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PROOEDE POUR L'OBTENTIN DE PRODUITS METALLIQUES NUS A L'AIDE D'UNE .PRESSE A FILER
Il est connu d'établir-des demi-produits en métal, tels que tiges, profilés, tubes et fils à l'aide de presses à filer hydrauliques. A cette fin, on réchauffe un lingot du métal en question à la température requise, on le dispose dans le cylindre de compression d'une presse à filer hydrauli- que et on le refoule à travers un outil placé à l'avant, dit filière,, de fa- çon à obtenir la forme désiréeo
Toutefois, et notamment dans le cas de métaux et alliages facile- ment oxydables, ces procédés présentent le désavantage que les produits, les- quels quittent la filière à la température approximative du lingot placé dans le cylindre,
voient leur surface se couvrir fortement d'oxydes lors du refroi- dissement et présentent un aspect défavorable, voire deviennent parfois inu- tilisables pour le façonnage ultérieur, si l'on n'enlève pas la couche d'oxy- des, de la manière connue en soi, par décapage par exemple. Cette formation d'oxydes, inévitable sur les produits des presses à filer, détermine des per- tes de métal sensibles et irrécupérables et peut même provoquer des défauts qualitatifs lors du façonnage ultérieur, abstraction faite des frais inhérents au décapageo
L'invention élimine ce désavantage lors du filage à la presse de métaux facilement oxydables,, par le fait qu'elle empêche l'accès de l'atmos- phère, notamment de l'oxygène de l'air,
aux produits filés jusqu'à ce que ceux- ci soient refroidis à la température inférieure à celle de l'amorçage de l'oxy- dationo Par exemple, les produits filés ou brins sortant de la filière peu- vent être amenés à passer dans des conduits d'évacuation remplis de gaz pro- tecteurs ou dans des tubes d'évacuation dans lesquels on établit une dépres- sion. Il peut également être avantageux d'empêcher l'accès de l'oxygène de l'air aux produits filés en pratiquant l'extrusion à travers un joint hydrau- lique, le refroidissement des produits pouvant être accéléré à volonté.
Le procédé suivant.-l'invention permet d'obtenir des produits filés nus, complè- tement exempts d'oxydes et qui ne nécessitent pas de décapageo Outre les a- vantages économiques résultant d'une moindre consommation de métal et d'une
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opération de.décapage, la surface nue et exempte de piqûre dues au décapage offre également des avantages qualitatifs pour la mise en oeuvre ultérieure de tels produits.
Il est connu d'assurer le recuit de métaux facilement oxydables dans un four fonctionnant avec une atmosphère protectrice; de même, le re- froidissement brusque de produits filés, en vue du vieillissement par exem- ple, n'est pas nouveau. Toutefois, ces mesures connues n'ont rien de commun avec la présente invention¯, vu qu'il né s'agit ici nullement d'un recuit, mais au contraire, d'une disposition prise en vue du refroidissement de produits filés, cependant que la prévision d'un joint hydraulique dans une presse à filer est tout à fait étrangère au refroidissement brusque en vue du vieillis- sement de métaux légers, connu en soi
Pour des raisons tant techniques qu'économiques, seuls des pro- duits filés de faible longueur seront extrudés dans un corps creux complète- ment fermé,
faisant directement suite à la filière et empêchant l'accès de l'oxygène.
D'autre part, l'emploi de joints hydrauliques de la construction usuelle entraîna souvent aussi des difficultés, notamment lorsque il s'agit @ d'exécuter des produits filés relativement minces en métal doux, par exemple des fils de cuivre ou de laiton, ces difficultés provenant du fait que, dans les joints hydrauliques connus, le niveau du liquide doit se situer plus bas que l'ouverture de la filière, afin que le liquide ne parvienne pas jusqu'à la filière. Par conséquent, le produit filé descend en glissant dans le li- quide en décrivant une courbe correspondant à la différence de hauteur. Dans la construction habituelle de tels joints hydrauliques, le produit, après a- voir traversé le bac à liquide, doit être remonté afin d'éviter une sortie de liquide de ce bac.
