur du liquide de refroidissement de l'enceinte 12.En admettant un transfert de chaleur optimal entre le fil et le liquide de refroidissement de l'enceinte 12, constitué par de l'eau, la quantité de chaleur évacuée du fil, pour un fil de cuivre de 0,6 mm de diamètre revêtu de Pb-Sn, refroidi de 250 C à 50 C, est donnée par la formule: P (watt) = 3,95 V (m/min) En admettant un transfert thermique optimal entre la colonne d'eau de l'enceinte 12 et l'eau circulant dans le manchon creux 21, et en fixant l'élévation de la température entre l'entrée et la sortie du **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.
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1984
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased | ||
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