Perfectionnements au formage de matières par extrusion.
La présente invention concerne le formage de ma- tières par extrusion.
Le brevet anglais de la Demanderesse n[deg.] 1.370.894 décrit et revendique un procédé et un appareil pour le formage de matières par extrusion qui puissent être mis en oeuvre en continu pourvu que l'alimentation de la matière soit continue. Selon ce procédé, on introduit d'une manière générale de la matière dans une extrémité d'un passage formé entre un premier et un second organe, le second orga-ne présentant, pour le contact avec la matière à extruder, une aire supérieure à celle du premier organe, le passage comportant une extrémité bloquée éloignée de la première
extrémité et au moins un orifice d'extrusion associé à
l'extrémité bloquée, et on déplace la surface de passage
du second organe par rapport à la surface de passage du premier organe dans un sens. dirigé vers l'orifice d'extrusion
ou vers chacun d'eux à partir de la première extrémité vers l'extrémité bloquée de telle sorte que la résistance de
friction de la surface de passage du second organe entraîne la matière en substance dans sa totalité le long du passage et par l'orifice d'extrusion ou chacun d'eux.
L'appareil mentionné plus haut dans le paragraphe
qui précède comprend, d'une manière générale, des organes mobile et fixe délimitant un long passage entre eux, un
organe d'arrêt propre à faire saillie dans le passage et
à le bloquer, un moyen délimitant au moins un orifice d'ex- trusion qui part du passage et qui est associé à l'organe d'arrêt, un moyen pour introduire d'une manière continue de la matière à extruder dans le passage à un endroit espacé
i de l'organe d'arrêt, l'aire du passage délimitée par l'orga-
ne mobile étant supérieure à celle délimitée par l'organe
fixe de sorte que, lorsque la surface de passage de l'organe mobile se déplace par rapport à la surface de passage de
l'organe fixe, la matière introduite dans le passage est
déplacée par entraînement par friction avec la surface du
passage de l'organe mobile vers l'organe d'arrêt et est ainsi extrudée en substance dans sa totalité par l'orifice d'extrusion ou chacun d'eux.
Une forme de réalisation particulière de l'appa-
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une roue tournante comportant une gorge sans fin et constituant l'organe mobile, un patin fixe qui surplombe une partie de
la longueur de la gorge, qui forme un passage avec celle-ci et qui constitue l'organe fixe, un organe d'arrêt associé au
patin et s'engageant dans la gorge pour bloquer une extrémité du passage, et au moins un orifice d'extrusion associé à l'organe d'arrêt ou au patin.
Des perfectionnements apportés à l'appareil du paragraphe précédent sont décrits dans le brevet anglais
de la Demanderesse n[deg.] 1.434.201 qui est un perfectionnement
du brevet n[deg.] 1.370.894. Ces perfectionnements sont normalement apportés au patin qui comporte une partie faisant saillie dans le passage s'étendant sur une longueur déterminée de celui-ci devant l'organe d'arrêt, sa largeur étant en substance égale à celle du passage. Un appareil ainsi amélioré
sera appelé ci-après appareil du type spécifié.
Si on souhaite changer le calibre du produit pour passer à un produit d'un calibre supérieur à celui de la dimension maximum de la matière d'alimentation (la gorge
de la roue étant d'un calibre propre à traiter une matière
de telle dimension), on peut recourir à un expédient décrit
dans le brevet belge n[deg.] 828.736, c'est-à-dire.que la section
du passage varie longitudinalement dans un sens allant de.
son extrémité d'entrée vers son extrémité'd'extrusion d'une manière telle que cette section soit plus grande au niveau
de l'extrémité d'extrusion qu'au niveau de son extrémité d'entrée, de sorte que la matière d'alimentation subit une déformation pendant son avancement dans le passage, ce qui permet d'extruder un produit en une dimension supérieure à
celle de la matière d'alimentation. En variante, on peut, à titre d'expédient, utiliser une filière à dilatation, c'està-dire une filière comportant une chambre en amont de
l'orifice d'extrusion dans laquelle la matière d'alimenta--tion peut se rassembler, l'orifice d'extrusion pouvant
alors avoir une dimension supérieure à la dimension maximum de la matière d'alimentation.
Bien que ces expédients soient efficaces, il est néanmoins nécessaire en pratique d'utiliser une matière d'alimentation d'une dimension qui ne soit pas largement inférieure à celle du produit, lorsqu'une-augmentation de calibre est requise. Ceci signifie, en fait, que,pour
obtenir des variations significatives de calibres de produit, il faut utiliser une gamme de calibres de matière d'alimentation ainsi qu'un nombre correspondant de calibres de gorge,
ce qui impose l'emploi de machines à extruder distinctes
ou le remplacement d'une roue par une autre présentant une gorge différente, ou encore le remplacement du patin, de l'organe d'arrêt et de l'orifice d'extrusion conformément au calibre
de la nouvelle gorge.
