Généralement les têtes d'extrusion utilisées pour la fabrication des conducteurs électriques isolés comprennent une zone d'entrée de forme conique raccordée à un conduit de répartition de forme annulaire. d'axe perpendiculaire à celui de la zone d'entrée. La tête d'extrusion est généralement fixée à l'extrémité de la boudineuse, machine dans laquelle la matière plastique est chauffée, homogénéisée et refoulée sous pression vers la zone d'entrée de la tête d'extrusion. Le conduit de répartition s'étend autour d'un passage central ajusté au diamètre du fil et dans lequel ce dernier est guidé. Ce conduit de répartition a la forme d'un tube conique et débouche dans le passage central ce qui provoque le dépôt de la matière plastique sous forme d'une gaine. autour du fil.
On sait que la constante diélectrique d'un isolant plastique est améliorée si cette matière est à l'état expansé. Il faut, pour cela, que la composition et les conditions thermiques de mise en forme de la matiére plastique satisfassent à certaines caractéristiques bien déterminées et que, de plus, le refroidissement de la gaine à la sortie de l'extrudeuse se fasse dans des conditions prédéterminees. Toutefois, comme les fils isolés au moyen d'une gaine de matière plastique expansée présentent l'inconvénient que cette gaine n'est pas toujours étanche et est très fragile, il est donc prefé rable de revêtir la gaine expansée d'une seconde gaine de protection. Cette dernière peut également être en matière plastique à condition que celle-ci soit compacte.
Pour réaliser des fils isolés comportant une gaine interne expansée et une gaine externe de protection, on utilise jusqu'à maintenant des installations qui comportent deux boudineuses placées côte à côte et deux têtes d'extrusion ou une tête combinée comportant deux conduits de répartition coaxiaux raccordés chacun à une des boudineuses. La première boudineuse alimente le premier conduit de répartition, de manière à ce qu'il dépose sur le fil métallique une couche de matière expansée ou qui subit le phénomène d'expansion à la sortie de la tête d'extrusion tandis que le second conduit est relié à la seconde extrudeuse dont les conditions de travail sont telles que la couche de matière plastique externe qui se dépose sur la gaine expansée est étanche et sans expansion. Dans la plupart des cas, la couche externe est constituée d'une autre matière que la couche interne.
Cependant, on connaît des matières plastiques qui, traitées à une certaine température, donnent lieu au phénomène d'expansion, alors que si elles sont traitées à une autre température, elles sont aptes à former une couche étanche.
Le but de la présente invention est de permettre la fabrication de fils métalliques isolés comportant une couche de matière plastique expansée ou solide et une deuxième couche externe dans des conditions plus rationnelles que jusqu'à maintenant.
Dans ce but, la présente invention a pour objet une tête d'extrusion pour la fabrication de fils métalliques gainés d'une isolation plastique, caractérisée en ce qu'elle comprend une zone d'entrée reliée à deux conduits de répartition annulaires coaxiaux qui dirigent sur le fil deux couches de matière plastique superpo sées et en ce que la liaison entre la zone d'entrée et l'un des conduits de répartition est réalisée par un conduit de dérivation équipé d'un échangeur de chaleur.
L'utilisation de cette tête d'extrusion permet d'isoler des fils avec une seule boudineuse alors que les procédés connus antérieurement nécessitaient deux machines de ce genre.
L'unique figure du dessin annexé est une vue en élévation partiellement coupée d'une forme de réalisation de la tête d'extrusion selon l'invention.
On voit au dessin l'extrémité du cylindre d'une boudineuse I et le corps 2 de la tête d'extrusion qui est raccordé au cylindre 1 par des moyens connus (non représentés). Le corps 2 présente un conduit d'entrée de forme conique ou cylindrique 3 qui s'étend dans l'axe de la boudineuse et se termine par une ouverture 4 de faible diamètre débouchant dans un passage transversal cylindrique 5. L'axe de ce passage transversal est perpendiculaire à celui du conduit d'entrée 3 et de l'ouverture 4. Il est occupé par un cylindre de guidage 6 de forme tubulaire à l'intérieur duquel le fil métallique 7 est conduit. Pour cela, un manchon de guidage 8 est fixé et guidé dans le passage central du cylindre de guidage 6.
Ce manchon est retenu à l'extrémité gauche du cylindre 6 par un écrou (non représenté). Il présente à sa partie antérieure des creusures périphériques qui assurent la répartition de la matière régulièrement autour de l'axe ou manchon et qui se prolongent jusqu'à la pointe conique 15. Ces creusures forment un passage annulaire 9 qui constitue un conduit de répartition et qui est raccordé à l'ouverture 4 par une forure transversale 10 pratiquée à travers la paroi du cylindre de guidage 6. L'extrémité droite, c'està-dire l'extrémité aval du manchon 8, présente une face tronconique 15 qui s'étend en regard d'une face tronconique correspondante d'une filière 11 engagée à l'intérieur du cylindre 6.
Cette filière 11 présente, outre sa face tronconique amont qui s'étend en regard de l'extrémité du manchon 8, une face tronconique aval située en regard d'une face tronconique correspondante d'un embout 12 qui constitue une deuxième filière. Cet embout est maintenu dans une position coaxiale au cylindre 6 par une bague de répartition 13 à l'intérieur de laquelle l'embout 12 est ajusté et qui est engagée dans une partie élargie du passage central du cylindre 6. Dans le sens axial, la première filière 11 est retenue du côté aval par un rebord interne de la bague de répartition 13 tandis que la deuxième filière 12 est retenue par l'écrou 14, vissé sur l'extrémité aval du cylindre 6.
