Dispositif. propulseur rotatif pour l'extrusion des métaux. La présente invention est relative à un dispositif rotatif propulseur pour l'extrusion des métaux, au moyen duquel le métal est entraîné, vers l'avant dans la chambre d'ex trusion, vers et à travers la filière ou entre un élément intérieur de filière et un élément extérieur de filière. Ce dispositif propulseur est formé de deux organes concentriques s' & tendant dans le sens longitudinal. Sur leurs surfaces adjacentes, ces organes portent des saillies prévues pour refouler le métal se trouvant dans l'espace compris entre les deux organes.
Le métal à l'état fondu est amené à l'une des extrémités dudit espace, puis est soumis au refroidissement de telle manière qu'il acquière une consistance suffisante pour pouvoir coopérer mécaniquement avec les saillies des surfaceq précitées. Le métal est coulé d'une manière continue dans l'espace compris entre les deux organes du dispositif propulseur et il forme dans cet espace un tube s'ajustant sur les surfaces travaillantes desdits organes. Les formes desdites surfaces sont telles que la rotation de l'un des or ganes par rapport à l'autre oblige le tube situé entre eux à être poussé vers l'avant par l'effet d'une action de vissage.
Le mouve ment de rotation continu du dispositif propul seur, combiné avec l'amenée, également con- tinue,. du métal fondu, a pour conséquence l'amenée continue de métal à l'état solide dans la chambre d'extrusion ainsi que l'ex trusion dudit métal par la pression exercée sur lui par la masse de métal qui vient à la suite.
On voit que le procédé de travail en ques tion impose certaines limitations en ce qui concerne les métaux auxquels il est applica ble. Ce procédé est particulièrement utile pour le travail du plomb et des alliages à base de plomb et pour la production par ex trusion de tuyaux desdits métaux ou de gaines sur des câbles électriques.
Le dispositif peut être constitué par une longue chambre annulaire à l'une des extré mités de laquelle le métal fondu est amené par l'action de la pesanteur, ledit métal étant refoulé par extrusion à partir de l'autre ex trémité de ladite chambre. Les deux extré- mités de cette chambre peuvent être fixes et la partie centrale peut être constituée par l'élément extérieur du dispositif propulseur à filets de vis. L'élément interne du disposi tif propulseur peut s'étendre sur toute la longueur de la chambre et porter un élément intérieur de filière (lorsqu'un tel élément est utile) à l'extrémité par laquelle se fait l'ex trusion.
Ledit élément coopère avec l'élément extérieur de filière portée par l'extrémité de la chambre, l'ensemble ménageant un espace annulaire de forme et de dimensions appro priées pour le passage du métal soumis à l'extrusion.
L'organe interne du dispositif propulseur peut être creux pour livrer passage à un câ ble électrique lorsque la machine est utilisée pour recouvrir des câbles.
Jusqu'ici, dans les appareils de ce genre, l'un des organes du dispositif propulseur était fixe; ses surfaces travaillantes étaient conformées de manière à guider le métal pa rallèlement à l'axe et à l'empêcher de suivre le mouvement de rotation de l'autre organe, lequel était pourvu de filets de vis. A cet effet, l'organe fige comportait des nervures ou des cannelures disposées parallèlement à l'axe de la machine.
Conformément à la présente invention, les deux organes du dispositif propulseur sont munis sur leurs surfaces en regard de saillies telles que des filets ou des nervures par exemple, inclinées en forme d'hélice et dis posées en sens inverse sur les deux organes. Lorsqu'on fait tourner l'un des organes par rapport à l'autre, les surfaces travaillantes hélicoïdales des deux organes impriment au métal se trouvant entre lesdits organes une poussée dans le sens longitudinal.
En général, l'un des organes portant les surfaces travaillantes hélicoïdales est fige, mais la disposition conformément à laquelle les deux organes tournent, les rotations se faisant en sens inverses, rentre dans le cadre de la présente invention. Dans ce cas, si les deux organes ont des filets ayant sensiblement le même pas, et si on les fait tourner sensible ment à la même vitesse, le dispositif provo que le déplacement du métal le long de la chambre d'extrusion sans rotation autour de l'axe.
