FR2524834A1 - Dispositif pour produire des paillettes a partir d'un courant continu de materiau fondu projete, notamment metallique - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR PRODUIRE DES PAILLETTES A PARTIR D'UN COURANT CONTINU DE MATERIAU FONDU PROJETE, NOTAMMENT METALLIQUE. SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF COMPREND UN ORGANE D'EXTRACTION DE CHALEUR 10 DONT LA PERIPHERIE EXTERNE PORTE DES PETITES SURFACES D'EXTRACTION DE CHALEUR, UN RESERVOIR DE MATERIAU FONDU QUI DEBOUCHE PAR UNE OU DES BUSES 12 SUR L'ORGANE 10, ET EST CARACTERISE EN CE QUE CHAQUE PETITE SURFACE D'EXTRACTION DE CHALEUR EST DEFINIE PAR DEUX PAIRES DE RAINURES PARALLELES DEUX A DEUX DONT L'UNE 4A S'ETEND OBLIQUEMENT SUR LA SURFACE EXTERNE DE L'ORGANE 10, ET L'AUTRE 4B S'ETEND DANS UNE DIRECTION DIFFERENTE, ET EN CE QUE DEUX COTES AU MOINS D'UNE DITE PETITE SURFACE DE REFROIDISSEMENT COUPENT UNE LIGNE PARALLELE A L'AXE DE L'ORGANE 10. LA PRESENTE INVENTION S'APPLIQUE DANS L'INDUSTRIE METALLURGIQUE.
Description
La présente invention a pour objet un dispositif pour produire des
paillettes, et plus particulièrement, elle a pour objet un dispositif pour réaliser le moyen de produire des paillettes en projetant un courant de matière métallique fondue sur la surface qui tourne ou se déplace d'un organe d'extraction de la chaleur, pour extraire par ce moyen la chaleur du matériau fondu de manière à le solidifier en un grand nombre de paillettes et ensuite retirer les paillettes ainsi solidifiées de l'organe d'extraction de la chaleur au moyen de la force centrifuge
qui lui est communiquée par la rotation.
Jusqu'à présent, différentes sortes de dispositifs
pour fabriquer des paillettes ont été fournis qui produi-
sent des paillettes en mettant en contact le métal fondu sur la surface en rotation d'un organe extracteur de la chaleur et en permettant au métal fondu de se solidifier
sur lui.
L'invention la plus typique connue de l'auteur
de cette demande est le brevet américain NO 4 215 084.
Selon le brevet américain, l'organe d'extraction de la chaleur est construit sous forme d'un tambour rotatif, sur la surface extérieure duquel est projeté un
courant continu de matériau fondu.
La surface extérieure rotative du brevet américain est construite de manière que soient formées un certain nombre de dentelures substantiellement parallèles à l'axe
de rotation du tambour rotatif.
Quand un mince courant continu de métal fondu est projeté sur la surface de ces dentelures, la chaleur contenue dans le métal est extraite par les dentelures, d'o il résulte une solidification du métal en un grand
nombre de paillettes.
En conséquence, s'il faut augmenter le taux de production des paillettes en réalisant le procédé en parallèle, il devient nécessaire d'allonger chaque tambour
tournant et de prévoir un certain nombre de buses.
Cependant il est également exigé d'effectuer un ajustement précis et correct de l'ouverture de la buse pour obtenir des paillettes aussi belles et égales en
dimensions que possible.
Non seulement un tel ajustement s'accompagne de difficultés techniques, mais une buse aussi élaborée a conduit à des ennuis en ce qui concerne sa durée de service,
la mise en oeuvre du procédé et les coûts.
Puisque de telles paillettes métalliques sont le plus souvent incorporées aux plastiques pour être utilisées
comme matériau de blindage contre les interférences élec-
triques et magnétiques, il est aussi nécessaire qu'elles
puissent être mélangées et dispersées uniformément.
Cependant, des paillettes produites selon un ou des appareils aussi conventionnels que celui ou ceux décrits contiennent une quantité considérable de particules
déformées ou de petite taille bien qu'elles soient généra-
lement carrées de forme, de sorte qu'elles gênent un mélange et une dispersion uniformes des paillettes dans
le matériau plastique.