Ainsi, l'espace libre maintenu entre le manchon 8 et la pièce intercalaire 11 prolonge le conduit de répartition 9. Il comprend une zone tronconique 15 et une seconde zone en forme de fuseau 16 au centre de laquelle le fil passe et dans laquelle se dépose une première couche de la gaine de matière plastique destinée à isoler le fil 7. Cette première couche provient de la boudineuse 1 par le passage 3, l'ouverture 4 et les conduits 10 et 9.
Entre l'embout 12 et la pièce intercalaire 11 subsiste également un passage annulaire 17 de forme tronconique, qui constitue un second conduit de répartition. Ce second conduit 17 est relié à un perçage transversal 18 pratiqué dans la paroi du cylindre 6 à l'aval du perçage 10. La liaison entre le perçage 18 et le conduit 17 est assurée par une gorge annulaire 19 tournée dans la périphérie de la bague 13 et par une série de forures radiales 20 que présente cette bague 13. Ces forures débouchent, comme on le voit au dessin, dans la zone où les pièces 11 et 12 sont maintenues en regard l'une de l'autre.
La pièce 11 étant ajustée par son extrémité amont dans le cylindre 6, alors que la piéce 12 est ajustée par son extrémité aval dans la bague 13 ajustée elle-même dans le cylindre 6, il existe un passage continu et unique entre la forure 18 et le conduit de répartition 17 et ce passage est extrêmement distinct du passage (10, 9, 15).
Le conduit de répartition 17 est destiné à déposer autour de la couche de matière plastique qui se forme dans le conduit 16 une couche externe de faible épaisseur constituant la gaine étanche du fil 7. Pour cela, la forure 11 est reliée à la face interne du conduit d'entrée 3, d'une part par une forure transversale 21 pratiquée dans la paroi du corps 2, et d'autre part, par un échangeur de chaleur 22. Ce dernier est constitué d'une pièce en forme de T dont la partie supérieure est fixée contre une face plane 23 du corps 2 par des boulons 28 qui traversent une plaque de fixation 29 et le corps 2, de part et d'autre du passage 3.
L'échangeur de chaleur présente un conduit central de forme coudée 24 formé par deux forures perpendiculaires dont l'une est obturée à une extrémité par une vis 25 munie d'un pointeau et servant au réglage du débit, mais débouche à son autre extrémité en regard de la forure 21, tandis que l'autre forure est ajustée de façon à se raccorder à la forure 18. La face externe de la partie verticale de la pièce 22 présente une série de gorges annulaires 26 qui sont coaxiales au conduit central de la pièce 22 et qui sont fermées extérieurement par une virole de tôle 27 soudée sur la pièce 22.
La gorge 26 supérieure communique par deux forures verticales ménagées dans la branche horizontale supérieure de la pièce 22 avec des conduits d'amenée et d'évacuation d'un liquide de refroidissement, tandis que les diverses gorges 26 sont reliées les unes aux autres par des perçages de manière à réaliser une circulation continue autour du conduit central de la pièce 22. La partie verticale du conduit 21 pourrait avoir un profil différent d'un cercle pour augmenter l'efficacité du refroidissement. En réglant la température du liquide qui circule dans les gorges 26, on peut régler la température de la matière plastique qui traverse le conduit 24 et l'amener dans le conduit de répartition 17 à une température différente de celle de la matière plastique qui parvient dans le conduit de répartition 15.
Ainsi donc, les deux couches de matière plastique qui se déposent successivement sur le fil 7 d'une part par le conduit 15 et d'autre part par le conduit 17, bien qu'ayant la même composition chimique, sont dans des états physiques différents, de sorte que leur évolution au cours du refroidissement de la gaine, qui a lieu alors que le fil gainé traverse une zone libre située à l'aval de la tête décrite, puis un bac de refroidissement, se fait différemment. En particulier, grâce à la construction de la tête décrite ci-dessus, il est possible de régler les conditions physiques de la matière plastique qui passe par le conduit 17 et celles de la matière plastique qui passe par le conduit 15 de façon que cette dernière subisse une phase d'expansion à la sortie de la tête d'extrusion alors que la gaine extérieure reste compacte.
On obtient ainsi avec une seule boudineuse et une seule tête d'extrusion une gaine à deux couches dont l'une est expansée ou compacte et assure dans le premier cas un coefficient diélectrique élevé, tandis que l'autre couche est compacte et assure l'étanchéité de l'isolation. Au cas où une isolation compacte est appliquée sur le fil on évite des défauts d'isolation en déposant deux couches consécutives compactes.
L'échangeur de chaleur 22 ne sera pas nécessairement utilisé comme refroidisseur. Dans certaines conditions, il pourrait se produire que le fluide circulant dans les gorges 26 doive être un fluide de chauffage élevant la température de la matière plastique qui a été dérivée par les conduits 21 et 24.
En outre, dans une variante, l'écrou 14 pourrait aussi être pourvu d'une manchette de circulation d'eau assurant le réglage de la température.