Si l'un des organes est fixe, tandis que l'autre tourne, le métal reçoit un mouve ment de rotation en même temps qu'un mou vement dans le sens longitudinal. Sur le dessin annexé, on a représenté, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du dispositif d'extrusion; La fig. 2 montre une variante de l'organe intérieur.
Il est bien entendu que la fig. 1, en ce qui concerne la construction générale de la machine, est très schématique. Cette figure montre la disposition relative des parties im portantes de la machine, mais n'est pas des tinée à représenter les détails de construction desdites parties.
Dans cette forme d'exécution, la partie rotative du dispositif propulseur est l'organe tubulaire extérieur 1. Cet organe est sup porté par des paliers formés dans le bâti 3 et il est entraîné par la roue 4. Cet organe forme un joint, à l'extrémité d'entrée, avec la. paroi de la chambre d'alimentation 2; un joint semblable est formé à l'extrémité de sortie avec la paroi de la chambre d'extru sion 5.
L'organe intérieur 6 du dispositif propulseur est fixé au bâti 3, à l'extrémité arrière, par exemple au moyen de goujons 7; il est supporté à l'extrémité avant par un anneau 8 faisant partie d'un support ajouré 9. A son extrémité antérieure, l'organe 6 porte l'élément intérieur de filière 10 qui coopère avec l'élément extérieur de filière 11.
La partie inférieure du bâti 3 et les or ganes qu'elle contient ont été supprimés, la dite partie et ses organes étant inutiles pour la compréhension de la présente invention. Pour la même raison, les dispositifs de fixa- tion de l'élément extérieur de filière, ainsi que d'autres détails, n'ont pas été figurés. Lors du fonctionnement de la machine, du métal fondu est amené d'une manière con tinue dans la, chambre 2; ce métal s'écoule dans l'espace ménagé entre les deux organes 1 et 6 du dispositif propulseur. Il est re froidi en ce point dans une mesure suffi sante pour devenir plastique et pour pouvoir être saisi par les filets des organes 1 et 6.
On remarquera que, ainsi que cela a été dit plus haut, les filets sont de sens opposés, ceux de l'organe 1 étant filetés à. droite, tandis que ceux de l'organe 6 sont filetés à gauche. La rotation de l'organe 1 oblige ses filets à agir sur le métal situé dans l'espace compris entre cet organe et l'organe concentrique 6. Les filets de l'organe 1 impriment au métal à la fois un mouvement vers l'avant et un mou vement de rotation. Le mouvement de rota tion a pour effet de presser le métal contre les filets de l'organe 6 et la réaction de ces filets sur le métal aide à le pousser vers l'avant.
Le résultat de cette double action est que le métal est amené dans la chambre d'extrusion 5 et qu'il est refoulé hors de cette chambre à travers l'espace compris entre les éléments 10 et 11 de la filière. L'organe 6 est pourvu d'un passage axial 13 dans le quel on peut insérer un câble électrique lors que l'appareil d'extrusion est utilisé pour ap pliquer un revêtement de plomb sur un câble.
Les résultats avantageux procurés par la forme hélicoïdale donnée aux surfaces tra- vaillantes du second des deux organes con centriques (au lieu que lesdites surfaces soient parallèles à l'axe) sont au moins de deux sortes. L'effort auquel le métal est soumis par l'action combinée des surfaces travaillantes des deux organes est sensible ment diminué et les pertes par frottement, pour déplacer le métal le long de la chambre, sont réduites.
