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Dispositif d'extraction des tuyaux métalliques et analogues.
Cette invention a trait à la fabrication, par expul- sion ou extrusion, de tuyaux métalliques et objets analogues, et à l'application de fourreaux en plomb ou matière analogue aux câbles électriques. Le procédé usuel de fabrication de tuyeaux ou de fourreaux de câbles en plomb et ses alliages consiste à employer une presse hydraulique comportant un cylin- dre ou contenant chargé de plomb fondu qui, loràqu'il se re- froidit, est refoulé à l'état mi-fondu dans un espace annulaire ménagé entre une matrice ou filière et une pointe ou poinçon par l'avancement d'un piston.
Dans cet appareil, divers fac- teurs contribuent à rendre difficile le maintien de l'unifor- mité d'épaisseur du fourreau, tandis que les pressions très élevées qui doivent être employées nécessitent des appareils de résistance et de poids correspondants; en outre, par suite de la nécessité de remplissage, la presse doit être arrêtée par intervalles, et le piston retiré.
On a également proposé d'u- tiliser, au lieu d'un piston travaillant dans un cylindre, un organe fileté constituant support de pointe ou noyau suscepti- ble de tourner dans un organe cylindrique constituant carter Qformé avec des nervures, et (ou) des gorges longitudinales,
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des moyens étant ménagés pour amener du plomb ou alliage fon- du à ce filetage par lequel il est expulsé, après solidifica- tion, sous forme d'un tube ou fourreau de câble.,
Un objet de la présente invention est de remédier à la nécessité d'une grande résistance dans le corps de la ma- chine nécessaire, quelle que soit celle des installations mentionnées.plus haut qui soit utilisée.
D'après le présente invention, l'organe ou oerter ex- térieur est taraudé, et le porte-pointe ou noyau est nervure et (ou) pourvu, de gorges dans le sens longitudinal, tandis que, l'une ou l'autre de ces parties peut tourner par rapport à l'autre, et une filière ou matrice convenable de conformation, est fixée à l'extrémité adjacente de cet organe extérieur ou carter, de façon à permettre une rotation relative entre eux et de façon que l'effort de tension engendré dans l'appareil et tendant à séparer l'organe extérieur du carter et la fi- lière de conformation, comme résultat des forces compressives dans le métal soumis à l'expudsion sont combattues au voisina* ge de cette filière ou matrice sans changement dans la direo- tion générale de l'écoulement du métal.
A cet effet, l'organe extérieur ou carter peut être muni extérieurement, à. ou près de son extrémité de sortie, d'un rebord qui peut être reçu dans une gorge ou espace formé entre la filière conformatri- ce et une couronne fixé' à, mais écartée de, cette filière; par exemple, une couronne à section en L, dont le rebord intérieur soutient le rebord extérieur de l'organe extérieur ou carter, et, si on le désire, un roulement à billes peut être interposé pour absorber la poussée. Un faible jeu est laissé de préférence entre les deux éléments, et au point où. un câble doit être revêtu d'un fourreau par l'appareil, le porte-pointe forme un tube à travers lequel le câble est ame- né de sorte que, pendant qu'il sort par la filière, il est entouré par le métal expulsé.
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Des moyens sont de préférence ménagés pour refroi- dir celui extérieur des deux organes concentriques suscepti- bles de rotation relative au delà de la partie où. le métal fondu pénètre dans son intérieur. Pour obtenir une surface extérieure et intérieure lisse sur la masse du métal avant qu'il n'atteigne la filière d'extrusion, et pour empêcher la formation de fissures et de plis dans le métal, le filetage et les nervures, et (ou) les gorges peuvent venir mourir vers l'extémité de sortie, le premier mourant ou affleurant la sur- face avant le dernier , comme indique dans le brevet anglais n 334.315 du 1er Juillet 1929.
Dans le but d'empêcher une rotation relative entre le métal et les parois du passage par lequel il passe au delà de l'organe extérieur fileté, ces parois sone constituées par l'organe intérieur nervure et (ou) muni de gorges longitudina- les, ou par une partie montée sur lui, d'une part, et par la matrice conformatriee, formant prolongement de l'organe exté- rieur taraudé, d'autre part, ladite matrice conformatrice êtanl fixe ou rotative, suivant que l'organe extérieur taraudé est rotatif ou fixe, tandis quelles nervures et (ou) les gorges ne viennent pas mourir ou affleurer la surface complètement avant d'avoir dépassé complètement la jonction entre l'organe taraudé et son prolongement.
Le mouvement continu du métal dans l'espace annulait re étroit entre les organes concentriques tournant l'un par rapport à l'autre permet d'obtenir facilement des mesures pré- cises de température du métal en différents points de la lon- gueur du passage, et de contrôler avec précision le gradient de température dans le métal de sorte que le metal qui pénètre à létat fondu peut, par un contrôle convenable du refroidisse- ment , passeb de l'état liquide à l'état solide pendant don avancement.
