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Dispositif d'extraction des tuyaux métalliques et analogues
Cette invention est relative à l'extraction ou expulsion des tuyaux métalliques et analogues et à l'application de gai- nes de plomb ou analogue à des câbles métalliques. Le procédé habituel d'exécution des tuyaux ou des gaines de câbles en plomb et ses alliages consiste à utilise? une presse hydrauli- que comprenant un cylindre ou récipient charge de plomb fondu qui, lorsqu'il se refroidit,, est chasse en avant à l'état demi- fondu à travers un espace annulaire situé entre une matrice et un poinçon par l'avancement d'un piston plongeur.
Dans un tel appareil, divers facteurs contribuent à la difficulté de main- tenir l'uniformité d'épaisseur de la gaine ou enveloppe,tandis que les pressions très élevées qui doivent être employées exi- gent des appareils d'une résistance et d'un poids correspondant on outre, par suite de la nécessité de remplir de nouveau le. presse doit être arrêtée par intervalles et le piston retiré.
Il a été proposé aussi d'utiliser;, au lieu d'un piston tra- vaillant dans un cylindre, un organa fileté constituant un por- te-poinçon ou noyau rotatif à 1 intérieur d'un organe cylindre que constituant une boite comportant des nervures et (ou) des
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rainures longitudinales, des moyens étant prévus pour fournir le plomb fondu ou l'alliage de ploph fondu à cet organe fileté à l'aide duquel;11 est extrait après solidification, en forme de tube ou de gaine de câble.
Conformément à la présente invention, soit la 'boite, soit le porte-poinçon on noyau peut être rotatif par rapport à, l'autre et l'un de ces deux organes peut comporter le filetage et l'autre les nervures et (ou) rainures longitudinales tandis que, afin d'obtenir une surface externe et une surface interne unies sur.la masse de métal sans formation de fissures ni de re- plia dans ces surfaces, le filetage de l'un des organes et les nervures et (ou) rainures de l'autre s'effacent vers l'extrémité de sortie; le premier s'effaçant avant les dernières.
Il est désirable qu'un faible jeu soit laissé entre les deux organes à rotation relative, tandis que, lorsque c'est néces saire une matrice convenable de conformation peut être disposée: à l'extrémité de sortie de l'appareil.
Lorsqu'il s'agit d'envelopper un câble par l'appareil, le porte-poinçon forme un tube à travers lequel est fourni le câ- ble de manière que lorsqu'il sort à travers une matrice il soit entouré par le métal expulsé.
' De préférence, des moyens sont prévus pour refroidir celui des deux orgahes concentriques à rotation relative qui est extérieur, au delà de la partie de cet organe où entre le métal fondu.
¯Afin d'empêcher la rotation relative entre le métal et. les parois du passage à travers lequel il passe au delà de l'or- gane fileté, ces parois sont constituées par l'organe à nervures et {ou) rainures, ou une pièce montée dessus, d'une part, et par un organe dans le prolongement de l'organe fileté, d'autre part, cet organe de prolongation étant fixe ou rotatif suivant que l'or. gane fileté est rotatif ou fixe, tandis que les nervures et (ou) les rainures ne s'effacent pas complètement avant qu'elles aient dépassé la jonction entre l'organe fileté et sa prolongation.
. ¯ Le mouvement continu du métal dans l'espace annulaire
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étroit entre les organes concentriques a'rot&tion relative rend faciles l'obtention de mesures précises) de température du métal en des points différents de la longueur du passage;, et le contre-
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le précis de la dégradation de tompératuro dans le métal de façon que le métal qui entre à l'état fondu puisse Être amené, par un contrôle approprié du froidissznat9 â passer de l'été,! liquide à l'état fondu à mesure qu'il se déplace en avant.
