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" Perfectionnements à des pr esses pour l'extrusion de métal ".
La présente invention est relative à des presses pour l'extrusion de métal par le mouvement d'un piston de pression dans un récipient, de manière à produire un corps extrudé de section annulaire, par exemple le manchon de plomb d'un câble électrique, en forçant le métal à sortir entre une matrice extérieure(appelée ci-dessous la matrice) et une ma- trice intérieure (appelée ci-dessous le pointeau), la direc- tion du flux sortant du récipient étant en ligne avec la di- rection de mouvement du piston de pression dans le récipient (appelée ci-dessous la direction axiale).
Les presses aux- quelles se rapporte l'invention sont du type, dans lesqu le le pointeau est monté sur l'extrémité frontale d'un organe cy- lindrique (appelé ci-dessous le porte-pointeau) qui est sup- @
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la matrice porté à l'arrière par le récipient, dans lequel/est portée par l'extrémité frontale du récipient , et dans lequel un piston annulaire travaille dans l'espace entre le porte- pointeau et la paroi du récipient'.Un exemple de ce pype de presse est décrit dans le mémoiredescriptif du brevet belge n 324.175.
Le piston de pression est actionnée de préférence, par un cylindre hydraulique , placé à l'arrière et pourvu d'un piston connecté au piston de pression par des exten- sions de ce dernier, qui traversent des ouvertures prati- quées dans l'extrémité du récipient.
Il est évident que l'extrusion de métal dans une presse de ce genre a lieu par cycles, dans chacun desquels du métal fondu est d'abord introduit dans le récipient tandis que le piston de pression est retiré . On permet alors à ce métal de se refroidir suffisamment et le pistonde pression est enfin déplacé lentement vers l'avant pour expulser le métal plastique entre le pointeau et la matrice . Lorsque cet avancement s'est effectué jusqu'à la distance désirée( qui laisse un corps métallique dans l'extrémité frontale du récipient), on retire le piston de pression vers l'arrière.
Puis le -cycle recommence.
Dans une presse travaillant suivant un cycle de ce gen- re , il se produit évidemment une variation très considéra- ble dans l'état, d'effort uu récipient et des pièces asso- ciées,étant donné l'application de la pression d'extrusion pendant une partie du cysle et l'élimination de cette pression pendant une autre partie du cycle . Comme on le sait ce changement d'effort produit un déplacement relatif entre le pointeau et la matrice , qui a pour résultat une variation localisée de l'épaisseur du tube extrudé dans la partie de celui-ci, qui est comprisee, entre la matrice
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et le'pointeau, quand l'extrusion s'arrête lors de l'éli- mination de la pression d'extrusion.
Cette variation locale est représentée par ce que l'on appelle des s "marques d'ar- rêt" et elle constitue une source de faiblesse du tube extrudé, plus ou moins importante suivant les conditions, mais toujours indésirable. Dans une presse telle que décri- te ci-dessus, la pression d'extrusion dans le récipient pro- duit des forces dans le métal des parois du récipient, qui imposent des efforts à ces parois en tens ion, et pro- duit en même temps des forces dans le porte-pointeau, qui lui imposent des efforts en compression. En conséquence, les deux actions contribuent au déplacement relatif du pointeau,, et de la matrice.
Grâce à la présente invention, ce déplacement relatif est évité ou réduit au minimum par l'interposition d'une bague d'arrêt entre le pointeau et la matrice, qui empêche ou réduit le déplacement relatif. Cette bague d'arrêt,qui est percée d'ouvertures pour le passage du métal, s'étend axialement entre le porte-pointeau et la paroi terminale du récipient et est maintenue de manière à produire l'effet d'un contact terminal violent à la fois avec le porte- pointeau et l'extrémité du récipient, de manière à mettre ce dernier sous compression initiale, quand elle est mise en place . Cette compression est, de préférence-, telle qu'elle a pour résultat des efforts dans le récipient et le porte-pointeau du même ordre que ceux qui sont produits dans ces parties par la pression intérieure d'extrusion.
Il en résulte que lorsque la pression est appliquée par le piston de pression pour extruder le métal du récipient, il ne se produit que des changements relativement faibles dans les efforts dans le récipient et leporte-pointeau (en com- de paraison avec presses similaires sans bague d'arrêt soumises à des efforts préalables) et, par conséquent, les positions
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relatives du pointeau et de la matrice ne sont pas considé- rablement changées.
