EP0630697A2 - dispositif statique de nettoyage mecanique du fil machine dans les lignesd'etirage de fils d'acier - Google Patents
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- B21C43/00—Devices for cleaning metal products combined with or specially adapted for use with machines or apparatus provided for in this subclass
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- B21C43/04—Devices for de-scaling wire or like flexible work
Definitions
- the present invention relates to a static device for mechanical cleaning of the wire rod in the steel wire drawing lines.
- the wire rod being a semi-finished product obtained hot
- the wire rod is covered with layers of oxide, hydroxide, scale, etc., which are formed during the manufacturing and / or storage process, these layers must be removed before drawing, since their presence mainly involves the production of low quality yarns, rapid wear of the dies and a sharp reduction in the drawing speed.
- a station for mechanical preparation of the wire rod In order to eliminate these products without having to use expensive and polluting wet chemical pickling processes, there is normally provided, upstream of the drawing lines, a station for mechanical preparation of the wire rod, essentially divided into three characteristic zones. which follow one another in the direction of stretching.
- the wire rod In the first zone, also called mechanical flaking, the wire rod is forced to follow a tortuous path through a series of rollers arranged in succession and extending in different planes, so as to undergo alternating flexions determining the separation coating layers, harder and less deformable than non-oxidized steel.
- the oxide layers, of smaller dimensions, which are embedded in the microcavities of the surface of the wire rod, which are typically contracted "in orange peel", are eliminated.
- the preparation is completed by means of compressed air jets which strike the wire rod and remove the residual oxide powders still adhering thereto.
- the devices which currently equip the second zone all act by rotary brush systems located around the wire rod and capable of interacting tangentially with the latter as it advances along the preparation zone.
- some devices provide planetary brush systems rotating around the wire rod, so as to print on its surface artificial grooves which are capable of to retain the powdered lubricant.
- the object of the invention is to eliminate the drawbacks which have just been described, by means of a static mechanical cleaning device for the wire rod comprising a press provided with a plurality of 'opposite working elements, arranged bilaterally with respect thereto and reciprocally movable transversely to the stretching direction, by activation of respective drive means.
- These working elements are produced in such a way that they reciprocally reciprocate with a view to compressing and retaining on the wire rod advancing along the drawing direction, a layer of steel wool, interposed therein, intended for remove the remaining oxide parts from the wire after the previous cleaning operations.
- the fundamental advantage of the invention lies in the great simplicity of construction which results in a fairly low cost.
- the invention which is further characterized by the absence of mobile elements for transmitting movement, has a very high reliability, despite the hostility of the environment in which it operates.
- Another advantage is represented by the fact that the backlash resulting from the wear of the steel wool layer is carried out in a very simple manner.
- the device is further characterized by an efficient and selective removal of the oxide particles which results in better quality of the wire and much less wear on the dies.
- the invention relates to a static device 1 for mechanical cleaning of the wire rod 2, in the lines 3 for drawing steel wires.
- the device 1 is placed in correspondence with a zone 4 for the mechanical preparation of the wire rod 2, arranged upstream from the true drawing line 3.
- This preparation zone 4 is in turn divided into three stations 5, 7, 8, respectively mechanical flaking, intermediate preparation, final blowing of the wire rod 2.
- the device 1 described is located at the intermediate station 7 of the preparation zone 4 and essentially provides a press 9 supported by two horizontal axes 10, having a plurality of opposite working elements 11, arranged bilaterally with respect to the wire rod 2 and vice versa mobile, towards each other, transversely to the direction of stretching along horizontal guides 12, by activation of respective drive means 13.
- the working elements 11 are supported by a support frame bearing on the horizontal axes 10 and preferably comprise flat steel plates having working surfaces 15 in the shape of a "V" arranged in a package, separated by spacers 21 and made monolithic to each other by long steel bolts 14 so that they are nested one inside the other when the press 9 is actuated and therefore compress and retain on the wire machine 2 advancing along the drawing direction, a layer 16 of steel wool interposed in the working elements 11.
- the spacers 21 are arranged in correspondence with a single series of working elements 11, that is to say those which are solid of the frame 22; the remaining working elements 11, which on the contrary are movable relative to the frame 22, are devoid of the spacers 21 and are capable of floating freely between the working elements 11 fixed.
- the means 13 for driving the press 9 preferably comprise a linear pneumatic actuator 17 which constantly presses the working elements 11 and consequently the layer 16 of steel wool against the wire rod 2 by applying a force of constant intensity .
