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Perfectionnements aux appareils d'extrusion.
La présente invention est relative à un appareil d'extrusion, plus particulièrement destiné à la fabrication de tubes métalliques ou de gaines de câbles électriques, tels que ceux habituellement fabriqués en plomb ou en alliage de plomb, ou de tiges, barres ou autres sections pleines, conti- nues en métal, ledit appareil étant du type dans lequel le métal est amené à l'état fondu à une extrémité d'une chambre de travail à travers laquelle, sous l'action d'un dispositif de propulsion ou de poussée à vis, il est refoulé vers l'a- vant et finalement soumis à l'extrusion, après solidification à travers une ou plusieurs filières ou matrices de forme ap- @
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propriée, prévues à l'autre extrémité de la chambre, d'où. il sort sous forme de barre,
de tube ou de gaine de câble.
Jusqu'à présent, les appareils d'extrusion du type auquel on vient de se référer, comprenaient généralement un organe intérieur et un organe extérieur co-axiaux, s'étendant longitudinalement et pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, l'organe extérieur formant chambre de travail; l'un desdits organes co-axiaux était muni d'un filetage de façon à consti- tuer le dispositif de propulsion, tandis que la surface de l'au- tre organe comportait des nervures ou rainures longitudinales parallèles à l'axe de rotation, ou des filetages hélicoïdaux, des nervures ou cannelures de pas ou d'inclinaison opposés à ceux de l'organe de poussée ou de propulsion de ce type, les matrices ou filières entre lesquelles le métal est soumis à l'extrusion, sont portées par les organes pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, de sorte que l'une des matrices ou fi- lières,
ou les deux, tournent et impriment une torsion au tube, tige ou autre objet en cours d'extrusion. En particulier, dans le gainage de câbles, ces derniers sont soumis à une action de torsion indésirable. En outre, si pendant leur rotation, le ou les organes rotatifs ne restent pas concentriques, la paroi du tube ou gaine de câble obtenu, n'a pas une épaisseur uniforme.
Il est, par suite, désirable que les deux matrices ou filières soient fixes l'une par rapport à l'autre et, dans le cas du gainage de câbles, par rapport au câble, et ceci est le plus facilement réalisé lorsqu'elles sont portées par des organes fixes. Dans ce cas, toutefois, on a rencontré des difficultés pour obtenir des joints parfaits entre l'organe porte-matrice fixe et l'organe de poussée ou de propulsion, spécialement lors- que ce dernier fait partie d'une paroi de la chambre de travail, et pour empêcher le métal, le plomb par exemple, qui est à l'état h
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plastique, de s'échapper à travers lesdits joints. Un autre inconvénient réside dans le fait que l'on ne peut obtenir qu'un rendement relativement faible en se plaçant dans les conditions les plus avantageuses.
La présente invention a pour objet de surmonter les diverses difficultés que l'on vient de signaler, en conjonction avec un appareil d'extrusion en continu, du type dans lequel un dispositif de poussée ou de propulsion à vis est utilisé pour refouler le métal à travers la chambre d'extrusion et à travers la matrice ou filière, ou entre une matrice ou filière intérieure et une matrice ou filière extérieure, prévues à l'extrémité de sortie de la chambre d'extrusion, et de réaliser un appareil à grand rendement, eu égard à ses dimensions, et dans lequel, par une construction et une disposition simples des joints entre les parties rotatives et les parties fixes de l'appareil, on évite les fuites de métal, tel que du plomb,, entre les joints en question.
Dans ce but, suivant la présente invention, on utilise pour l'extrusion continue de tubes ou gaines de câbles ou d'éléments pleins métalliques, un appareil comprenant des organes cylindriques intérieur et extérieur, entre lesquels est disposé un manchon rotatif établi d'une manière telle qu'il constitue l'organe de poussée ou de propulsion à vis, la surface extérieure de l'organe cylindrique intérieur et la surface intérieure de l'organe cylindrique extérieur comportant par exemple, des gorges, des rainures, des évidements, des saillies, des nervures, des filetages, etc...
et les joints entre le manchon rotatif et les organes cylindriques fixes, étant disposés à l'extrémité arrière de la machine où la pression est faible ( c'est-à-dire près de l'extrémité où le métal fondu est admis dans l'appareil et opposée à l'extré-
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mité antérieure où se trouve la chambre de matriçage ), et établis de façon à éviter les fuites de métal, tel que du plomb par exemple.
En vue de faciliter la compréhension des caracté- ristiques ci-dessus exposées, on décrira ci-après, en se réfé- rant à la figure unique du dessin annexé, une forme d'exécu- tion d'un appareil d'extrusion suivant la présente invention, destiné au gainage de câbles ou à la fabrication de tubes.