L'effort produit dans le métal est dû à. la tendance au cisaillement d'une parte du métal par une autre partie du métal, la première étant celle sur laquelle agissent les surfaces travaillantes de l'un des organes concentriques, la seconde étant celle sur laquelle agissent les surfaces travaillan- tes de l'autre organe concentrique. Les sur- faces sur lesquelles ce cisaillement tend à se produire sont une surface cylindrique ou une surface conique située entre les deux organes concentriques. Dans l'exemple figuré, le mé tal qui se trouve entre les filets de l'organe intérieur 1 tend à. glisser sur le métal qui se trouve entre les filets de l'organe intérieur 6: La surface de cisaillement est.
par conséquent, un cylindre enveloppant les filets de l'organe 6 et se plaçant à l'intérieur des filets de l'organe 1. En raison de la nature du métal traité et du fait qu'il est à une température relativement élevée, le mé tal ne peut pas posséder une résistance éle vée au cisaillement. Il est par suite impor tant, pour le bon fonctionnement de la ma chine, que la tendance au cisaillement soit réduite. Il est douteux que le cisaillement puisse être entièrement empêché étant donné que la matière refoulée participe plutôt de la nature d'un liquide fortement visqueux que de la nature d'un solide, mais il est évident qu'il serait souhaitable de maintenir l'effort de cisaillement à une valeur aussi petite que possible.
L'inclinaison des surfaces travail- lantes du second organe du dispositif propul seur, lesdites surfaces étant hélicoïdales au lieu d'être parallèles à. l'axe, réduit considé rablement la tendance au cisaillement. Dans la pratique, on a constaté que cette organi sation a pour effet à la fois de réduire le glissement entre les filets et le métal et de réduire la quantité d'énergie absorbée par la machine pour un débit déterminé. Dans l'exemple représenté, les filets ont le même pas sur les deux organes 1 et 6.
C'est là, en général, une condition favorable, car dans chaque cas il convient de donner à l'angle avec un plan contenant l'axe une forte va leur et les conditions qui déterminent la va leur de cet angle sont sensiblement les mêmes pour l'organe interne et pour l'organe ex terne. Il semble que la valeur la plus avan tageuse de cet angle soit de 70 ou davan tage.
Ainsi qu'on l'a indiqué dans la descrip tion qui précède, l'effet de l'inclinaison des surfaces travaillantes du second organe est de faciliter la rotation du métal autour de l'axe de la machine lorsque ledit métal se déplace vers l'avant. Cette rotation ne con tinue pas, en général, jusqu'au point où se fait l'extrusion. Elle peut être entravée par le fait que le métal vient en contact, dans la chambre d'extrusion, avec la paroi termi nale fige. Cet effet peut être accentué en disposant des surfaces fixes faisant saillie à l'intérieur de la chambre précitée. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exem ple, de telles surfaces sont constituées par les branches du support ajouré 9.
Ces branches peuvent être munies de surfaces qui, du côté où le métal est amené vers elles par le dis positif propulseur, sont inclinées de manière à être sensiblement parallèles à la direction du métal quittant le dispositif propulseur et elles sont incurvées de manière à dévier le mouvement du métal et à transformer le mouvement hélicoïdal en un mouvement dans une direction parallèle à l'axe. Toutefois, cette inclinaison et cette courbure ne sont pas nécessaires dans de nombreux cas.
Dans une variante du dispositif pour an nuler l'effet de la composante rotative du mouvement du métal, près de l'extrémité de la chambre par laquelle se fait l'extrusion, les surfaces travaillantes de l'organe fixe du dispositif propulseur peuvent être rendues sensiblement parallèles à l'axe en ce point.
Ceci entraîne une variation de l'angle d'in clinaison desdites surfaces soit sur une grande longueur, soit partiellement à l'endroit de l'extrémité de sortie. Cette dernière disposi tion semble préférable; elle est représentée sur la fig. 2 où le pas des filets 16 augmente dans le dernier tour. Cette forme du filet fixe peut être combinée avec une variation de l'inclinaison du filet de l'organe tour nant, le pas dudit filet décroissant pendant que le pas de l'organe fixe augmente.
Dans une autre variante, les filets de l'organe ro tatif se terminent à une faible distance à partir de l'extrémité de sortie, comme on l'a représenté sur la fig. 1.