- the press 9 thus actuated is able to automatically make up for the play resulting from the wear of the layer 16 of steel wool and, taking into account the compressibility of the air, is also in a state of adapt elastically to any irregularities in the size of the wire rod 2, in any case avoiding using and smoothing the characteristic surface of this wire rod which remains naturally provided with small craters.
- said embodiment comprising alternating plates in a package also promotes the evacuation of the heat of friction which develops during the cleaning operation, this evacuation being also aided by the addition of a series of holes 19 provided on work items 11.
- the press 9 is supported by the pins 10 by means of interleaved supports 50, which oscillate so as to allow said press to be automatically centered on the wire rod 2.
- drive means 13 can be designed as an alternative to that described, providing for the replacement of the pneumatic actuator by a mechanical actuator acting against the action of springs or other equivalent means.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un dispositif statique de nettoyage mécanique du fil machine dans les lignes d'étirage de fils d'acier.
- Dans les lignes d'étirage précitées, un rôle fondamental est joué par l'opération de nettoyage du matériau semi-ouvré, couramment appelé fil machine, duquel, par des passages successifs à travers une filière; on obtient progressivement le fil d'acier.
- On sait en effet que le fil machine, étant un produit semi-ouvré obtenu à chaud, est recouvert de couches d'oxyde, hydroxyde, calamine, etc., qui se sont formées pendant le procédé de fabrication et/ou d'emmagasinage, ces couches devant être éliminées avant l'étirage, étant donné que leur présence implique principalement la production de fils de faible qualité, l'usure rapide des filières et une forte réduction de la vitesse d'étirage.
- En vue d'éliminer ces produits sans avoir recours à des procédés de décapage chimique par voie humide couteux et polluants, on prévoit normalement, en amont des lignes d'étirage, un poste de préparation mécanique du fil machine, essentiellement divisé en trois zones caractéristiques qui se succèdent suivant la direction d'étirage.
- Dans la première zone, également appelée d'écaillage mécanique, le fil machine est obligé de suivre un chemin tortueux à travers une série de rouleaux disposés en succession et s'étendant dans des plans différents, de manière à subir des flexions alternées déterminant la séparation des couches de revêtement, plus dures et moins déformables que l'acier non oxydé.
- Dans la deuxième zone, de préparation intermédiaire, on élimine les couches d'oxyde, de dimensions plus petites, qui sont enchâssées dans les microcavités de la surface du fil machine qui, de manière caractéristique, est contractée "en écorce d'orange".
- Dans la troisième zone la préparation est complétée moyennant des jets d'air comprimé qui frappent le fil machine et en enlèvent les poudres d'oxyde résiduelles encore y adhérantes.
- C'est en aval de ces trois zones que la véritable préparation a l'étirage a lieu moyennant lubrification du fil machine par des lubrifiants pulvérulents appropriés.
- Les dispositifs qui actuellement équipent la deuxième zone agissent tous par des systèmes de balais rotatifs situés autour du fil machine et susceptibles d'interagir de manière tangentielle à ce dernier au fur et à mesure qu'il avance le long de la zone de préparation.
- Bien que lesdits dispositifs enlèvent les particules d'oxyde enchâssées dans la surface du fil machine de manière très efficace, ils ne sont pas toutefois dépourvus d'inconvénients.
- L'inconvénient fondamental qu'ils présentent est représenté en effet par des prix de revient et des frais d'exploitation élevés, à imputer particulièrement a la complexité mécanique des systèmes de transmision qui portent le mouvement aux balais et au fait qu'ils ne sont pas très fiables avec le temps à cause du milieu poussiéreux dans lequel ils opérent.
- Un autre élément qui rend plus grave la complexité de ces dispositifs est représenté par la nécessité de devoir disposer sur ceux-ci des moyens aptes à rattraper automatiquement le jeu résultant de l'usure subie par les balais pendant le fonctionnement en continu, caractéristique des lignes d'étirage.
- Un autre inconvénient encore des dispositifs connus précités est représenté par le fait qu'a cause de leur capacité élevée d'enlèvement, la surface du fil machine apparaît polie et elle perd ainsi la caractéristique rugosité superficielle, ce qui réduit sa capacité de retenir le lubrifiant pulvérulent pendant les subséquentes opérations d'étirage.