La bague d'arrêt est, au moins à son extrémité exté- rieure, de préférence, considérablement plus grande à l'in- térieur que le pointeau de manière à fournir, dans son inté- rieur, une chambre d'accumulation pour le métal qui a treversé les passages séparés formés par les ouvertures dans la bague.
L'invention sera décrite à présent en se référant aux dessins ci-joints qui en illustrent des exemples. Dans ces desains : la figure 1 est une coupe longitudinale de la partie frontale d'une presse suivant l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle, d'une partie de l'extrémité frontale d'une presse réalisée suivant une forme de construction différente de celle de la figure 1; la figure 3 est un développement de la surfaee X de la figure 2 montrant les formes des trous dans la bague; la figure 4 est une coupe similaire à la figure 2 montrant une autre forme de construction.
La presse représentée à la figure 1 est disposée avec son axe A-A (horizontal dans le dessin) incliné légèrement vers le bas vers l'extrémité de sortie. Le récipient B forme l'élément principal de l'extrémité frontale de la presse.
A partir de ce récipient, lemétal plastique est extrudé sous forme d'un tube (par exemple, un manchon de câble) entre la matrice C et le pointeau D. La matrice est portée par la paroi frontale extrême du récipient et le pointeau est monté à l'avant du porte-pointeau :iL Celui-ci est constitué par un organe tubulaire supporté par la paroi d'extrémité arrière F du récipient.
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Dans le récipient fonctionne le piston de pression G qui possède un front annulaire et un certain nombre de pièces segmentaires d'extension à l'arrière'qui traversent une bague de trous segmentaires H dans la paroi d'extrémité F.
Ces organes sont montés, à leurs extrémités arrières, dans le piston de pression hydraulique I qui fonctionne dans le cylindre hydraulique J.
Par application de pression hydraulique à l'arrière du piston de pression hydraulique 1, dans le cylindre J, l'extré- mité annulaire du piston de pression G est poussée vers l'avant, lorsque ce mouvement est requis. Une extension vers l'arrière (non représentée) du piston de pression hy- draulique I entre dans un second cylindre hydraulique, par lequel les pistons de pression I et G peuvent être retirés après l'exécution de la course de travail. Un câble é.lectri- que peut traverser le porte-pointeau E, en entrant par le tu- be qui en forme une extension vers l'arrière.
Le récipient B est maintenu au moyen de la bague frettée K dans le joug L. Celui-ci est connecté par l'inter- médiaire de colonnes M au cylindre J.
Au début d'une course de travail, l'espace ménagé dans l'extrémité frontale du récipient B au voisinage du pointeau et de la matrice est rempli de plomb chaud à l'état solidi- fié et le piston de pression G a été retiré vers une posi- tion, dans laquelle il met exactement à découvert l'extrémi- té intérieure N du trou de coulée 0. On verse ensuite du plomb fondu par ce trou pour remplir l'espace ménagé dans le récipient entre le piston de pression G et le reste de la charge précédente. On laisse refroidir le métal fondu et le piston de pression G est poussé lentement vers l'a- vant par l'eau agissant sur l'arrière du piston de près sien
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hydraulique 1 dans le cylindre J.
Par application de cette pression, un tube de plomb est refoulé entre le pointeau D et la mairace c,
Pendant l'extrusion, une forte pression est exercée par le piston de pression G sur le métal plastique contenu dans le récipient. Il en résulte une pression sur l'extrémité frontale du récipient, exercée par le plomb ten- dant à étendre le récipient dans une direction parallèle à l'axe A-A . En tnéme temps, la pression du plomb plasti- que, agissansur l'extrémité du porte-pointeau, tend à comprimer celui-ci parallèlement à cet axe . Ces deux ef- forts dans la paroi du récipient et dans le porte-pointeau nt exerce/une action additive pour séparer le pointeau et la matrice .
Si ces efforts dihparaissent, quand la course de travail est accomplie et que le piston de pression G est retiré, le pointeau et la matrice se rapprochent , @ ré- duisant l'espace compris entre eux et comprimant ainsi la paroi tubulaire de plomb qui à ce moment est entre eux. Pour empêcher ou pour réduire sensiblement ce changement d'épais- seur , une bague d'arrêt P est prévue, suivant la présente invention, entre le porte-pointeau E et l'extrémité fron- tale du récipient B. Cette bague d'arrêt présente des ouver- tures Q pour le passage du métal du corps principal du ré- cipient B dans l'espace directement adjacent au pointeau D et à la matrice C.