Par conséquent, et en raison du joint hydraulique, le produit doit décrire d'abord une courbe descendante et ensuite une courbe mon- tante. Ces multiples changements de direction ont pour effet d'élever notable- ment la résistance de glissement des produits dans le tube d'évacuation, de sorte que la marche parfaite de l'opération de filage est compromise notamment-- en cas d'interruption passagère ou de ralentissement du processus de filage.
De plus, l'emploi du joint hydraulique connu rend le procédé ci-dessus inap- plicable en vue de l'exécution de fils fins, vu que ceux-ci se plient avec une facilité particulière dans le joint hydraulique sous l'effet de la résis- tance au glissement élevéeo
Il est donc particulièrement avantageux d'établir le procédé sui- vant l'invention de façon à éviter les difficultés dues aux nombreux chan- gements de direction qui se présentent dans le procédé décrit ci-dessuso Ce- ci peut être réalisé d'une manière simple par le fait que le produit filé est conduit à l'abri de l'oxygène, à travers un tube d'évacuation rectiligne et parcouru par un liquide, de préférence de l'eau.
Il est avantageux de placer ce tube horizontalement au niveau de l'ouverture de la filière ou de l'incli- ner légèrement vers le bas dans le sens du déplacement des produits filés, Il est recommandé de refouler le liquide dans le sens d'avancement du pro- duit filé. On peut utiliser à cet effet un ajutage annulaire à l'aide duquel le liquide est refoulé dans le tube d'évacuation à la façon d'un injecteur, le produit filé à refroidir étant introduit à travers un tube formant la paroi intérieure de l'ajutage annulaireo Dans cette disposition on ne ris- que pas de voir le liquide parvenir jusqu'à la filière en suivant un trajet opposé à celui du produit filéo
La partie du tube d'évacuation immédiatement voisine de la filiè- re se remplit peu après l'amorçage de l'opération avec.
la vapeur du liquide servant au refroidissement. Même au cours des intervalles, d'ailleurs rela- tivement brefs, entre le filage de charges successives, cette partie de l'ins- tallation demeure à une température telle qu'il ne se produit aucune conden- sation appréciable. Toutefois, afin d'empêcher dans tous les cas un reflux du liquide vers la matrice, tant au début de l'opération que dans les inter- valles ou pendant une perturbation éventuelle de l'injecteur, il est recomman- dé de prévoir entre la filière et le tube d'évacuation parcouru par le liqui- de, une anti-chambre constamment remplie d'atmosphère protectrice et/ou de
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vapeur, de préférence de vapeur d'eau.
Il est particulièrement avantageux de prévoir dans cette anti-chambre un tube partant de la filière et destiné à guider le produit filé, ce tube débouchant librement dans-l'anti-chambre.
Les quantités de liquide qui pourraient parvenir de la filière d'injection dans l'anti-chambre ne pénètrent pas dans ce cas dans le tube allant à la filière, mais s'aceumlent dans l'anti-chambre, dont elles sont soutirées par un tube de purge. Pour- augmenter davantage la sécurité de fonctionnement du dispositif, et à titre dé précaution, le tube partant de la filière et péné- trant dans l'antichambre peut être muni d'ouvertures à sa partie inférieure ou être réuni à des tubes de dérivation destinés à l'évacuation du liquide qui aurait éventuellement pénétré-dans ce tubeo
Afin de produire de la vapeur lors de chaque mise en marche de la presse comportant un tube d'évacuation droit, parcouru par le liquide confor- mément à l'invention, c'est-à-dire, à un moment où l'ensemble de l'installa- tion est encore froid,
on put prévoir dans l'anti-chambre ub tube d'évapora- tion chauffé. On peut cependant aussi introduire un gaz protecteur dans cet- te partie de l'installation, partie servant au refroidissement, ce gaz empê- chant dans tous les cas une oxydation du produit filé.
Les dessins ci-joints montrent, d'une façon en partie schématique,, des exemples d'exécution d'installations pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
La filière 1 à ouverture 2 est supportée par la tête porte-filiè- re 3 à passage 4. Dans cette tête se visse le tube 5 muni du tuyau d'admis- sion 6 et du -tuyau d'évacuation 7 pour le gaz protecteur. Ce tube peut être obturé par un clapet 8. Le lingot 9 est extrudé à travers l'orifice 2 de la filière,, Le produit filé se refroidit dans le tube 5 au milieu du gaz protec- teur jusqu'à ce qu'il ne soit plus susceptible d'oxydation, après quoi il est évacué par le clapet 8.