On considère que la raison principale pour que s'opère une telle absence d'uniformité en taille et en forme des particules est que la surface dentelée de l'organe d'extraction de la chaleur est plus élevée à l'arrière de chaque dentelure supérieure polie qu'à l'avant par rapport à la direction de rotation de l'organe rotatif, de cette façon le métal fondu est exposé à être repoussé ou perdu de sorte que ce phénomène gêne un transfert harmonieux du
métal fondu sur l'organe d'extraction de la chaleur.
Comme antériorités typiques pour l'obtention de belles particules de métal solidifié, on a trouvé quelques brevets américains comme les N O S 3 710 842, 3 838 185,
3 896 203, 3 904 344 et 3 908 745.
Cependant toutes ces inventions appartenant à l'art antérieur ont pour objet des méthodes et un ou des
appareils pour produire des filaments ou des fibres.
Encore que les brevets précités ont une caractéristique commune en ce qui concerne le fait qu'un rendement de production élevé M Dit être obt Eu avec des coûts bas. La présente invention permet de résoudre les
inconvénients de l'art antérieur.
Dans ce but, la présente invention a pour objet un dispositif pour fabriquer des paillettes, spécialement des paillettes de métal à partir de matériau fondu avec
un rendement élevé et un bas prix.
La présente invention a également pour objet un dispositif pour fabriquer des paillettes qui est aisément
manoeuvrable en cours de fonctionnement.
La présente invention a également pour objet un
dispositif pour produire des paillettes qui peut fonction-
ner pendant une longue période de service.
La présente invention a également pour objet un dispositif capable de produire des paillettes de forme
et de taille uniformes.
Selon la présente invention, un cerbazn nombre de petites surfaces discrètes sont formées en rangées sur la périphérie extérieure de l'organe d'extraction de chaleur dans les deux directions, axiale et rotative, en gravant un certdn nombre de rainures d'un groupe, parallèles et s'étendant obliquement entre les deux extrémités axiales et selon un angle par rapport aux deux extrémités axiales et en gravant un certakn nombre de rainures similaires de
l'autre groupe qui s'étend également sous un angle diffé-
rent par rapport aux deux extrémités axiales.
De plus, parmi les côtés définissant lesdites petites surfaces discrètes, deux d'entre eux sont disposés
de manière à croiser la ligne axiale dudit organe d'extrac-
tion de chaleur.
L'organe d'extraction de chaleur, comme mentionné, peut être construit soit du type à tambour, soit du type à courroie sans fin, aussi longtemps qu'il est reçu sur
paliers pour le mouvement de rotation ou de translation.
Comme expliqué, les petites surfaces discrètes définies sur l'organe d'extraction de chaleur peuvent être
formées par des rainures se coupant simplement.
De plus, ces petites surfaces discrètes, quelle que soit leur forme, soit formées comme des facettes rangées selon la direction de rotation, les facettes plates normales à la ligne diamétrale de l'organe d'extraction de chaleur, ou comme des plans plus hauts à la portion arrière par rapport à la direction de rotation tandis qu'ils sont coupés par une arête en deux surfaces s'inclinant toutes deux vers les directions axiale et rotative, reçoivent
toutes le matériau fondu sans le repousser de leur surface.
Les petites surfaces discrètes formées en croisant un grand nombre de rainures comme mentionné plus haut prennent habituellement la forme d'un parallélograme, mais elles peuvent être fabriquées sous forme de plans triangulaires en coupant chaque-triangle par des rainures
formées parallèles à l'axe de rotation.
Puisque ces petites surfaces sont disposées en une rangée dans la direction axiale et en outre en un certain nombre de rangées dans des directions périphériques l'une après l'autre, la buse ou l'orifice pour projeter le matériau fondu sur ces surfaces peut être fabriquée de telle sorte qu'elle ait une longueur s'étendant à presque toute la longueur axiale dudit organe d'extraction de chaleur de sorte que le métal fondu peut être appliqué par une buse ou un orifice unique sur la totalité des
petites surfaces discrètes de la rangée.
