CH348512A - Procédé de fabrication d'un filament métallique, appareil pour la mise en oeuvre du procédé et filament obtenu par ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un filament     métallique,     appareil pour la     mise    en     aeuvre    du procédé et     filament    obtenu par ce     prô    dé    L'invention a pour objet un procédé de fabrica  tion d'un filament métallique,     caractérisé    en ce que  l'on forme un jet     continu    de métal en     fusion    et en  ce qu'on. fait     passer    ce jet à travers un espace con  tenant un gaz de façon à le     refroidir    pour former le  filament.  



  L'invention a     encore    pour objet un appareil pour  la     mise    en     oeuvre    de ce     procédé,        caractérisé    par une       chambre    de refroidissement     tubulaire        contenant    le  gaz de refroidissement et un réservoir à l'une des  extrémités de ladite chambre, à partir duquel     1.e     métal en fusion peut être éjecté.  



  L'invention a également pour objet un filament  métallique obtenu par ce     procédé.     



  Le     dessin    représente, à titre d'exemple, deux for  mes d'exécution et une variante de l'appareil objet  de l'invention.  



  La     fig.    1 représente partiellement, en coupe ver  ticale, une première forme d'exécution.  



  La     fig.    2 représente la deuxième forme d'exécu  tion.  



  La     fig.    3 se     rapporte    à la variante.  



  L'appareil     représenté    à la     fig.    1     comprend    une  chambre tubulaire allongée 9,     supportée    au voisinage  de sa     partie        supérieure    par des     pièces    11 et au moyen  d'un bâti mobile 13, montré en     partie.    L'extrémité  supérieure de la chambre 9 présente un siège annu  laire 15 sur lequel le     réservoir    17 repose et est fixé  de façon convenable, alors que son     extrémité    infé  rieure est engagée dans une ouverture centrale d'un  couvercle 19.

   La chambre 9 présente des élargis-         sements    circulaires 21 de même axe que la cham  bre. Les parois inférieures 23 des élargissements 21  sont horizontales pour     servir    de supports à de la  neige     carbonique.    La chambre 9 sert à la fois à ren  fermer le gaz de refroidissement et à     maintenir        celui-          ci    sensiblement au repos; elle     comprend,    de préfé  rence, plusieurs     tronçons        fixés        amoviblement    les uns  aux autres.

   On peut alors modifier la longueur de la       chambre    par adjonction ou     enlèvement    d'un ou de  plusieurs tronçons. Le métal en fusion est     introduit     dans le réservoir 17 par le conduit 25     connecté    à son  extrémité     opposée    à un pot de fusion.

   Pour empê  cher le refroidissement du métal fondu, le     réservoir     17 peut être isolé     thermiquement    ; on peut     encore    y  prévoir des moyens de chauffage, non représentés,  soit le long de la paroi du réservoir, soit     immergés          dans    le métal lui-même<B>;</B> le niveau supérieur du     métal     en fusion est     indiqué    par la ligne     pointillée    27.

   La  paroi de fond 29 du     réservoir    17 est de forme coni  que pour empêcher la     présence    de régions     stagnan-          tes        d'écoulement.    Deux ajutages     d'extrusion    31 sont  montés de façon amovible au centre de la paroi de  fond 29.

   Les ajutages peuvent avoir un     orifice    circu  laire donnant un fil rond ou bien, par exemple, un       orifice    ressemblant à un trèfle à quatre     feuilles    ; on  obtient un jet de métal fondu qui, lorsqu'il a été  altéré par les, tensions de surface du métal fondu,       lorsque    le jet passe à travers la chambre 9,     conduit     à un fil fini dont la section     transversale    est     rectan-          gulaire.     



  Le métal en fusion est éjecté à travers les     ajuta-          ges    au moyen de la pression fournie par un gaz       introduit        dans    le réservoir par un     conduit        séparé    33,  provenant d'une source     d'alimentation    non repr6sen-           tée.    Pour indiquer visuellement la pression à l'inté  rieur du     réservoir    17, un manomètre 35 est prévu.  



