Chambre travers laquelle, pendant le travail, est refoulé un métal à l'état fortement visqueux ou plastique. La présente invention est relative aux ,chambres à. travers lesquelles, pendant le tra vail, est refoulé un méfal à l'état fortement visqueux ou plastique, et dont une paroi est formée par deux organes au moins, dont l'un est fixe et un autre, adjacent au premier, est mobile par rapport à lui et forme avec lui un joint près duquel passe le courant de mé tal refoulé.
Dans la pratique, on a rencontré des difficultés considérables pour empêcher des fuites du métal à l'endroit :dudit joint, car dans la partie de la chambre voisine de ce joint, le métal est soumis à une brande pres sion.
L'invention a pour but de résoudre ces difficultés et à cet effet, on dispose et con forme les organes de façon telle que le cou rant de métal est dévié -du bord interne .du joint en question. Il en résulte que le bord :du joint se trouvant à l'intérieur -de la chambre est protégé en quelque sorte contre le courant de métal et la pression exer- cée par le métal sur le joint est très considé rablement diminuée. La disposition et la con formation prévues pour produire la déviation peuvent consister en une partie faisant saillie à l'intérieur -de la, chambre et située près :du bord interne du joint.
Cette partie est de pré férence formée par l'extrémité :de celui des deux organes dont l'un est mobile par rapport à l'autre, avec lequel le métal vient d'abord en contact (organe appelé ci-après premier organe), cette extrémité étant conformée de façon appropriée. On comprendra que l'effet de protection que -donnent la disposition et la conformation -des organes est obtenu pour une faible vitesse d'écoulement parce que le métal est à. l'état très visqueux.
La. surface de joint formée entre les deux organes adjacents mobiles l'un par rapport à l'autre s'étend de préférence depuis son bord interne vers l'arrière par rapport à la. ,direc tion d'écoulement du courant :de métal à tra vers la chambre. Si la chambre a, par exemple, une section circulaire, le mouvement relatif entre les or ganes adjacents pourra être un mouvement de rotation. Si la chambre est, par exemple, cy lindrique ou prismatique, le mouvement re latif des organes qui la constituent peut être un mouvement linéaire parallèle à la direc tion d'écoulement -du courant de métal.
Si le mouvement se fait dans la même direction que l'écoulement, il peut être :de vitesse rela tivement faible, afin d'éviter la production -de remous. Un mouvement de te type peut se produire dans un joint de dilatation formé :dans la paroi d'une: chambre de grande lon gueur.
Si le mouvement est un mouvement dé rotation ou un mouvement linéaire, l'un des organes, de préférence le premier, peut com porter une extrémité qui fait saillie à l'in térieur d'un logement correspondant au se cond organe, -comme le montre la fig. 1 du dessin annexé. Dans, cet exemple de construc tion, la paroi extrême 1 de la pièce cylindri que creuse 2 est disposée :de la façon désirée.
La surface :de joint 8 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 indiqué par la flèche.
La chambre peut être de forme annulaire et :dans ce cas les organes mobiles l'un par rapport à l'autre peuvent former conjointe ment soit une paroi extérieure de la chambre (auquel cas, ainsi qu'il a été dit plus haut, il 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 se cond organe une partie formant tubulure et s'ajustant dans un logement ménagé dans le premier organe.
L'invention peut être appliquée notam ment aux .chambres d'extrusion :des appareils pour le façonnage des métaux par extrusion, appareils dans lesquels un dispositif propul seur rotatif fileté :entraîne le métal vers la chambre d'extrusion pour l'amener à la filière et pour .le faire passer à travers ladite filière, celle-ci pouvant être constituée par un élé ment intérieur et par un élément extérieur entre lesquels passe le métal.
Dans un tel ap pareil, 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 cor respondant et le corps ainsi formé est en traîné .d'une manière continue, vers l'avant par le mouvement continu .de rotation du :dis positif propulseur; il en résulte un écoule ment continu d'un courant de métal à l'état plastique à travers la chambre d'extrusion, métal qui est soumis -à l'extrusion par l'effet de la pression exercée sur lui par la masse de métal qui lui fait suite.
Les fig. 2 à 5 .du dessin ci-joint représen tent, à titre .d'exemple, une forme d'exécu tion de la chambre selon l'invention et trois variantes :de cette forme. La chambre -est re présentée faisant partie d'un appareil pour le façonnage des métaux par extrusion.
Comme on le voit sur le dessin, l'appareil pour le façonnage des métaux. par extrusion comporte un espace ià section annulaire 5<B>à</B> l'une des extrémités (non figurée) duquel le métal à l'état fondu est amené par l'action de la pesanteur, ledit métal étant soumis à l'extrusion à, partir de l'autre extrémité 6 de l'espace. Cette extrémité 6 constitue la chambre à travers laquelle passe le courant -de métal.
L'extrémité arrière et l'extrémité avant 7 de la paroi de l'espace 5 sont fixes et la partie centrale est constituée par une pièce rotative 8 du dispositif propulseur, pièce qui forme des joints avec les extrémités fixes -de l'espace 5. Un noyau central non rotatif 9 est prévu sur toute la longueur de cet es pace; 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 ex- trëme 7 au moyen de l'écrou 12, coopère avec l'élément interne précité pour ménager unes- pace annulaire 13 de forme et -de dimensions appropriées pour le passage du métal soumis à l'extrusion. Pour maintenir l'élément in terne de filière dans la position d'alignement correct, on le monte dans un support 14 porté lui-même par trois bras radiaux, non figu rés sur le dessin, partant d'un anneau 1-5 en castré faisant partie -de la. paroi de la cham bre 6.