En vertu du fait que le matériau fondu peut être projeté concurremment sur uncertaiti nombre de ces petites surfaces discrètes à travers l'orifice ou la buse comme mentionné plus haut, le matériau fondu projeté est concurremment refroidi et se solidifie sur chaque petite
surface discrète.
Comme expliqué plus haut, le matériau fondu projeté à travers la buse se solidifie et forme un grand nombre de paillettes étroitement semblables à la forme et à la dimension des petites surfaces discrètes formées sur la périphérie extérieure de l'organe d'extraction de chaleur, et de plus avec un rendement de production
grandement accru.
En plus, puisque la buse ou l'orifice de la présente invention peut être fait de manière à avoir la largeur correspondant à la longueur axiale de l'organe d'extraction de chaleur, il n'est pas nécessaire que le diamètre ou le calibre soit fait très petit comme réalisé dans ceux du type conventionne L Ceci rend l'ajustement ou la commande de dimension de la buse beaucoup plus facile et contribue à prolonger la durée de service du dispositif dans son ensemble aussi
bien qu'à abaisser le coût de fonctionnement.
L'invention sera mieux comprise et d'autres
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat-
tront plus clairement au cours de la description explica-
tive qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, et dans lesquels la figure 1 A est une vue en élévation en coupe partielle montrant un mode de réalisation typique de la présente invention; la figure 1 B est une vue de face en coupe d'une ouverture de buse et la forme du matériau fondu éjecté à travers l'ouverture; la figure 2 est une vue de face de la surface d'un organe d'extraction de chaleur en forme de tambour; la figure 3 est une vue en perspective schématique montrant la manière de former un certain nombre de petites surfaces discrètes sur la surface de l'organe d'extraction de chaleur par un certain nombre de rainures en forme de spirale formées sur la surface de celui-ci; la figure 4 est une élévation en coupe montrant un mode de réalisation typique de la présente invention la figure 5 est une vue de côté agrandie montrant une partie de l'organe d'extraction de chaleur; la figure 6 est une vue en perspective montrant un courant du matériau fondu en train d'être éjecté sur la surface de l'organe d'extraction de chaleur; la figure 7 A est une vue en plan fragmentaire agrandie montrant une partie de l'organe d'extraction de chaleur; la figure 7 B est une vue en plan montrant la forme d'une paillette formée par la présente invention; la figure 8 est une élévation schématique montrant une partie d'un organe d'extraction de chaleur du type à tambour cylindrique ayant un certain nombre de petites surfaces discrètes de refroidissement formées sur la surface extérieure; les figures 9 A à 9 D sont des vues en section fragmentaire montrant plusieurs types d'ouverture de buse; la figure 10 est une vue en plan montrant la surface d'un organe d'extraction de chaleur d'un mode de réalisation; la figure 11 est une vue de côté en coupe prise le long de la ligne 11-11 de la figure 10; la figure 12 est une vue perspective agrandie montrant quelques-unes des petites surfaces discrètes de refroidissement du mode de réalisation de la présente invention; la figure 13 est une vue de face montrant un autre mode de formation des petites surfaces discrètes différent de ceux précédemment décrits; la figure 14 est une vue de face en coupe partielle montrant la présente invention munie d'un grand nombre d'orifices; la figure 15 est une section en perspective partielle montrant un grand nombre de buses pour projeter le matériau fondu; la figure 16 est une section agrandie montrant la partie de la buse; la figure 17 est une vue en plan en section partielle prise le long de la ligne 17-17 de la figure 16; la figure 18 est une élévation en coupe de la buse faisant saillie munie d'un moyen de chauffage; la figure 19 est une vue perspective schématique montrant une manière de former un grand nombre de petites , surfaces discrètes de refroidissement par un certain nombre de rainures faisant des boucles; la figure 20 est une vue de face schématique montrant une partie o les deux rainures faisant des boucles se coupent l'une l'autre;
la figure 21 est une élévation latérale schéma-
tique d'un organe d'extraction de chaleur dont chaque petite surface discrète de refroidissement est normale à chaque ligne diamétrale du tambour;
la figure 22 est une élévation latérale schéma-
tique montrant la portion de la petite surface discrète de refroidissement reliée par un rayon à la paroi légèrement inclinée d'une rainure; la figure 23 est une vue de face schématique dans laquelle les rainures d'un groupe de rainures parmi deux groupes se croisant sont formées en parallèle avec l'axe du tambour d'extraction de chaleur; la figure 24 est une vue latérale agrandie montrant un tambour d'extraction de chaleur composé d'un organe externe périphérique et d'une portion de corps interne formée séparément; la figure 25 est une vue latérale agrandie montrant un organe externe d'extraction de chaleur du type à courroie sans fin composé d'une couche extractrice de chaleur externe et d'un organe de support interne formé séparément; et la figure 26 est une illustration schématique d'un dispositif de production de paillettes utilisant un
organe d'extraction de chaleur du type à courroie sans fin.