       Le    jet de     métal    en     fusion    passe, par gravité, à  travers la chambre 9     remplie    d'air frais ou de gaz  inerte tel que l'hélium ou     l'argon.        Ce        gaz    est fourni  par une source non     représentée,    à travers les tuyaux  37, chacun possédant une valve     régulatrice    39. Dans       certains    cas, le gaz de refroidissement peut être le  bioxyde de carbone     provenant    de la sublimation de  neige carbonique.  



  Le métal     éjecté    à travers l'orifice de l'ajutage       descend    à     travers    la chambre 9 remplie de gaz où     il     est solidifié puis est     finalement        recueilli    dans un       réceptacle    sur roues 41     disposé        au-dessous    de l'extré  mité inférieure de la     chambre    9.

   Pour assurer une  circulation     convenable    du     gaz        réfrigérant,    et     afin.    de  conserver     celui-ci    pour réemploi -     particulièrement     lorsque des gaz     inertes    sont utilisés - le     couvercle    19  est bien ajusté sur le réceptacle 41, mais il permet  cependant à ce réceptacle d'être aisément enlevé de  sa position représentée simplement en     soulevant    le  côté 43 monté à charnière en 45 du     couvercle.    Au  moyen des conduits d'échappement 47,

   le gaz peut  être évacué et conduit vers une chambre de     refroi-          dissement,    non représentée, et     remis    en circulation à  travers les tuyaux 37, avec des gaz refroidis de façon  analogue et retirés de la partie supérieure de la cham  bre 9 par les tuyaux d'échappement 49. Un arrêt 51  est     fixé    au plancher 53     afin    de limiter les mouve  ments du réceptacle.  



       L'appareil    décrit     ci-dessus    peut être     utilisé    pour  la     production    de filaments d'étain, de bismuth, d'an  timoine,     d'indium,        d'aluminium,    de magnésium, de  cuivre et d'argent, par exemple.  



  L'appareil de la     fig.    2     comprend    une chambre  de refroidissement     tubulaire    109,     constituée    par une  paire de tubes 111 et 113     télescopables.    Le tube inté  rieur<B>111</B> est fixé au voisinage de son     extrémité    supé  rieure par des pièces<B>115,</B> à un bâti 117 mobile ver  ticalement,

   montré en     partie.    La partie supérieure du  tube 111 présente un siège     annulaire    119 sur lequel  le     réservoir    121 est fixé     amoviblement.    Le tube exté  rieur 113 est fixé à son extrémité     inférieure    à une  enveloppe 123 à l'intérieur de laquelle le     réceptacle     125 est     placé,    de manière à     recueillir    le filament lors  que celui-ci se     solidifie.    De façon à assurer un     joint     étanche au gaz entre les tubes.

       télescopables    111 et  113, la périphérie intérieure du tube extérieur est       munie    d'une rainure 127 et est     pourvue    d'un anneau       d'étanchéité    129 en     contact    avec la périphérie exté  rieure du tube intérieur 111.

      Le métal en fusion est introduit dans le réservoir  121 à travers un     conduit    131, le     fonctionnement    et       l'arrangement    avec la     conduite        d'alimentation    137 en  gaz sous pression, le manomètre 139, la     paroi    infé  rieure 133 du     réservoir    et     l'ajutage    d'extrusion 135       étant    en tous points     analogues    à ceux de la     fig.    1.    Cet appareil est destiné à fabriquer des fils     fins     de métaux ayant une tension de vapeur élevée à l'état  liquide.

   Il est nécessaire de remplir à la fois la cham  bre de     refroidissement    109 et l'enveloppe 123 d'un  gaz de refroidissement     inerte    sous pression pour  empêcher la     vaporisation    du métal fondu.