En se référant à ladite figure, qui est une coupe longitudinale, on voit que l'appareil comprend un cylindre extérieur 1, constituant une chambre de travail et un cylin- dre intérieur . ntre ces deux éléments, qui sont fixes, est disposé un manchon rotatif 3 servant d'organe de poussée ou de propulsion à vis. Des gorges ou rainures longitudinales 4 et 5 sont pratiquées respectivement sur la surface extérieu re du cylindre intérieur et sur la surface intérieure du cy- lindre extérieur et le manchon 3 comporte, sur sa surface in- térieure et sur sa surface extérieure, ou sur sa surface exté- rieure seulement, des rainures hélicoïdales 6, partant de près de l'entrée du métal fondu et aboutissant près de l'ex- trémité de sortie de l'appareil.
Le cylindre extérieur 1 est muni, près d'une extrémité d'un canal d'admission 7 pour le métal fondu qui peut ainsi être amené à le ou les filetages 6 du manchon 3, et un dispositif est prévu pour permettre l'ac- cès du métal fondu, du plomb par exemple, des deux côtés du manchon, au moyen d'ouvertures 8 prévues dans ce manchon.
Ledit manchon b se prolonge au-delà de l'extrémité d'admis- sion, et sort du cylindre 1 à travers un coussinet 9 et, à cette extrémité il est muni d'un dispositif, par exemple une roue d'engrenage 10, pour faire tourner le manchon et d'une butée à billes 11 destinée à supporter la réaction longitudi- @ -
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nale. Les surfaces intérieure et extérieure du manchon comportent, à l'extrémité arrière, une série de gorges annulaires 12 dans un but qui sera exposé dans la suite. Facultative ment, les gorges peuvent être pratiquées dans la surface intérieure du coussinet 9 et sur la surface extérieure du cylindre intérieur 2.
L'extrémité antérieure du cylindre intérieur 2 est établie de façon à supporter la matrice ou filière mâle 13 et est munie d'un guide tubulaire 14 destiné à être utilisé pour le gainage de câbles. Le cylindre extérieur 1 est établi de façon à constituer une chambre de matriçage et à supporter, au moyen d'un dispositif tel qu'un écrou 15, une matrice ou filière femelle 16. Tout dispositif approprié permettant de régler les positions relatives de ces matrices ou filières peut être prévu.
Tout dispositif approprié de chauffage et de refroidissement peut être combiné avec l'appareil, de façon à commander, à volonté, la température des différentes parties, en vue de maintenir le métal (par exemple du plomb) dans le dispositif de poussée ou de propulsion à vis, et les gorges ou rainures longitudinales 4 et 5, à l'état convenant le mieux à l'extrusion à travers les matrices ou filières.
En outre, le guide tubulaire 14 peut être isolé au point de vue thermique, du reste de l'appareil et lorsqu'un câble à gainer passe à travers ce guide, il peut être maintenu à la température la plus favorable, en faisant circuler autour de lui un agent de refroidissement. Comme le câble entre dans l'appareil à travers l'extrémité arrière de la chambre de matriçage, un dispositif peut être prévu pour commander également la température dans ladite chambre de matriçage, de sorte que tout le câble peut être porté à une température
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appropriée, quelle que soit la température du reste de l'appareil.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
Le métal fondu arrive par le canal 7 et suit deux directions: il s'écoule d'une part vers la chambre de matri- çage, en suivant deux chemins, respectivement le long de la surface intérieure et de la surface extérieure de l'organe de poussée ou de propulsion à vis 3, pour sortir de l'appareil après extrusion, à travers les matrices ou filières 13 et 16, et d'autre part, il s'écoule vers l'extrémité de commande dudit organe de propulsion 3, où toute fuite de métal entre cet organe 5 et les cylindres intérieur et extérieur, peut être facilement empêchée, étant donné que la pression statique sur le métal est faible, et en refroidissant une partie étroite de cette extrémité de l'appareil, le métal se trouvant dans les rainures annulaires 12 peut être solidifié empêchant ainsi toute fuite.
Dans une variante de l'appareil, les ouvertures 8 du manchon 3 sont soit supprimées, soit considérablement réduites, de sorte que le métal est amené à l'intérieur du manchon en totalité ou en partie, depuis la chambre de matri- çage, dans laquelle une pression considérable est établie, par suite de l'alimentation en métal par le filetage hélicoï- dal 6. Lorsque le métal provenant de la chambre de matriçage remplit les espaces hélicoïdaux 6 et les gorges complémentaires ou analogues 4, du manchon propulseur 3, une pression de réaction se trouve établie, qui équilibre finalement la pression dans la chambre de matriçage, de sorte que le déplacement du métal vers l'arrière dans ces espaces hélicoldaux et ces rainures, cesse.
Lorsque cet état d'équilibre est atteint, le métal n'avance plus depuis la chambre de matriça-
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ge dans les espaces internes et les gorges et cet état d'équ libre doit être atteint avant que le métal ait reculé jusqu' la surface formant coussinet ou portée entre le manchon 3 et le cylindre intérieur 2, de sorte que le métal ne tend pas à fuir le long de cette surface, et en conséquence, la série de rainures intérieures 12 peut être supprimé. Même si les saillies hélicoïdales internes et les gorges sont supprimées, le jeu entre le manchon 3 et le cylindre intérieur 2 peut être si faible, eu égard à sa longueur dans le sens axial, qu'il évite toute fuite importante de métal.