Les exemples qui suivent illustrent la présente invention avec plus de détails afin de mieux éclaircir son mode de réalisation pratique, mais ils ne doivent en aucun cas être considérés comme limitant le cadre de la présente
invention, parce que de nombreuses variations et modifica-
tions sont possibles.
EXEMPLE I
Dans les figures 1 à 23, et 24,la réîéence 10 désigne un organe d'extraction de chaleur formé comme un tambour de section sensiblement ronde, et dont la surface
externe est faite d'un matériau ayant une haute conducti-
bilité thermique et une bonne résistance à l'usure comme
un alliage cuivre-chrome.
Un agent de refroidissement, par exemple de l'eau, peut être inrtoduit à l'intérieur de l'organe d'extraction de chaleur 10 L'organe ou le tambour d'extraction de chaleur est mis en rotation à l'aide d'un arbre 10 a percé
d'un trou (non indiqué) par lequel l'agent de refroidisse-
ment est introduit.
Dans la figure 1,la référern 11 est un moyen d'entraînement accouplé audit arbre 10 a de manière à faire tourner l'organe d'extraction de chaleur à une haute vitesse de rotation Le moyen d'entraînement 11 se compose d'un moteur électrique, d'un moyen de transmission et d'autres dispositifs bien connus, et est capable d'ajuster
la vitesse de rotation de l'organe ou du tambour d'extrac-
tion de chaleur.
L'arbre 10 a est relié à un moyen (non indiqué) pour fournir l'agent de refroidissement à travers un pivot
( non indiqué).
Dans les figures 1 à 4, 13 désigne un moyen pour fournir le matériau fondu disposé au-dessus de l'organe d'extraction de chaleur 10, et est généralement composé d'un réservoir 17 fait d'un matériau réfractaire ou de matériaux comme le graphite et/ou le quartz, l'acier ou le fer forgé et un appareil de chauffage 18 disposé autour
dudit réservoir 17.
A la partie inférieure du réservoir 17, on prévoit une buse 12 ayant une ouverture allongée s'étendant le long de l'axe de l'organe d'extraction de chaleur 11, à travers lequel un courant continu de matériau fondu comme un alliage d'aluminium est projeté sous la forme d'une bande ou d'un ruban sur la surface externe périphérique
du tambour d'extraction de chaleur 10.
Puisque la buse 12 s'étend sur la surface de l'organe d'extraction de chaleur le long de l'axe de l'organe d'extraction de chaleur, le matériau fondu 2 est éjecté en un courant continu, comme montré dans la figure 1, sur toute la surface de la largeur de l'organe d'extraction de chaleur sous forme d'une bande ou d'un
rideau.
La référerne 19 est un conduit qui met en communica-
tion une source d'approvisionnement en gaz, non indiquée, avec le réservoir de métal fondu 17 Un gaz comme l'air
ou l'argon est fourni à partir de la source d'approvision-
nement en gaz.
Dans le dessin, la référence 21 est un appareil de mesure de la température pour détecter la température
du matériau fondu contenu dans le réservoir.
Une explication sera maintenant donnée sur la
surface externe de l'organe d'extraction de chaleur 10.