'L'appareil pour la réalisation de l'invention est représenté dans les dessins annexés, dans lesquels :
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La fig. 1 est une élévation avec coupe dtune forme d'appareil;
La fig. 2 est une coupe d'une variante de détail;
La fig. 3 est une coupe à. plus grande échelle du support de pointe ou de noyau;
La fig. 4 est une élévation avec coupe d'une va- riante d'appareil; La fig. 5 est une coupe plus grande échelle d'une variante.
Com
Comme représenté en fig. 1, un porte-pointe ou por- te-poincon creux a est fixé au centre en position vertioale p par rapport à un récipient b qui est entouré par un carter cy- lindrique d, sur lequel carter ce récipient est monté de façon à pouvoir tourner dans des paliers à billes! et adapté pour être commandé par un arbre f, au moyen de pignons coniques 6, co- g. Le carter b porte un fourreau moteur axial h formé sur sa surface intérieure avec un taraadage i qui vient mourir à. l'extrémité de sortie de ce fourreau qui est placée dans un organe fixe 1 portant ,une matrice k montée à proximité étroite de la pointe ou poinçon m supporté par le porte-pointe!.
Pour que l'effort de tension engendré dans l'appa- reil et tendant à séparer l'organe extérieur ou carter d'avec la matrice conformatrice, sous l'effet des efforts de compres- sien du métal qui subit l'extrusion, puissent être combattues victorieusement au voisinage de la matrice, sans changement dans la direction générale de l'écoulement du métal, l'organe extérieur h est formé, près de son extrémité de sortie, avec un! rebord h' reçu dans une gorge formée entre l'organe fixe j et le rebord intérieur d'une couronne j' à section transversale en t, qui est fixée sur cet organe 1 au moyen de boulons 12, la poussée de ce rebord h' étant absorbée par la couronne j' au moyen du roulement à billes h2.
L'extrémité inférieure du récipient b est noyée
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dans le métal fondu contenu dans le carter d , qui est amenez - - . ## -.''aS
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d'un réservoir n (chauffé par des moyens non représentés) tandis qu'un brûleur à gaz o ou autre moyen de chauffage est ménagé pour maintenir la température du plomb à l'intérieur dl carter d.
Les dispositions sont telles que le récipiept b peut être mis .en rotation autour du porte-pointe a, ses paliers étant ménagés en un point éloigné de la partie chaude en con- tact avec le plomb, et assurant une concentricité exacte de la matrice k et de la pointe m. La surface extérieure du porte- pointe a comporte des gorges longitudinales p déterminantla formation de nervures -% (fig. 3) ces gorges mourant ou venant affleurer la surface extérieure vers l'extrémité supérieure, au delà de l'extrémité supérieure du fourreau entraîneur b, leur fonction étant d'empêcher que la masse générale de métal contenue entre le fourreau entraîneur h et le porte-pointe a soit entraînée dans un mouvement de rotation par ce fourreau.
Le gradient de température le long de l'appareil est contrôlé par des dispositifs refroidissàurs tels que des tuyaux de cir- culation d'eau ou d'huile, disposées de manière convenable, ou par de l'air insufflé dans l'appareil, et, à cet effet, un re- bord coaxial r du récipient b est perforé par exemple en s, t, et un canal annulaire u débouchant en regard des ouvertures s reçoit de l'air (qui peut être refroidi) par un tuyau v, cet air venant par les ouvertures s en contact avec la paroi exté- rieure du fourreau entraîneur h et s'échappant par les ouvertu- res t.
Le métal fondu s'écoule du réservoir n dans le carter d approximativement jusqu'au niveau indiqué en va, et, en péné- trant dans l'extrémité inférieure de l'espace entre le fourreau entraîneur h et le porte-pointe a, s'élève par gravité jusqu'à ce qu'il se soit solidifié, et ensuite sous l'action du filetage intérieur i, lorsque le récipient b et le fourreau entraîneur h tournent.
Dans la partie inférieure du fourreau h, l'entraîne- ment exercé par le filet! est libre, en raison de l'état flui-
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de du plomb, mais lorsque ce dernier devient solide, 1'entrai nement devient effectif, et le filet 1 exerce la pression néce saire pour refouler le métal entre la matrice k et la pointe
Dans la partie supérieure du fourreau h, ou le métal est le i plus froid, le filet i s'efface et est remplacé par la surface lisse de la partie fixe 1 qui se resserre vers la matrice k, d façon à effacer toutes traces de marques (s'il en existe) lais sées par le filet i, et à assurer l'uniformité du produit fi- ni.
Pour une raison analogue, les gorges p s'effacent avant qu le point m soit atteint, mais après que le filet i s'est effa- ce, c'est-à-dire après que le courant de plopb a atteint la partie fixe
La surface intérieure de la partie fixe j peut être comme indiqué en fig. 1, ou, dans certains cas, sa partie infê- rieure peut être cylindrique jusqu'à ce que les gorges p ee soient effacées, pour éviter tout danger de pliage du plomb.
