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"Perfectionnements aux joints formés entre des organes mobiles l'un par rapport à l'autre et capables de ré- sister à la pression d'un métal à l'état plastique" la présente invention est relative aux joints formés entre deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre et constituant tout ou partie de l'une des parois d'une chambre à travers laquelle un métal à l'état très visqueux ou à l'état plastique est refoulé.
Dans la région voisine du joint, le métal est souvent à une grande pression et lorsqu'il en est ainsi, on éprouve des difficultés considérables
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pour réaliser un joint capable de résister à de telles pressions et pour empêcher les fuites du métal à l'en- droit dudit joint. la présente invention a pour objet un joint étudié pour vaincre la difficulté précitée; con- formément à l'invention, des dispositifs sont prévus à l'intérieur de la chambre pour dévier le courant prin- cipal de métal qui est refoulé à travers ladite chambre et pour l'éloigner de la paroi de la chambre au voisi- nage du joint.
Il en résulte que le bord du joint se trouvant à l'intérieur de la chambre est protégé en quelque sorte contre l'action de la masse qui s'écoule et que la pression exercée sur lui est diminuée dans de proportions considérables. Les dispositifs de dévia- tion peuvent consister en une nervure ou paroi faisant saillie à l'intérieur de la chambre et située près du bord du joint. Cette nervure ou paroi est fixée sur la surface interne de celui des deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre avec lequel le métal vient d'abord en contact (organe appelé ci-après premier organe); elle peut aussi être constituée par ladite surface elle-même. On comprendra que l'effet de pro- tection que donne le dispositif de déviation est ob- tenu pour une vitesse faible d'écoulement parce que le métal est à l'état très visqueux.
De préférence, la surface du joint s'étendra partir de son bord interne, vers l'arrière par rapport à la direction principale d'écoulement du métal à travers la chambre dont la forme peut varier dans une large mesure. La chambre peut être de forme tubulaire ou circulaire ; ellepeut aussi présenter toute
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autre section transversale et les deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre peuvent former en entier la paroi circulaire (ou de toute autre section) comme c'est le cas d'une chambre formée de deux organes, ou bien ils peuvent former une partie de la paroi circulaire (ou de toute autre section) comme c'est le cas lorsque la chambre est formée par plus de deux organes. Su la chambre a une section circulaire, le mouvement relatif sera un mouvement de rotation.
Si la chambre est cylindrique, prismatique ou de toute autre forme appropriée, le mouvement relatif des organes qui la constituent peut être un mouvement li- néaire parallèle à la direction principale d'écoulement du métal. Si le mouvement se fait dans la même direction que l'écoulement, il peut être de vitesse relativement faible afin d'éviter la production de remous. Un mouvementé ce type peut se produire dans un joint de dilatation formé dans la paroi d'une chambre de grande longueur. Si le mouvement est un mouvement de rotation ou un mouvement linéaire l'un des organes, de préférence le premier, peut comporter une extrémité qui fait saillie à l'intérieur d'un logement correspondant du second organe, comme le montre la fig. 1 du dessin annexé. Dans cet exemple de construction, la paroi extrême 1 de la pièce cylindrique creuse 2 forme l'écran désiré.
La surface de joint 3 qui se trouve entre l'organe 2 et l'organe 4 dans lequel est formé le logement est cylindrique et se prolonge vers l'arrière par rapport au sens principal d'écoulement du métal, sens qui est in- diqué par la flèche.
Dans le cas où la chambre est de forme annu- laire, les organes mobiles l'un par rapport à ltautre peu- vent former conjointement soit une paroi extérieure de la chambre (auquel cas, ainsi qu'il a été dit plus haut, il
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est préférable de donner au premier organe la forme d'une pièce creuse), soit une paroi interne de la chambre. Dans ce dernier cas, il est préférable de ménager à l'extrémité du second organe une partie for- mant tubulure et s'ajustant dans un logement ménagé dans le premier organe.
L'invention est particulièrement, mais non exclusivement, applicable aux appareils pour le façon- nage des métaux par extrusion, appareils dans les- quels un dispositif propulseur rotatif fileté entraîne le métal vers la. chambre d'extrusion pour l'amener à la filière et pour le faire passer à travers ladite fi= lière, celle-ci pouvant être constituée par un élément intérieur et par un élément extérieur entre lesquels passe le métal. Dans un tel appareil, le métal est amené à l'état fondu à une extrémité du dispositif propulseur, puis il est soumis au refroidissement de manière qu'il acquière une consistance suffisante pour coopérer mécaniquement avec le filetage du dispositif propulseur.