Dans la figure 1, un grand nombre de rainures 4 a d'un groupe sont gravées sur la surface externe de l'organe d'extraction de chaleur 10, parallèlement les unes aux autres, s'étendant obliquement avec un angle d'inclinaison prédéterminé entre les deux extrémités axiales de l'organe d'extraction 10 Egalement un grand nombre de rainures 4 b de l'autre groupe sont gravées sur la surface de l'organe d'extraction de chaleur d'une manière similaire mais avec un angle d'inclinaison dans des directions différentes de celle des rainures 4 a, de sorte que chacune des rainures 4 b coupe les rainures 4 a; finalement, les groupes des rainures 4 a et des rainures 4 b définissent un grand nombre de petites surfaces discrètes d'extraction de chaleur ou de refroidissement 6 sur la surface périphérique du tambour d'extraction de chaleur de telle sorte qu'un grand nombre des surfaces de refroidissement 6 est rangé dans les deux directions rotative et axiale de l'organe
d'extraction de chaleur 10.
Dans ce mode de réalisation, chacune des rainures
4 a et 4 b définissant une petite surface discrète d'extrac-
tion de chaleur unité est dirigée de manière à couper une ligne 10 b sur la surface décrite parallèle à l'axe de
l'organe d' extraction de chaleur 10.
Comme montré en particulier dans lafigure 3, les rainures 4 a et 4 b sont formées le long d'une paire de lignes imaginaires 4 c et 4 d décrivant une spirale autour de la surface cylindrique 10 c définissant la surface externe périphérique de l'organe d'extraction de chaleur 10, la totalité ou une partie des rainures se coupent l'une l'autre et forment un grand nombre de petites surfaces
discrètes d'extraction de chaleur.
Dans la figure 2 ces rainures 4 a et 4 b sont disposées à un angle égal de Gl, e 2 de 450 par rapport aux deux faces des extrémités axiales, c'est-à-dire, de l'axe des organes d'extraction de chaleur 10 à l'espacement égal, en conséquence, la forme d'une petite surface discrète de refroidissement 6 définie par deux paires de rainures 4 a et 4 b prend la forme d'un carré ayant quatre côtés égaux de longueur M comme montré dans la figure 7 A. Toutefois, la forme de la petite surface discrète de refroidissement 6 n'est pas limitée à être un carré comme montré dans l'exemple de la figure 7 A et l'angle de chacun des Q 1 et e 2 peut être choisi à l'intérieur des domaines comme montré dans la formule
< el ou -G 2 < 85 .
Quand les deux angles Il et Q 2 sont posés égaux mais différents de 450, la petite surface discrète deviendra un losange, quand les angles GI et G 2 sont posés différents, la surface discrète de refroidissement deviendra un
quadrilatère autre qu'un carré ou un rhombolde.
Puisque les petites surfaces discrètes de refroidissement 6 sont formées directement sur la surface sensiblement cylindrique de l'organe d'extraction de chaleur 10, elles prennent la configuration en coupe le long de la surface de l'organe 10 comme montré dans la figure 8, en plus une légère pente en face de la petite surface discrète de refroidissement et l'intersection des rainures 4 a et 4 b sont reliées de manière à définir un contour de rayon r. Puisque la surface discrète 6 est formée de manière à avoir une telle configuration, le matériau fondu projeté sur cette portion va se déplacer exactement
sur chacune des petites surfaces discrètes de refroidisse-
ment sans être repoussé, même si l'organe d'extraction de
chaleur tourne à une vitesse très élevée.
Comme on peut clairement le comprendre à partir des figures 4, 5 et 8, les rainures 4 a et 4 b du mode de réalisation préféré sont définiespar deux parois inclinées, l'une du côté arrière par rapport à la rotation de l'organe d'extraction de chaleur est légèrement inclinée, tandis que l'autre paroi immédiatement devant est formée de
manière à constituer une paroi redressée d'auge en demi-
conduit. En vertu d'une telle configuration en profil, on peut empêcher le côté de devant de chaque petite surface discrète de refroidissement de faire rebondir ou de repousser le matériau fondu entrant en collision et
continuellement éjecté de l'orifice 12.
Comme montré dans la figure 6, les rainures 4 a et 4 b définissant les petites surfaces discrètes peuvent être bien sur faites comme celles qui ont une simple
configuration semblable à une auge.