Par un choix convenable du pas et du taux de réduction de la dimension du filet 1, de la surface de section transversale ' du courant de plomb entre le fourreau h et le porte-pointe a, et du gradient de température, la pression nécessaire pour l'extrusion du métal peut âtre obtenue.
Au lieu de former le fourreau h avec un filet de via i qui vient mourir à son extrémité supérieure seulement, par affleurement des têtes de filets, on peut former sur toute la longueur du fourreau un filet conique, puis l'aléser cylindri- quement, comme en fig.2, ou bien encore une partie peut être comme indiqué en fig, l, et une partie conique comme en fig. 2.
Il est désirable que la température du métal fondu; juste avant son entrée dans l'espace entre le fourreau h et le porte-pointe a, soit juste au-dessus (par exemple de 3 à 6 C) du point de fusion du métal, de façon à assurer la solidifier tion du métal aussitôt que possible après qu'il a pénétré dans cet espace.
Lorsque l'appareil doit 'être utilisé pour recouvrir des câbles électriques ou objets analogues, le porte-pointe a
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est creux et disposé au-dessus d'une ouverture x du fond du carter d, sur la face inférieure auquel est fixé un guide con- venable tel que celui indiqué en y.
La fig. 4 représente un appareil analogue mais du type horizontal. Un porte-pointe creux 11 est fixé au centre en position horizontale par rapport à un carter 12, monté de façon à pouvoir tourner à son extrémité postérieure sur une broche 13 portée par un bâti principal 14, et à son extrémité antérieure sur un palier de batée à billes, formé par des cou- ronnes 15,15 et des billes 16 à l'intérieur d'une couronne
17 à seotion en L, reliée par des boulons 18 avec un organe fixé 19 porté par le bâti 14. La broche 13 comporte des ca- naux 20 conduisant à l'espace entre les organes 11 et 12 et venant d'une chambre 21 dans laquelle le plomb fondu peut être chargé par une ouverture 22; la broche 13 sert ainsi de sup- port pour le porte-pointe 11.
Le carter 12 est formé avec des saillies refroidisseuses 23, et porte, clavetée sur lui, une roue hélicoïdale 24 en prise avec une vis sans fin 25 montée de façon à pouvoir tourner sur le bâti 14 et adaptée pour faire tourner ce carter, la toile ou âme de la roue à vis sans fin 24 étant munie de nervures de refroidissement 26. A son extrémité postérieure, le porte-pointe 11 est en outre creux pour rece- voir un récipient 27 de forme annulaire en coupe transversale relié 4 une ouverture d'entrée 28 et une ouverture de sortie 29 tel (pour la circulation d'un agent de refroidissement que de l'hui- me pour empêcher la surchauffe du câble (non représenté).
Le bâti 14 est pourvu d'une ouverture 30 pour l'admission d'un agent de refroidissement pour la partie nervurée du carter 12, la parte supérieure ouverte du bâti 14 servant d'ouverture de sortie. Le porte-pointe 11 est muni de gorges; et le carter 12 est formé avec un filetage. - comme indiqué, et dans le but mentionné plus haut avec référence à la fig. 1.
Pour empêcher que du métal ne s'échappe par le joint entre le carter rotatif h et l'élément fixe (fig. 1) ou en- tre le carter rotatif 12 et l'organe fixe 19 (fig. 4), l'ex-
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trémitê du carter peut être formée séparément et en un mê- tal plus mou. Comme représenté en fig. 5, une broche conique 31, par exemple en bronze, est fixée rigidement à 1'extrémité du carter h et est conformée intérieurement comme la partie filetée qu'elle remplace.
Extérieurement, le bxocha 31 est, conique.et logée dans un évidedement conique d'une matrice j3 qui constitue une partie de l'organe fixe j. le métal de la broche 31 étant évidé de façon qu'une faible partie seulement de sa surface, à son extrémité de sortie, vienne en contact avec la partie j3, contre laquelle elle est repoussée par le pression du métal à conformer par refoulement, en formant ain si un joint étanche.
Une autre particularité représentée en fig. 5 est une augmentation du diamètre du porte-pointe à hauteur de l'endroit où s'efface le taraudage, cette disposition ayant pour objet de réduire la possibilité pour le plomb de former des plis pendant que le filetage s'efface. ,
REVENDICATIONS
1 ) - Dispositif pour l'éxtrusion continue de tuyaux métalliques et objets analogues, comprenant deux organes con- centriques susceptibles de tourner l'un par rapport à l'autre, dont celui intérieur forme porte-pointe ou noyau et celui extérieur forme carter, cet organe extérieur étant formé avec un taraudage, et l'organe intérieur étant muni de nervures lon. gitudinales et (ou) de gorges, des moyens étant ménagés pour amener du plomb ou un alliage de plomb fondu à ce taraudage.
par lequel il est refoulé ou expulsé, après solidification, sous forme d'un tube ou fourreau de câble, à travers une ma- trice conformatrice convenable fixée à l'extrémité adjacente
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