En fait, un cylindre ou tube du métal traité se trouve coulé d'une manière continue dans ou sur le filetage, ledit cylindre ou tube présentant un filetage correspondant et le corps ainsi formé est en- trainé, d'une manière continue, vers l'avant par le mouvement continu de rotation du dispositif propul- seur; il en résulte que le métal est débité d'une ma- nière continue à l'état plastique dans la chambre d'ex trusion et qu'il est soumis à l'extrusion par l'effet de la pression exercée sur lui par la masse de métal qui lui fait suite.
Le mode d'application de l'invention à une forme d'exécution d'un appareil d'extrusion de ce genre sera décrit maintenant à titre d'exemple en se référant aux fig. 2 à 5 du dessin annexé qui sont des Coupes longitudinales partielles d'un tel appareil; .
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ces figures montrent diverses formes de réalisation, établies conformément à l'invention, du joint formé en- tre une partie rotative du dispositif propulseur et une partie fixe de la chambre d'extrusion.
Comme on le voit sur le dessin, l'appa- reil forme une chambre annulaire 5 à l'une des extré- mités (non figurée) de laquelle le métal à l'état fon- du est amené par l'action de la pesanteur, ledit métal étant soumis à l'extrusion à partir de l'autre extré- mité 6 de la chambre. L'extrémité arrière et l'extré- mité avant 7 de la chambre sont fixes et la partie cen- trale est constituée par une pièce rotative 8 du dispo- sitif propulseur, pièce qui forme des joints avec les extrémités fixes de la chambre.
Un noyau central non rotatif 9 est prévu sur toute la longueur de la chambre; il porte, du côté où se fait l'extrusion, un élément interne de filière 10, Un élément externe de filière
11, fixé sur la paroi extrême 7 de la chambre au moyen de l'écrou 12, coopère avec l'élément interne précité pour ménager un espace annulaire 13 de forme et de di- mensions appropriées pour le passage du étal soumis à
1"extrusion. Pour maintenir l'élément interne de filiè- re dans la position d'alignement correct, on le monte dans un support 14 porté lui-même par trois bras radiaux, non figurés sur le dessin, partant d'un anneau 15 encas- tré faisant, partie de la paroi de la chambre.
la partie de la paroi de la chambre comprise entre cette pièce 15 et l'élément externe de filière 11 est constituée éga- lement par une pièce encastrée 16.
Au voisinage du joint formé entre la par- tie centrale 8 (qui correspond au premier des deux organe mobiles l'un par rapport à l'autre mentionnés plus haut) et la partie fixe, constituant l'extrémité de la chambre
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(et qui correspond au deuxième des organes précités) d'extrusion le métal est très visqueux. L'écoule- ment dudit métal n'est obtenu que grâce à la forte pression exercée sur lui. Cette pression peut être de l'ordre de 315 Kg/cm2 dans certains cas, mais elle peut être inférieure ou supérieure à cette valeur, suivant le type de machine, la température à laquelle se fait l'extrusion et la nature du métal ou alliage soumis à l'extrusion.
On a constaté que si l'on affleure la surface interne de l'extrémité avant de l'organe 8 et celle de la chambre d'extrusion 6, il est difficile de réaliser un joint efficace entre les parties mobiles l'une par rapport à l'autre. Pour appliquer la présente invention à un tel joint, on donne de 1 préférence à l'extrémité avant de l'organe rotatif 8 du dispositif propulseur la forme d'une tu- bulure 17 concentrique à l'axe de rotation dudit or- gane 8. la paroi adjacente 18 de la partie 7 est ehsuite rainurée pour recevoir un manchon fileté 19 dans lequel la tubulure 17 se loge de manière à pou- voir tourner.
Diverses variantes de la forme parti---, culière de la tubulure et de la position du joint peuvent être réalisées ; lesfig. 2 à 5 montrent cha- cune un exemple légèrement différent de ces divers modes d'exécution. Dans tous ces exemples, le dia- mètre interne de l'extrémité interne de la pièce tu- creuse ou tubulure 17 est inférieur à celui de la partie fixe de la chambre, c'est-à-dire au dia- mètre de la pièce 15 en forme d'anneau.