Quand un matériau fondu 2 est projeté en un courant continu à travers la buse 12 sur les petites surfaces discrètes de refroidissement 6 de l'organe d'extraction de chaleur 10 pendant qu'il est en rotation, le matériau fondu, comme montré dans la figure 4, entre simultanément en contact avec le grand nombre de petites surfaces discrètes 6 de manière que sa chaleur soit extraite par les petites surfaces de refroidissement 6 et qu'il se solidifie sur elles et soit désagrégé et se détache à cause de la force centrifuge de la rotation de
l'organe 10 en paillettes 23 et ensuite tombe en tas.
Bien que la buse 12 de ce mode de réalisation ait une longueur s'étendant presque tout au long de l'axe de l'organe d'extraction de chaleur 10 de telle sorte que le matériau fondu 2 peut être projeté à partir d'une buse unique 12 située dans la partie au-dessus de l'organe d'extraction de chaleur simultanément sur un certain nombre dedites petites surfaces 6 alignées dans la direction axiale, il n'est pas nécessaire de suivre ce type de construction. En dessous de l'organe d'extraction de chaleur 10, un appareil transporteur 22 est placé pour recevoir des paillettes 23 formant un tas, et l'appareil transporteur est actionné de temps en temps pour transporter les paillettes ainsi entassées dans une boite 22 b placée immédiatement en dessous de l'extrémité antérieure de l'appareil transporteur Dans le dessin, la référence 22 a est une plaque délimitant le côté droit et le côté gauche de l'appareil transporteur, et 24 est une roue de nettoyage qui essuie et enlève les paillettes 23 qui sont encore
restées attachées sur les petites surfaces de refroidisse-
ment 6 sans être détachées par la force centrifuge communiquée par la rotation de l'organe d'extraction de
chaleur 10.
Des essais de production ont été menés en utilisant le dispositif décrit ci-dessus et dans les conditions
d'essai suivantes.
Comme résultat, des paillettes 23 de forme sensiblement carrée ayant chacune des côtés égaux ou deux paires de côtés égaux comme montré dans la figure 7 b,
furent obtenues.
A Matériau et dimensions de l'organe d'extraction de chaleur 10 Alliage cuivre-chrome Matériau (contenant 1,5 % en poids de Cr) Diamètre (D) 300, 0 mm Longueur (L) 40,0 mm Nombre de rainures en spirale 4 a et 4 b 560 (nombre de divisions) Profondeur des rainures 4 a et 4 b (H)0,12 mm Largeur des rainures 4 a et 4 b (N)0,4 mm Longueur d'un c Oté de la petite surface 0,79 mm discrète (M) Longueur de la diagonale de la 1,2 mm petite surface (s) N B Conditions de déroulement de l'essai Exemple I Exemple II Nature du Aluminium à 99,7 % Aluminium à 99,7 % matériau fondu de pureté de pureté Atmosphère de fusion Argon Air fusion Température de chauffage 850 C 780 C Dimension de l'ouverture de 10,0 ( 1) x 0,4 mm (b) 15,0 ( 1) x 0,35 (b) la buse Pression de 0,6 kg/cm 2 0,8 kg/cm 2 projection au-dessus de au-dessus de la pression la pression atmosphérique atmosphérique Nombre de rotations de l'organe d'ex 1800 tours/mn 2200 tours/mn traction de chaleur 10 Vitesse périphérique de l'organe 28,3 m/s 34,5 m/s ci-dessus Matériau du Tissu de Tissu de nettoyeur coton coton C Résultats ( 1) Selon l'exemple I, des paillettes 23 ayant chacune une longueur de côté M de 0,79 mm et une épaisseur T de 30 40 D am, furent obtenues à un rendement de production de 48 kg par heure et le poids moyen d'une
paillette s'établit à 0,060 mg.
( 2) Selon l'exemple II, 68 kg par heure de paillettes carrées 23 furent obtenus, chacune ayant une longueur de
côté M= 0,79 mm et une épaisseur T= 30 à 35 microns (u -m).