- En vue de pallier ce dernier inconvénient qui s'est montré assez critique pour le rendement de toute la ligne d'étirage, quelques dispositifs prévoient des systèmes de balais planétaires tournant autour du fil machine, de manière a imprimer sur sa surface des rainures artificielles susceptibles de retenir le lubrifiant en poudre.
- Le but de l'invention, tel qu'il est caractérisé par les revendications, est celui d'éliminer les inconvénients qui viennet d'être décrits, moyennant un dispositif statique de nettoyaqe mécanique du fil machine comprenant une presse munie d'une pluralité d'éléments de travail opposés, disposés bilatéralement par rapport à celle-ci et réciproquement mobiles transversalement a la direction d'étirage, par activation de respectifs moyens d'entraînement. Ces éléments de travail sont réalisés de manière qu'ils se compénètrent réciproquement en vue de comprimer et retenir sur le fil machine avançant le long de la direction d'étirage, une couche de laine d'acier, intercalée dans ceux-ci, destinée à enlever du fil machine les parties d'oxyde restantes après les opérations précédentes de nettoyage.
- L'avantage fondamental de l'invention réside en la grande simplicité de construction qui se traduit par un coût assez réduit.
- L'invention, qui est caractérisée en outre par l'absence d'éléments mobiles de transmission du mouvement, possède une fiabilité très élevée, malgré l'hostilité du milieu dans lequel elle opère.
- Un autre avantage est représenté par le fait qu'on effectue de manière très simple le rattrapage automatique du jeu résultant de l'usure de la couche de laine d'acier.
- Le dispositif est caractérisé en outre par un enlèvement efficace et sélectif des particules d'oxyde qui se traduit par une meilleure qualité du fil et une usure bien plus réduite des filières.
- En effet la particulière interaction de la couche de laine d'acier avec le fil machine permet de maintenir pratiquement inchangée la naturelle formation de petits cratères sur la surface de ce dernier.
- Cette caractéristique, qui est déjà avantageuse en soi du fait qu'elle ne rend pas nécessaires d'autres interventions de préparation superficielle du fil machine, s est montrée tellement avantageuse en ce qui concerne l'efficacité d'ancrage du lubrifiant, qu'elle a augmenté de manière importante le rendement de toute la ligne d'étirage par rapport au rendement des installations de l'art connu.
- D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit, donnée ci-après à l'aide des dessins annexés qui en représentent une forme d'exécution à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en perspective partielle d'une ligne d'étiraqe utilisant un dispositif suivant l'invention;
- les figures 2 et 3 représentent, à plus grande échelle, respectivement une vue en perspective et en plan de l'invention.
- L'invention concerne un dispositif 1 statique de nettoyage mécanique du fil machine 2, dans les lignes 3 d'étirage de fils d'acier.
- En se référant à la figure 1 on peut voir que le dispositif 1 est placé en correspondance d'une zone 4 de préparation mécanique du fil machine 2, disposée en amont de la véritable ligne 3 d'étirage.
- Cette zone 4 de préparation est divisée à son tour en trois postes 5, 7, 8, respectivement d'écaillage mécanique, de préparation intermédiaire, de soufflage final du fil machine 2.
- Le dispositif 1 décrit se trouve au poste 7 intermédiaire de la zone 4 de préparation et prévoit essentiellement une presse 9 supportée par deux axes horizontaux 10, ayant une pluralité d'éléments de travail 11 opposés, disposés bilatéralement par rapport au fil machine 2 et réciproquement mobiles, les uns vers les autres, transversalement a la direction d'étirage le long de guidages 12 horizontaux, par activation de respectifs moyens 13 d'entraînement.
- Les éléments de travail 11 sont supportés par un bâti support prenant appui sur les axes 10 horizontaux et comportent de préférence des plaques plates d'acier ayant des surfaces 15 de travail en forme de "V" disposées en paquet, séparées par des entretoises 21 et rendues monolithiques entre elles par de longs boulons 14 en acier de manière qu'elles sont imbriquées les unes dans les autres lors de l'actionnement de la presse 9 et par conséquent compriment et retiennent sur le fil machine 2 avançant le long de la direction d'étirage, une couche 16 de laine d'acier intercalée dans les éléments de travail 11.
- Etant cette couche comprimée tout autour du fil machine 2, elle enlève du fil machine les particules d'oxyde restant des précédentes opérations de nettoyage et, en particulier, les particules de dimensions plus petites qui sont restées enchâssées dans les microcavités de surface du fil machine 2.