Une forme de l'appareil pour la réalisation de l'inven- tion est représentée sur le dessin annexe dans lequel la fig. 1 est une élévation en coupe; la fig. 2 est une eoupe axiale d'un détail modifiée et la fig. 3 est une coup transversale agrandie
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du noyau ou porte-poînqon,
Comme il est représentée un porte-poinçon creux a est fixé axialement dans un support vertical par rapport à un réai pient b qui est entouré d'une boîte cylindrique d sur laquelle le récipient est monté à rotation dans des paliers à billes et dis- posé pour être entraîné par un arbre % à l'aide de roues dentées
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coniques .
le réaipient b porte un manchon o4ais.l d'entraîné" ment h comportant, à sa surface interne, un filetage i qui s'effa- ce à l'extrémité de sortie de ce manchon qui est situé à l'in-
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trieur d'un organe fixe 1 portant une matwîoe/iont,60 près du poinçon m qui est supporté par le porto poinçon a.
L'extrémité inférieure du récipient b plonge dans du métal fondu contenu dans la boîte d, ce métal étant fourni par un réservoir n (chauffé par des moyens non représentés), tandis qu'un brûleur à gaz o ou autre moyen de chauffage est prévu pour maintenir la température du plomb dans la botte d.
Les dispositions sont telles que le récipient b peut tourner autour du porte poinçon a, ses paliers étant disposés on
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un point éloigné de la partie chauve en contact avec la plomb et assurant la concentrîcitê exacte de la ma,tri et d'à. poinçon ma L a surface externe du porte poinçon a comporte des rainures longi tzldînales 2 ménageant des norvurss j (voir figo 3), ces rainures
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s'effaçant vers l'extrémité supérieure au delà de l'extrémité supérieure du manchon d'entraînement a, leur rôle étant d'empê- cher la masse générale du métal enfermé entre le manchon d'entrât nement h et le porte-poinçon a d'être entraînée dans son ensemble dans la rotation par le manchon.
Le dégradation de température le long de l'appareil est contrôlé par des dispositifs refroidis- seurs tels que des tuyaux de circulation d'eau ou d'huile, dispo- sés convenablement, ou par de l'air soufflé dedans; dans ce der- nier but, un rebord co-axial r du récipient b oomporte des ou- vertures comme en.!.], et un canal annulaire.!!: s'ouvrant en face des ouvertures s est alimenté d'air (qui peut être refroidi) par un tpyau v, l'air passant à travers les ouvertures s en contact avec la paroi externe du manchon d'entraînement h et sortant par les ouvertures t.
Le métal fondu s'écoule du réservoir n dans la botte approximativement jusqu'au niveau indiqué en w et en entrant dans l'extrémité inférieure de l'espace compris entre le manchon d'en- traînement h et le porto-poinçon a, il est fourni vers le haut par la pesanteur jusqu'à ce qu'il se soit solififié, ensuite par l'action du filetage interne i lorsque le récipient b et le man- chon d'entraînement h tournent. Dans la partie inférieure du man- chon h la poussée exercée par le filetage i est libre par suite de l'état fluide du plomb mais à mesure que celui-ci se solidifie' la poussée devient effective, et le filetage! exerce la pression nécessaire pour refouler le métal entre la matrice k et le poin- çon m.
Dans la partie supérieure du manohon h où le métal est le plus froid, le filetage i s'efface et il est suivi de la surface unie de l'organe fixe qui va en diminuant vers la matrice k de manière à égaliser toutes traces de marques (s'il y en a) laissées par le filetage 1 et assurer l'uniformité du produit fini. Pour une raison analogue, les rainures ± s'effacent avant d'arriver au i poinçon n, mais après que le filetage/s'est effaoé, c'est-à-dire après que le courant de plomb a atteint l'organe fixe 1 .