Si l'on se réfère maintenant seulement à la fig. 2, on remarquera que dans le mode d'exécution représenté sur cette figure, la surface externe de la
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tubulure 17 est cylindrique tandis que sa surface interne est conique, ce qui donne une issue de forme satisfaisante vers la chambre d'extrusion 6 . L'ex- trémité de la pièce cylindrique ou tubulure 17 est arrondie et sa surface fait un angle d'environ 90 avec la paroi fixe de la chambre. Le bord compris entre cette surface extrême et la surface interne de la tubulure 17 est arrondi en 20, comme on le voit s@ la figure. L'extrémité de la tubulure 17 protège principal, ainsi le bord interne du joint contre le flot/de me- tal refoulé dans la chambre 6 par le dispositif propulseur 8.
On remarquera que la surface de joint est cylindrique et concentrique à l'axe de la machine et qu'elle se dirige, à partir du bord interne pro- tégé, vers l'arrière par rapport au sens d'écoulement du métal. Afin de donner de la souplesse au joint, on a évidé la tubulure 17 ainsi que cela est indiqué en 21. Cette disposition permet à l'extrémité avant de ladite tubulure de se déformer élastiquement avec plus de facilité sous l'influence de la pression du plomb dans l'espace annulaire compris Entre ladite tubulure et la pièce 9. Ladite disposition aide par conséquent au maintien de l'étanchéité du joint.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 3, le joint qui est encore cylindrique et con- centrique à l'axe de la machine se trouve en un point plus éloigné de l'endroit où se produit l'écoulement principal mét, %l. bord interne du métal. Le bord interne 23 du joint est situé en arrière de l'extrémité a- vant 21 de la tubulure 17, ce résultat étant obtenu en entaillant des parties des surfaces du joint sur le manchon et sur la tubulure à leurs extrémités avant de manière à former le logement annulaire 22.
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Dans ce cas, le bord antérieur de la tubulure ou pièce cylindrique creuse est arrondi intérieurement et extérieurement, comme on l'a indiqué en 21'*.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 4, le joint est également reporté vers l'arrière par rapport au bord arrondi 24 de la tubulure mais, dans ce cas, le logement annulaire 25 est entière- ment formé par féduction du diamètre de la partie avant de la tubulure. D'autre part, la pièce 19 est évidée à l'arrière, la paroi cylindrique 26 de l'évidement formant la surface externe du joint.
Il en résulte que le bord interne du joint 26 se trouve séparé de l'espace annulaire 25 par le joint additionnel 27; par suite le joint 26 est encore plus éloigné de l'endroit où se produit l'écoule- principal ment du métal. le joint représenté sur la fig. 5 res- semble beaucoup à celui de la fig. 2 en ce sens que les lèvres du joint sont au niveau de l'extré- mité arrondie 28 de la tubulure 17 et qu'elles sont protégées par ladite extrémité. Mais ce joint dif- fère de celui de la fig. 2 par le fait que la sur- face externe 29 de la tubulure 17 est conique et qu'elle est supportée par la surface de forme cor- respondante 30 du manchon 19. Afin de réduire le frottement, la partie arrière de la surface conique interne du manchon 19 est entaillée comme on l'a indiqué en 31.
Dans un autre appareil d'extrusion du type considéré ici, l'organe externe du dispositif propulseur peut être fixe et l'organe interne peut tourner. les deux organes peuvent également tourner, les rotations se faisant en sens inverses.
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Dans chacun de ces cas, le noyau peut être creux comme on l'a représenté sur les fig. 2 à 5 pour livrer passa- ge à un câble électrique lorsque la machine est utili- sée pour former une gaine sur des câbles. Dans les cas où le noyau central tourne et où il est creux et lorsqu'il est nécessaire de supporter ledit noyau à son extrémité avant, ce support peut être un élément interne fixe de filière, l'extrémité arrière dudit élément faisant joint avec le noyau creux.
Le bord du joint, à l'intérieur de la chambre, se trouvera normalement sou- mis à la pression totale; son bord externe adjacent au câble n'aura pas à supporter cette pression. L'inven tion peut être avantageusement appliquée à un tel joint pour diminuer cette différence de pression; elle peut, en fait, être appliquée avec avantage à tout joint de la nature considérée ici lorsqu'un bord seulement d'un tel joint est soumis à la pression du métal plastique en mouvement.