La bague P repose sur l'extrémité fronta- le du porte-pointeau E et est centrée sur celle-ci, comme le montre le dessin annexé . A l'extrémité frontale, la bague P est montée dans la paroi terminale du récipient B d'une manière telle qu'on pe&t la mettre sous compression initiale dans une direction axiale en la vissant dans le bloc R qui agit par pression sur l'extrémité de la bague . Par cette compression initiale exercée par le montage dans 'la paroi
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terminale du récipient, la bague P exerce sur le porte- pointeau et sur le récipient des forces qui tendent à pro- duire un déplacement relatif du porte-pointeau et de la paroi terminale du récipient du même genre que celles qui sont produites par la pression de travail du plomb dans le récipient.
En opérant de sorte que cette compres- sion initiale, produit de telles forces du même ordre de grandeur que celles qui sont produites par la pression de travail du plomb, il résulteque le passage de la course de travail à la course de retour du piston de pres- sion G produit un déplacement relatif fort réduit du poin- teau D et de la actrice C. Ce passage transfère l'origine des forces de déplacement de l'action du piston de pres- sion à la expression élastique de là bague d'arrêt P.
Deux autres formes de bague d'arrêt et deux méthodes de montage sont représentées aux figures 2 et 4.
Dans la forme représentée à la figure 2, la bague d'arrêt P dont l'extrémité arrière est montée dans l'extré- mité du porte-pointeau E, a une partie conique, dans laquel- le les ouvertures ± sont ménagées et une extrémité frontale qui s'ajuste exactement dans una ouverture pratiquée dans la paroi frontale du récipient B. Contre cette extrémité fron- tale presse le bloc R qu'on peut visser dans un alésage fileté dans la paroi terminale frontale du récipient B. En faisant entrer ce bloc par vissage, on peut exercer une pression longitudinale sur la bague P qui met cette bague sous compression et exerce une force de compression sur le porte-pointeau % et une force de traction dans la paroi latérale du récipient B.
Le point D est monté dans un évidement dans la partie postérieure de la bague P, de sorte qu'il est effectivement porté par le porte-pointeau E. La matrice C est portée @
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par la bague de retenue S (qui peut être ajustée dans le sens longitudinal au moyen de l'écrou tubulaire T) et est centrée au moyen des clavettes de réglage ordinaires U qui agissent sur la surface extérieure conique de la bague de recouvrement V dans laquelle s'adapte la bague S.
Avec cette disposition, la mise en place de la ma- trice C et du pointeau D est accompagnée par la compres- sion longitudinale de la bague d'arrêt P, qui est effectuée au moyen du bloc R jusqu'à ce qu'une position relative pré- déterminée du pointeau et de la matrice soit obtenue, l'obtention de cette position étant employée comme indica- tion de l'obtention de la compression prédéterminée du porte-pointeau et du récipient, Pour réaliser ceci, une mise en place préliminaire de la matrice C dans le bloc R est effectuée au moyen del'écrou tubulaire T et des cla- vettes de réglage U.
Les ouvertures Q ont, de préférence, une forme telle que les cloisons qui les séparent ne sont pas dirigées radialement, mais à un angle sensible par rapport à un plan radial contenant l'axe . Un exemple de cet agencement est représenté à la figure 3, qui montre le cas dans lequel les , ouvertures sont pratiquement triangulaires, des triangles alternants étant placés avec les bases situées & l'exté- rieur et à l'intérieur, c'est-à-dire respectivement près de la paroi terminale du récipient et près du porte-pointeau.
Les cloisons de séparation, telles que, entre des ouvertu- res voisines formant un angle sensible avec un plan radial, comme on le voit clairement, Il en résulte que les courants voisins de métal qui Tiennent par ces ouvertures à l'espace dans la bague P débordent et dont de grandes zones contiguës aux côtés, de sorte qu'une réunion effective des courants a facilement lieu.
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Dans la variante représentée à la figure 4, la bague d'arrêt P est continuée vers l'avant pour former un organe tubulaire et fileté W qui peut être vissé dans des fileta- ges appropriés de l'ouverture de la paroi terminale du ré- cipient et qui a également des filetages intérieurs qui portent le bloc R et les autres parties associées à celui- ci, comme décrit en se référant à la figure 2. La bague P a, dans ce cas, pratiquement le même diamètre extérieur sur toute sa longueur et s'adapte postérieurement sur la faee terminale du porte-pointeau E La bague s'étend, dans sa partie postérieure, à l'intérieur et à l'extérieur, de manière à fournir un support central convenable-Y pour le pointeau D.