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La surface interne de l'organe fixe .1 peut être telle qu'indiquée en fig. 1, ou dans certains cas, sa partie inférieure peut être cylindrique jusqu'à ce que les rainures 2 se soient ef- facées pour empêcher tout risque de plissage du plomb. Par un choix convenable du pas et du taux de réduction de la grandeur du filetage i, de la surface de section transversale du oourant de plomb situé entre le manchon h et le porte-poinçon a et de la dé- gradation de température, la pression nécessaire pour l'expulsion du métal peut être obtenue.
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Au lieu de former sur, la manchon h un filetage/'qui s'ef- face seulement à son extrémité supérieure en enlevant les som- mets du filatege, il peut s'effacer par découpage d'un filetage conique sur toute la longueur du manchon puis en le forant cylin- driquement comme en fig. 2, ou bien une partie peut être comme en fig. 1 et une partie conique comme en figo 2.
Il est désirable que la température du métal fondu jus- te avant son entrée dans l'espace compris entre le manohon h et le porte-poinçon a soit juste au-dessus (par exemple 2 , 75 à 5 5C) du point de fusion du métal de manière à assurer la solidifica- tion du métal dès que possible après son entrée dans cet espace.
Lorsque l'appareil doit être appliqué au revêtement de câbles électriques ou analogues, le porte-poinçon a est creux et s'adapte sur une ouverture x du fond de la boîte d, à la surface inférieure de laquelle est assujetti un guide convenable tel que représenté en y.
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Device for extracting metal pipes and the like
This invention relates to the extraction or expulsion of metal pipes and the like and to the application of lead or the like sheaths to metal cables. The usual method of making pipes or cable sheaths in lead and its alloys is to use? a hydraulic press comprising a cylinder or vessel loaded with molten lead which, when cooled, is driven forward in a semi-molten state through an annular space between a die and a punch by advancing a plunger.
In such an apparatus, various factors contribute to the difficulty of maintaining the uniformity of thickness of the sheath or jacket, while the very high pressures which must be employed require apparatus of strength and durability. corresponding weight on addition, owing to the need to refill the. press should be stopped at intervals and the piston removed.
It has also been proposed to use;, instead of a piston working in a cylinder, a threaded organ constituting a punch holder or rotating core inside a cylinder organ constituting a box comprising ribs and (or)
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longitudinal grooves, means being provided for supplying the molten lead or the molten ploph alloy to this threaded member with the aid of which; 11 is extracted after solidification, in the form of a tube or of a cable sheath.
According to the present invention, either the box or the punch holder or core can be rotatable with respect to the other and one of these two members can include the thread and the other the ribs and (or) longitudinal grooves while, in order to obtain a united outer and inner surface on the mass of metal without the formation of cracks or bends in these surfaces, the thread of one of the members and the ribs and (or ) grooves on the other side fade towards the exit end; the first disappearing before the last.
It is desirable that a small clearance be left between the two relatively rotating members, while, when necessary, a suitable shaping die can be placed: at the outlet end of the apparatus.
When it comes to wrapping a cable by the apparatus, the punch holder forms a tube through which the cable is supplied so that when it comes out through a die it is surrounded by the extruded metal. .
'Preferably, means are provided for cooling that of the two concentric relative rotation bodies which is external, beyond the part of this body where the molten metal enters.
¯In order to prevent relative rotation between metal and. the walls of the passage through which it passes beyond the threaded member, these walls are formed by the member with ribs and (or) grooves, or a part mounted above, on the one hand, and by a member in the extension of the threaded member, on the other hand, this extension member being fixed or rotating depending on the gold. The threaded gane is rotatable or fixed, while the ribs and (or) the grooves do not completely erase before they have passed the junction between the threaded member and its extension.
. ¯ The continuous movement of metal in the annulus
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narrow between the concentric members of the relative rotation makes it easy to obtain precise measurements) of temperature of the metal at different points along the length of the passage ;, and the counter-
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the precise of the degradation of tompératuro in the metal so that the metal which enters in the molten state can be brought, by an appropriate control of the coldissznat9 to pass summer ,! molten liquid as it moves forward.