La. partie .de la paroi de la chambre 6 comprise entre cette pièce 15 et l'élément externe,de filière 11 esteonstituée également par une pièce encastrée 16.
Au voisinage du joint formé entre la partie centrale 8 (qui correspond au pre mier des deux organes mobiles l'un par rap port à. l'autre mentionnés plus haut) et la par tie fixe constituant l'extrémité de la chambre 6 (et qui correspond au deuxième des organes précités), le métal est très visqueux. L'écoule ment dudit métal n'est obtenu que grâce -à la forte pression exercée sur lui. Cette pres sion peut être de l'ordre -de 315 kg/em2 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 6, il est difficile de réaliser un joint efficace entre les parties mobiles l'une par rapport à l'autre. L'extrémité avant de l'organe rotatif 8 du dispositif propulseur a la forme d'une tubulure 17 concentrique à l'axe -de rotation dudit organe 8. La paroi adjacente 18 de la partie 7 est évidée pour recevoir un manchon fileté 19 .dans lequel la tubulure 17 se loge de manière à pouvoir tourner. Diverses va riantes de la forme particulière de la tubulure et de la position du joint peuvent être réa lisées; les fig. 2 à 5 montrent chacune une de ces variantes.
Dans tous ces exemples, le diamètre interne de l'extrémité interne de la pièce tubulaire creuse ou tubulure 17 est infé rieur à celui de la partie fixe de la paroi de la chambre 6, c'est-à-dire au diamètre de la. pièce 15 en forme d'anneau.
On remarquera que dans la forme d'exé- cution représentée sur la fig. 2, la surface externe de la tubulure 17 est cylindrique, tandis que sa. surface interne est conique, @ce qui .donne une issue de forme satisfaisante vers la chambre 6. L'extrémité de la. tubu lure 17 est obtuse et sa surface fait un an gle 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 sur la figure.-L'extrémité de la tubulure 17 pro tège ainsi le bord interne du joint contre le ^ourant de métal refoulé dans la chambre 6 par le dispositif propulseur ,8. On remarquera que la surface de joint est cylindrique et con centrique à l'axe -de la machine et qu'elle se dirige, à partir du bord interne protégé, 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 métal dans l'espace annulaire compris entre ladite tubu lure et la pièce 9. Ladite disposition aide par conséquent au maintien de l'étanchéité du joint.
Dans la. variante -de réalisation représentée sur la fig. 3, le joint formé entre les deux or ganes considérés est encore cylindrique et concentrique à l'axe de la machine, mais il se trouve en un point plus éloigné -du courant de métal s'écoulant :à travers la chambre. Le bord interne 23 -du joint est .situé en arrière de l'extrémité avant 21 de la tubulure 17, ce résultat étant obtenu en entaillant .des par ties des surfaces -du joint sur le manchon et sur la tubulure à leurs .extrémités avant, de manière à former un logement annulaire 22. Dans ce cas, le bord antérieur de la tubulure 17 est arrondi intérieurement et extérieure ment, comme on l'a indiqué en 21'.
Dans la variante représentée sur la fig. 4, le joint est également reporté vers l'arrière par rapport au bord arrondi 24 -de la tubu lure, mais, dans ce cas, le logement annu laire 25 est entièrement formé par réduction du diamètre de 1a partie avant de la tubulure. D'autre part, la pièce 19 est évidée à l'ar rière, la paroi cylindrique 26 de l'évidement formant la surface externe du joint. Il en ré sulte 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 en core plus éloigné du courant -de métal s'écou lant à travers la chambre.
La chambre que comporte l'appareil re présenté sur la fig. 5 ressemble beaucoup à celle de la fig. 2 en -ce sens que les lèvres -du joint sont au niveau .de l'extrémité arrondie 28 -de la tubulure 17 et qu@ell:es sont proté gées par ladite extrémité. Mais ce joint dif fère de celui de 1a fig. 2 par le fait que la surface externe 29 de la tubulure 17 est coni que et qu'elle est supportée par la surface -de 'forme correspondante 30 -du manchon 19.
Afin de réduire le frottement, la partie a'r- ri'ère -de la surface conique interne du man chon 19 est entaillée comme on l'a indiqué en 31.
Dans un autre appareil d'extrusion -du type comportant une chambre telle que celles décrites ici, l'organe externe du dispositif propulseur peut être fixe et l'organe interne peut tourner. Les deux organes peuvent éga lement tourner, les rotations se faisant en sens inverses. :Dans chacun .de ces cas, le noyau peut être creux comme on l'a repré senté sur les fig. 2 à 5 pour livrer passage à un câble électrique lorsque la machine est utilisée pour former une gaine sur des câ bles.
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 élé ment faisant joint avec le noyau creux. Le bord du joint, à l'intérieur -de la chambre, se trouvera normalement soumis à la pression totale; son bord externe adjacent au câble n'aura pas à supporter cette pression.
L'in vention peut être avantageusement appliquée à des chambres présentant de tels joints, dans le but de diminuer cette .différence de pres sion; elle peut, en fait, être appliquée à toute chambre -où seul un bord -d'un joint formé dans la paroi de la chambre est soumis à la pression du métal plastique .en mouvement.