- De préférence, tel que représenté sur la figure 2, les entretoises 21 sont disposées en correspondance d'une seule série d'éléments de travail 11, c'est-a-dire ceux qui sont solidiares du bâti 22; les éléments de travail restants 11, qui au contraire sont mobiles par rapport au bâti 22, sont dépourvus des entretoises 21 et sont susceptibles de flotter librement entre les éléments de travail 11 fixes.
- Les moyens 13 d'entraînement de l presse 9 comportent de préférence un actionneur pneumatique 17 linéaire lequel presse constamment les éléments de travail 11 et par conséquent la couche 16 de laine d'acier contre le fil machine 2 en appliquant une force d'intensité constante. Evidemment la presse 9 ainsi actionnée est en état d'effectuer de manière automatique le rattrapage du jeu résultant des usures de la couche 16 de laine d'acier et, en tenant compte de la compressibilité de l'air, est en outre en état de s'adapter élastiquement aux éventuelles irrégularités de dimension du fil machine 2, évitant en tout cas d'user et lisser la surface caractéristique de ce fil machine qui reste naturellement pourvue de petits cratères.
- La réalisation des éléments de travail 11 a plaques réciproquement alternées, ensemble avec la disposition horizontale de la presse 9, permet également d'obtenir avantageusement entre les éléments de travail 11 des cavités 18 larges, destinées a favoriser une efficace évacuation transversale, par gravité, des particules d'oxyde enlevées, en évitant que la couche 18 de laine d'acier puisse être saturée de poudre en peu de temps.
- En outre, ladite réalisation comportant des plaques alternées en paquet favorise également l'évacuation de la chaleur de frottement qui se développe pendant l'opération de nettoyage, cette évacuation étant également aidée grâce à l'adjonction d'une série de trous 19 ménagés sur les éléments de travail 11.
- En se référant a la figure 1 on peut remarquer en outre que la presse 9 est supportée par les axes 10 par l'intermédiaire de supports 50 intercalés, lesquels oscillent de manière à permettre a ladite presse d'être à centrage automatique sur le fil machine 2.
- L'invention ainsi conçue est susceptible de nombreuses modifications et variantes qui ne s'écartent pas des principes de base de celle-ci, tels qu'ils sont énoncés dans les revendications qui suivent. En outre, tous les détails peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents.
- A titre d'exemple, en effet, on peut voir qu'une autre exécution des moyens 13 d'entraînement peut être conçue en variante à celle décrite, prévoyant le remplacement de l'actionneur pneumatique par un actioneur mécanique agissant contre l'action de ressorts ou autres moyens équivalents.
Claims (9)
- Dispositif statique de nettoyage mécanique du fil machine (2) dans les lignes (3) d'étirage de fils d'acier, caractérisé en ce qu'il comporte une presse (9) ayant au moins une paire d'éléments de travail (11) opposés; disposés bilatéralement par rapport au fil machine (2) et réciproquement mobiles le long de guidages (12) , l'un vers l'autre, transversalement à la direction d'étirage, par l'activation de respectifs moyens d'entraînement (13), lesdits éléments (11) de travail étant conformés de manière à se compénétrer réciproquement en vue de comprimer et retenir sur le fil machine (2) avançant le long de la ligne (3) d'étirage, une couche (16) de laine d'acier intercalée dans ceux-ci et destinée à enlever du fil machine (2) les parties d'oxyde restantes après les précédentes opérations de nettoyage.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite presse (9) est disposée sur des axes horizontaux (10).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite presse (9) comporte au moins trois desdits éléments (11) de travail disposés réciproquement alternés.
- Dispositif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que ladite presse (9) prévoit une pluralité desdits éléments de travail (11) réciproquement assemblés à former un paquet.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de travail (11) comportent des plaques plates ayant des surfaces (15) de travail en forme de "V".
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de travail (11) sont traversés par des trous de passage (19) destinés a faciliter l'évacuation de la chaleur.
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement (13) comportent au moins un actionneur pneumatique (17) associé auxdits éléments de travail (11).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement (13) comportent au moins un actionneur mécanique agissant contre l'action d'un élément élastique et associé auxdits moyens de travail (11).
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite presse (9) est supportée par lesdits axes (10) horizontaux moyennant l'interposition de supports oscillants (50) destinés à permettre à ladite presse (9) d'être à centrage automatique sur le fil machine (2).
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