One form of the apparatus for carrying out the invention is shown in the accompanying drawing in which FIG. 1 is a sectional elevation; fig. 2 is an axial section of a modified detail and FIG. 3 is an enlarged cross section
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of the core or punch-holder,
As shown a hollow punch holder a is fixed axially in a vertical support with respect to a sheave b which is surrounded by a cylindrical box d on which the container is rotatably mounted in ball bearings and placed to be driven by a shaft% using cogwheels
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conical.
the receptacle b carries a driving sleeve o4ais.l comprising, at its internal surface, a thread i which is erased at the outlet end of this sleeve which is situated at the inside.
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sorter of a fixed member 1 carrying a matwîoe / iont, 60 near the punch m which is supported by the port punch a.
The lower end of the container b is immersed in the molten metal contained in the box d, this metal being supplied by a tank n (heated by means not shown), while a gas burner o or other heating means is provided to maintain the temperature of the lead in the boot d.
The arrangements are such that the receptacle b can rotate around the punch holder a, its bearings being arranged on
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a point away from the bald part in contact with the lead and ensuring the exact concentration of the ma, sort and to. punch ma L the outer surface of the punch holder a has longi tzldînal grooves 2 leaving norvurss j (see figo 3), these grooves
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withdrawing towards the upper end beyond the upper end of the drive sleeve a, their role being to prevent the general mass of the metal enclosed between the drive sleeve h and the punch holder a to be driven as a whole in rotation by the sleeve.
The temperature degradation along the length of the apparatus is controlled by cooling devices such as water or oil circulation pipes, suitably arranged, or by air blown therein; for this latter purpose, a co-axial rim r of the container has openings as in.!.], and an annular channel. !!: opening opposite the openings is supplied with air ( which can be cooled) by a tpyau v, the air passing through the openings s in contact with the outer wall of the drive sleeve h and exiting through the openings t.
The molten metal flows from reservoir n into the boot approximately up to the level indicated in w and entering the lower end of the space between the drive sleeve h and the port punch a, it is supplied upwards by gravity until it has solidified, then by the action of the internal thread i as the container b and the drive sleeve h rotate. In the lower part of the sleeve h the thrust exerted by the thread i is free as a result of the fluid state of the lead, but as this solidifies the thrust becomes effective, and the thread! exerts the necessary pressure to force the metal between the die k and the punch m.
In the upper part of the manohon h where the metal is colder, the thread i is erased and it is followed by the plain surface of the fixed member which decreases towards the matrix k so as to equalize all traces of marks (if any) left by thread 1 and ensure uniformity of the finished product. For a similar reason, the ± grooves are erased before reaching the i punch n, but after the thread / has erased, that is to say after the lead current has reached the fixed member 1.
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The internal surface of the fixed member .1 may be as indicated in FIG. 1, or in some cases, its lower part may be cylindrical until the grooves 2 have erased to prevent any risk of puckering of the lead. By a suitable choice of the pitch and rate of reduction of the size of the thread i, of the cross-sectional area of the lead current located between the sleeve h and the punch holder a and of the temperature degradation, the pressure necessary for the expulsion of the metal can be obtained.
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Instead of forming on the sleeve a thread / 'which only faces at its upper end by removing the tops of the thread, it can be removed by cutting a tapered thread along the entire length of the thread. sleeve then by drilling it cylindrical as in fig. 2, or a part may be as in fig. 1 and a conical part as in figo 2.
It is desirable that the temperature of the molten metal up to before it enters the space between the manohon h and the punch holder a be just above (eg 2.75 to 5 ° C) the melting point of the metal. metal so as to ensure solidification of the metal as soon as possible after entering that space.
When the apparatus is to be applied to the coating of electric cables or the like, the punch holder a is hollow and fits over an opening x in the bottom of the box d, to the lower surface of which is attached a suitable guide such as represented in y.
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