En pratique, les matières d'alimentation sont produites en un très.petit nombre de calibres standards et l'invention a pour but de procurer un appareil qui puisse
être utilisé pour produire une -variété de calibres de produits, tout en se contentant d'un très petit nombre de variantes de machines, de préférence même une seule et unique machine, et en recourant à un calibre standard de matière d'alimentation ou à un nombre minimum de calibres standards-
Suivant l'invention, .un appareil du type spécifié pour le formage de matières par extrusion comporte une roue qui présente une ou plusieurs gorges sans fin dans sa périphérie, gorge qui, lorsqu'il y en a plusieurs, sont disposées dans des plans parallèles, son patin comportant autant de parties saillantes que de gorges, la partie 'saillante ou chacune d'elles pouvant s'engager partiellement dans la ou les gorges correspondantes, un conduit partant du passage formé par le patin avec la gorge ou chacune d'elles, traversant la partie saillante ou chacune d'elles et s'ouvrant dans une chambre unique ménagée dans le patin, et un ou plusieurs orifices d'extrusion qui vont de la chambre à l'extérieur du patin.
L'orifice d'extrusion ou un ou plusieurs de ces orifices qui partent de la chambre peuvent s'étendre radialement vers l'extérieur par rapport à la roue et peuvent être constitués par un orifice d'extrusion multiple; en variante, un orifice d'extrusion peut partir de la chambre et s'étendre dans un sens parallèle à l'axe de la roue ou bien deux orifices d'extrusion peuvent partir de la chambre et,s'éten-
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titre d'autre variante, un orifice d'extrusion peut partir de la chambre et s'étendre dans un sens parallèle à l'axe, une entrée scellée s'étendant dans le même sens et étant destinée -à une matière d'âme dans le cas d'une extrusion avec enrobage ou d'une coextrusion par l'orifice d'extrusion.
Des exemples de construction impliquant les dites variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue détachée en coupe médiane d'une première variante, et
les Fig. 2 à 5 sont des vues semblables chacune d'une autre variante.
On se référera tout d'abord au brevet anglais de la Demanderesse n[deg.] 1.370.894, en particulier à sa Fig. 3, qui, avec une description appropriée, indique les particu- -
<EMI ID=3.1> sentée à la Fig. 3 comporte une seule gorge 3 et le patin
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mant un passage bloqué à une extrémité par l'organe d'arrêt 5 dans lequel l'orifice d'extrusion 6 est ménagé. Dans l'appareil conforme à l'invention, et comme le montre la Fig. 1, des dessins annexés (dans lesquels les mêmes chiffres de référence désignent des parties identiques), la roue 1, dont une moitié est représentée en vue d'extrémité et en coupe médiane, comporte deux gorges . 2, 3 respectivement, ces gorges se situant dans la périphérie de la roue 1 et étant disposées dans des plans parallèles.perpendiculaires à l'axe de la roue qui est indiqué par la ligne en traits de chaînette 4. Un seul patin 5 est commun aux deux gorges mais comporte des parties saillantes 6, 7 qui s'engagent partiellement dans les gorges 2 et 3 respectivement.
Le brevet anglais de la Demanderesse n[deg.] 1.434.201 décrit, avec réfé- rence à ces Fig. 1 et 2, le perfectionnement apporté à l'appareil représenté et décrit dans le brevet anglais
n[deg.] 1.370.894, à savoir le fait que le patin comporte une partie, qui en fait partie intégrante ou qui est un élément rapporté, faisant saillie partiellement dans la gorge de la roue, ce qui donne les avantages indiqués ci-après. Cette forme d'exécution possède cette particularité et
les parties 6 et 7, quoiqu'étant représentées comme faisant corps avec le patin, peuvent être réalisées séparé-
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Les parties 6 et 7 comportent des conduits 8 et
9 qui partent respectivement de leurs extrémités externes et qui communiquent avec une chambre unique 10 ménagée dans
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d'extrémité aval du patin 5, près des organes d'arrêt (non représentés), qui sont prévus de manière à bloquer chaque gorge à l'extrémité aval de chaque passage forméepar la partie couverte des gorges et par les parties saillantes du patin 5. Les passages sont indiqués en 11 et 12 aux dessins. La chambre 10 comporte une sortie 13 qui s'ouvre à l'extérieur du patin 5 par l'intermédiaire d'une filière qui, dans ce casci est disposée radialement par rapport à la roue 1. La filière a la forme d'un élément remplaçable 14 incorporé à
la paroi du patin 5, et la filière particulière illustrée
est une filière destinée à des produits tubulaires et comportant un mandrin 15 supporté par un croisillon 16 au centre de l'étranglement de filière 17. Les filières tubulaires telles que celle. représentée: aux dessins ou une filière
du type à lumière, ont l'avantage que la force exercée par la matière en écoulement sur le mandrin (comme indiqué aux dessins) ou sur un autre organe central, est une force équilibrée résultant d'un écoulement provenant de deux directions opposées.
Plus de deux gorges peuvent être prévues, lorsque des produits de section particulièrement épaisse sont requis ou, comme le montre la Fig. 5 et comme l'indique la description qui s'y rapporte, une seule gorge peut être utilisée lorsqu'une vitesse de production moins élevée peut être tolérée.