      En     conséquence,    un conduit 141, ayant une valve  de     régulation    143, est     prévu    pour introduire sous  pression un gaz de refroidissement à partir d'une  source de gaz à pression convenable, non représen  tée.     Dans    l'enveloppe 123, le gaz circule vers la  chambre 109 d'où il est soutiré par le     conduit    145  à valve de     réglage    147 et l'on voit ainsi que le gaz  circule     dans    la chambre 109 en sens     contraire    de la  direction de déplacement du jet de métal en fusion.

    Bien que le gaz de refroidissement soit     mis    en circu  lation de façon     continue,    son mouvement n'est pas       turbulent,    et il n'est pas suffisant pour rompre la       continuité    du     filament.     



  Le     filament    formé par la     solidification    du jet de       métal    est     recueilli    dans le réceptacle 125, muni de  roues. Le fond du réceptacle est perforé en 149 pour       permettre    au gaz comprimé de     circuler    plus facile  ment. Pendant le fonctionnement, l'enveloppe 123  est fermée d'une façon étanche à l'air, un     accès    dans  ladite enveloppe 123 étant ménagé par une     porte     153 munie d'un dispositif de fermeture 151.

   En posi  tion ouverte, la porte 153 forme une     plate-forme    sur  laquelle on peut faire rouler le     réceptacle    à roulettes  125.  



  Dans la variante de l'appareil de la     fig.    2, repré  sentée à la     fig.    3, le     tube    113 est fixé à la paroi supé  rieure 165 d'un réservoir 159 dans lequel un liquide  tel que l'eau peut être contenu.

   Un galet 161 est  monté de façon à     pouvoir        tourner    entre des parois  opposées du réservoir<B>159,</B> de façon à renverser la  direction de     déplacement    du filament     lorsque        celui-ci     quitte     l'extrémité        inférieure    du tube 113, et     il    per  met de diriger     celle-ci    vers l'extrémité inférieure du  tube 163 passant à travers la paroi     supérieure    165  du réservoir 159.

   L'accès au réservoir 159 et au  galet 161 est     facilité    grâce à des     ouvertures    pré  vues dans la paroi du réservoir 165 et fermées pen  dant le fonctionnement par des couvercles 167. Un  conduit d'entrée 169,     comportant    une valve de régu  lation 171, fournit le gaz de refroidissement sous       pression,    à la chambre 109, alors que les conduits  173 et 175     respectivement    permettent d'ajouter ou  de soutirer du liquide au réservoir 159 suivant les  besoins.  



  Dans le     fonctionnement    de cette variante, le  liquide est d'abord introduit dans le réservoir 159  jusqu'à un niveau     suffisant        pour    maintenir à tous  moments l'extrémité     inférieure    du tuyau 163 submer  gée, et empêcher ainsi l'échappement des gaz de  refroidissement sous pression.

   Comme dans le pro  cessus     décrit    précédemment, la chambre 109 est     pré-          férablement    purgée avec le gaz de refroidissement      pour que la pression et l'atmosphère requises exis  tent avant que     l'extrusion    ne soit     commencée.    Après  ces étapes préliminaires,     l'extrusion    du jet de métal  fondu dans la chambre 109 est commencée pour  former un. fil tel que     décrit    ci-dessus.

   Le fil terminé  est simplement recueilli temporairement dans. le  réservoir 159 et, après une courte période de     sur-          veillance    de l'extrusion, l'opérateur est libre, au  moyen des     ouvertures        d'accès    au réservoir, de faire  passer le fil sur le galet 161 et, de là, à travers le  tube 163.     Lorsqu'une    pression de gaz élevée est  requise à l'intérieur de la chambre 109, la pression  est temporairement réduite jusqu'à des     limites    sûres  avant que l'opérateur ne     commence    le bobinage.