Dans l'exécution de la figure 2, destinée principalement pour le filage de produits de grande longueur,par exemple de fils, on a omis le clapet d'obturation 8; celui-ci est remplacé par un joint hydraulique 10 qui isole--le produit de l'atmosphère extérieure et qui sert à l'évacuation de ce- lui-ci. Ici également, le système d'évacuation est rempli de gaz protecteur jusqu'au joint hydraulique.
Dans l'exemple de la figure 3, on emploie un tube d'évacuation rectiligne 5 réuni aussi hermétiquement que possible à la tête 3 contenant la filière la Le lingot chauffé 9, appelé à être filé, est extrudé à tra- vers le forage 2 de la filière I à l'aide d'un dispositif de pression non mon- tré. Le tube d'évacuation 5 aboutit dans l'anti-chambre 11 qui communique à son tour avec la chambre sous pression 12. Cette dernière est reliée par* la soupape 13 à la conduite d'arrivée de liquide 14, par exemple une canali- sation d'eau sous pression. Le liquide sous pression est refoulé par la tuyè- re annulaire 15 dans la partie 16 du tube d'évacuation, partie qui sert de tronçon de refroidissement.
On utilise à cet effet une tuyère annulaire éta- blie de préférence de façon à déterminer un effet d'injecteur, c'est-à-dire, de façon que le reflux du liquide vers l'intérieur du tube 17 formant le pour- tour intérieur de la tuyère annulaire soit excluo Le produit filé est intro- duit à travers le tube 17 coaxial avec la tuyère annulaire 15. Grâce à la chaleur apportée au liquide, il se produit une forte évaporation de celui-ci, de sorte que tout l'espace compris entre le tube 17 et l'ouverture 2 de la filière se remplit en peu de temps avec la vapeur du liquide.
Toutefois,au cas où l'effet d'injecteur cesserait de se produire par suite d'une oscillation brusque et passagère de la pression dans la con- duite d'eau sous pression et qu'une petite quantité de liquide refluerait à travers le tube 17 en direction de la filière, ce liquide s'écoulerait par l'intervalle 18 prévu dans le tube de guidage situé dans l'anti-chambre 11.
Pour augmenter encore la sécurité, on peut prévoir sur la face inférieure de la partie du tube d'évacuation voisine de la filière et située dans l'anti- chambre des ouvertures ou tubes:branchés 19 destinés à l'écoulement du liqui- de qui aurait pénétré dans cette partie du tube, de sorte que celui-ci ne puisse en aucun-.cas parvenir jusqu'à l'ouverture 2 de la filière.
L'anti-
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chambre 11 est munie d'un tuyau de purge 20 pour le liquide qui pourrait pé- nétrer dans cette anti-chambreo
Au cas où la partie du tube d'évacuation voisine dé la filière doit être remplie de gaz protecteur, il est utile de prévoir¯le tube d'ad- mission 21 pour le gaz protecteur à l'extrémité du tube d'évacuation 5 voi- sine de la filière,
Dans le cas où la partie 5, voisine de la filière, du tube d'é- vacuation, doit être remplie de vapeur d'eau lors de chaque mise en service de l'installation,
il est avantageux de prévoir dans la chambre 11 un tube d'évaporation chauffé intérieurement par exemple et disposer le tuyau de pur- ge 20 non pas au point le plus bas mais en un endroit tel que le tube d'éva- poration soit entouré d'une petite quantité de liquide accumulée dans l'anti- chambre .
Ce dispositif décrit à titre d'exemple peut aussi servir à l'ex- trusion simultanée de plusieurs brins, si l'on prévoit pour chaque brin un tube de guidage et d'évacuation. Cependant, les chambres de pression et les anti-chambres nécessaires pour les différents brins peuvent être réunies en une anti-chambre et une chambre de pression communes.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour l'obtention de produits métalliques nus à l'ai- de d'une presse à filer, notamment en métaux facilement oxydables, caractéri- sé en ce que l'accès de l'air extérieur aux brins extrudés est empêché jusqu'à. ce que les produits se refroidissent à une température à laquelle une oxyda- tion ne peut plus se produire.