Sur les Fig. 2 à 4, la roue 1, les gorges 2 et 3, l'axe 4 de la roue, le patin 5, les parties saillantes 6 et 7, les conduits 8 et 9, la chambre 10, les passages 11 et
12, et.la sortie 13 de la chambre 10 sont semblables aux parties correspondantes représentées sur la Fig. 1. Sur la Fig. 2 des dessins annexés, la sortie 13 de la chambre 10 qui s'ouvre à l'extérieur du patin 5 est constituée, dans. cette forme d'exécution, par une filière à plusieurs orifices 15 disposée radialement par rapport à la roue 1. La filière 15 a la forme d'un élément remplaçable prévu dans la
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représentée comme filière pour des produits tubulaires.
La Fig. 3 illustre une variante du positionnement de la filière par rapport à la chambre 10 et à la roue 1.
Au lieu d'être placées dans la paroi de la chambre 10 qui forme la sortie de la chambre 10 orientée dans un sens radial, la ou les filières 16 peuvent être placées dans l'une ou l'autre des parois opposées de la chambre 10, bien au-dessus des parties 6 et 7,de sorte que la ou les sorties partent de la chambre 10 et s'étendent dans un sens parallèle à l'axe 4 de la roue 1 et perpendiculaire au plan général de la roue 1. La ou les filières 16 peut ou peuvent être constituées soit par une filière à un seul orifice, soit par une filière à plusieurs orifices. La position de la ou des filières 16 est indiquée par des flèches qui s'étendent en sens opposés et qui sont toutes deux parallèles à l'axe 4 de la roue.
La Fig. 4 illustre une autre variante dans laquelle le sens de l'extrusion est tel qu'indiqué dans la variante de la Fig. 3, c'est-à-dire parallèle à l'axe 4, mais, dans ce cas, des moyens sont prévus pour effectuer une coextrusion, par exemple pour fournir du fil d'acier .enrobé de cuivre ou d'aluminium et destiné à des conducteurs à haute résistance. La filière de coextrusion. 17 est prévue dans l'une de deux positions semblables à celles indiquées par les flèches 16 sur la Fig.3,et la position opposée est occupée par une entrée 18 dans la chambre 10 destinée à une matière d'âme 19 (dans l'exemple donné du fil d'acier) d'un diamètre uniforme,par laquelle <EMI ID=9.1>
l'orifice d'entrée est ajusté étroitement sur la matière de manière à empêcher la matière refoulée à l'intérieur de la chambro de s'extruder vers l'extérieur. L'orifice de la filière de coextrusion 17 est d'un diamètre supérieur dans une
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étant égale au double de l'épaisseur requise de l'enrobage.
L'avancement de la matière d'âme pour la coextrusion peut être effectué simplement par la pression d'extrusion produite dans la chambre 10 ou peut être assisté par une traction exercée sur le produit coextrudé par exemple par entraînement d'une bobine envideuse 20 au moyen d'un couple supérieur à celui simplement nécessaire pour l'envidage.
La référence à la coextrusion dans la description donnée avec référence à la Fig. 4, doit être lue comme comprenant l'extrusion avec enrobage qui peut être effectuée avec une égale facilité.
Finalement, la Fig.5'illustre l'utilisation d'une roue à une seule gorge. Cette roue peut être utilisée avec une ou plusieurs filières quelconques adéquates, par exemple de la façon représentée sur l'une quelconque des Fig. 1 et 4 et décrite avec référence à celle-ci. Cette variante est particulièrement applicable lorsque la vitesse du produit ne doit pas être élevée et peut être admise comme une valeur inférieure à la vitesse d'alimentation.
D'autres avantages résultent de la possibilité d'utiliser plusieurs gorges d'un calibre convenant pour une matière d'alimentation standard, par exemple une barre coulée en continu en aluminium de 9,5 mm, et de la grande variété de produits qui peuvent être obtenus en changeant la ou les filières, parce que la chambre 10 forme un réservoir de matière refoulée qui permet d'extruder des produits de calibres supérieurs à la dimension maximum .. de la matière d'alimentation.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour le formage de matières par extrusion, comprenant une roue tournante présentant une gorge sans fin, un patin fixe qui surplombe une partie de la longueur de la gorge et qui comporte une partie qui fait saillie dans la dite partie de la longueur de la gorge et dont la largeur est en substance égale à celle de la gorge de manière à former un passage avec celle-ci, un organe d'arrêt fixe associé au patin et faisant saillie dans la gorge de manière à bloquer l'extrémité aval du passage, caractérisé
en ce que la roue comporte une ou plusieurs gorges sans fin dans sa périphérie, disposées dans des plans parallèles lorsque plusieurs gorges sont prévues, le patin comporte autant
de parties saillantes que de gorges la partie saillante ou chacune d'elles s'engageant dans la ou les gorges respectives, unconduit partant du passage formé par le patin avec la gorge ou avec chacune d'elles, traversant la partie saillante ou chacune d'elles et s'ouvrant dans une chambre unique ménagée
dans le patin, et un ou plusieurs orifices d'extrusion qui partent de la chambre et s'ouvrent à l'extérieur-du patin.