   La       perte    de pression     occasionnée    par une telle réduc  tion de pression et la     perte    de pression due à l'ou  verture des     accès    au     réservoir    est seulement tempo  raire et n'aura qu'un léger effet nuisible sur le fila  ment produit     pendant        cette        courte    période, mais ne  rompra pas sa     continuité.    Une fois que l'atmosphère  convenable et la pression convenable dans la cham  bre 109 sont rétablies,

   la     production    continue de la  même manière que     celle    décrite à propos de la     fig.    2.  Le     placement    du     filament    sur le galet 161 et à tra  vers le tube 163 peut aussi être     accompli    en faisant  simplement passer une tige pourvue d'un     crochet    à  travers le tube et dans le réservoir 159 où le     filament     est recueilli et peut être retrouvé puis     tiré    vers le  haut à travers le tube. Avec cette     dernière    méthode,  il n'y a pas besoin d'ouvrir les ouvertures d'accès.

   Le  filament quittant le tube 163 peut être recueilli de  toute manière     convenable.       Au moyen des appareils décrits, on peut obtenir  des filaments de sections droites diverses et de dimen  sions allant d'un diamètre de 0,01 à 0,02 mm à un  diamètre de 0,32     cm.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un filament métalli que, caractérisé en, ce qu'on forme un jet ininter rompu de métal en fusion et en ce qu'on fait passer ce jet à travers un espace contenant un gaz de façon à le refroidir pour former le filament. II. Appareil pour la mise en. #uvre du procédé selon la revendication I, caractérisé par une chambre de refroidissement tubulaire contenant le gaz de re froidissement et un réservoir à l'une des extrémités de ladite chambre à partir duquel le métal en fusion peut être éjecté. III.

   Filament métallique obtenu par le procédé selon la revendication I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit gaz réfrigérant est maintenu sous pression. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le gaz réfrigérant est en mouvement et se déplace par rapport audit jet de métal fondu. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le gaz réfrigérant est maintenu immobile. 4.

   Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le métal en fusion est extrudé sous pres sion et verticalement vers le bas, de façon à former ledit jet de métal. 5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le gaz réfrigérant est remplacé de façon continue. 6.

   Appareil selon la revendication II, caractérisé par un réceptacle collecteur pour le filament solidi fié, placé au-dessous de la chambre de refroidisse ment tubulaire. 7. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il présente au moins une surface de support destinée à recevoir de la neige carbonique. 8.

   Appareil selon, la revendication II, caractérisé en ce que lesdits. moyens, comprennent des conduits de gaz débouchant dans ladite chambre de refroidis sement en des points espacés le long de ladite cham bre.

   9. Appareil selon la revendication II et la sous- revendication 6, caractérisé par un couvercle fixé à l'extrémité de ladite chambre de refroidissement oppo sée à celle qui est munie dudit réservoir et recouvrant ledit réceptacle collecteur. 10. Appareil selon la revendication II, caractérisé par des organes d'évacuation du gaz réfrigérant de ladite chambre de refroidissement. 11.

   Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que ladite chambre de refroidissement tubulaire comprend une paire d'éléments télescopables. 12. Appareil selon la revendication. II, caractérisé par une enveloppe étanche à l'extrémité inférieure de ladite chambre de refroidissement, communiquant avec elle, et par un, conduit pénétrant dans ladite enveloppe pour y débiter le gaz réfrigérant sous pression. 13.

   Appareil selon la revendication II et la sous- revendication 12, caractérisé en ce que l'enveloppe présente à l'une de ses extrémités une paroi pivo tante. 14.

   Appareil selon la revendication II et la sous- revendication 12, caractérisé par un bac collecteur monté sur roues, placé dans ladite enveloppe, ledit bac présentant un fond perforé pour permettre la circulation dudit gaz réfrigérant. 15.

   Appareil selon la revendication II et la sous- revendication 12, caractérisé par un tuyau vertical pénétrant dans ladite enveloppe et dont l'extrémité inférieure est située au-dessous du bord supérieur d'un réservoir auquel aboutissent des conduits d'ali mentation et d'évacuation d'un liquide, et par un galet porté par, et placé à l'intérieur du réservoir et au-dessous de l'extrémité inférieure de la chambre de refroidissement,

   de manière que ledit fil solidifié passe sur ledit galet et soit dirigé vers le haut à tra vers ledit tuyau pour être collecté de façon continue.