Comme on peut clairement l'observer à partir des exemples, des paillettes de surface très ténue peuvent
être obtenues en continu selon la présente invention.
De plus, puisque l'orifice ou la buse 12 a une ouverture très large, il n'y a pas à craindre de colmatage de la buse 12 et elle est aisément manoeuvrée ou actionnée
avec très peu de risque d'ennuis.
De préférence, bien que la longueur de l'ouverture de l'orifice ou de la buse 12 puisse être choisie dans une gamme de 1 mm à 50 mm, on peut aussi en utiliser une plus
longue, de la même façon la largeur préférable de l'ouver-
ture peut être 0,1 à 5 mo, mais elle n'est pas limitée
à cette valeur mentionnée plus haut.
La forme de l'ouverture de la buse ou orifice peut aussi être modifiée, comme montré dans la figure 1 B, de manière à avoir sa partie médiane rétrécie dans l'espace par rapport à ses deux extrémités axiales, avec pour but de restreindre l'épaisseur du matériau fondu éjecté à la partie médiane de telle sorte qu'elle ne devienne pas
plus grande à cause de la moindre résistance à la projec-
tion par rapport à la plus grande résistance à l'éjection
du matériau fondu aux deux extrémités axiales de l'ou-
verture. Dans les exemples expliqués plus haut, laluminium
est utilisé comme matériau fondu>cependant d'autres maté-
riaux variés comme les alliages à base de cuivre ou à base de nickel, le fer, des alliages amorphes et des
matériaux similaires peuvent être utilisés.
EXEMPLE II
La figure 14 montre un grand nombre de buses ou orifices 12 s'étendant le long de l'axe de l'organe d'extraction de chaleur 10 et dans la construction de ce dispositif toutes les autres parties excepté ces buses sont les mêmes que montrées dans la figure 1, aussi une
explication ultérieure détaillée sera passée sous silence.
La figure 14 montre également que chacun des courants 2 de matériau fondu s'étend sur un grand nombre
de petites surfaces discrètes 6.
EXEMPLE III
Les figures 15 à 18 montrent un mode de réalisation utilisant une buse 12 ayant une portion projetée 12 c attachée d'une manière amovible à un réservoir de matériau
fondu 17.
Spécialement dans la figure 15, le réservoir 17 est disposé au-dessus de l'organe d'extraction de chaleur 10 et est muni d'un premier moyen de chauffage 18 utilisant un brûleur pour maintenir la température du matériau fondu reçu dans le réservoir et un manchon chauffant
entourant le moyen de chauffage 18.
Dans le dessin, 24 est une roue de nettoyage
associée au moyen d'entralnement 11 par un arbre 24 a.
L'organe d'extraction de chaleur 10 dans cet exemple a la même construction que celui de l'exemple I
aussi il ne sera pas donné de nouvelles explications.
A présent il sera donné des explications détaillées
de la buse 12.
Le réservoir de matériau fondu 17 possède à sa partie inférieure une ouverture et la buse 12 est fixée d'une manière amovible au bas du réservoir étant alignée
avec l'ouverture.
La buse 12 est composée d'un rebord 12 a et d'une portion de projection cylindrique 12 b faite en une seule pièce avec le rebord 12 a et définissant à son extrémité une fente de projection 12 c de forme rectangulaire étroite et allongée pour projeter le matériau fondu comme l'aluminium ou les alliages d'aluminium reçus dans le réservoir 17 sous forme d'une bande ou d'un rideau.
Comme montré également dans la figure 16, cette buse 12 est placée d'abord en alignant son trou 12 d qui s'étend axialement avec l'ouverture du réservoir 17 et ensuite fixée fortement à la partie inférieure du réservoir à l'aide d'une fixation 30 formée d'un grand nombre de blocs de maintien 32 dont chacun a au moins une ouverture oblongue, un grand nombre de goujons 31 filetés dans la partie inférieure du réservoir 17 et le même nombre
d'écrous de serrage 33.
La distance entre la surface supérieure de l'organe d'extraction de chaleur 10 et l'extrémité la plus basse de l'ouverture de projection 12 c est choisie pour permettre un ajustement à l'intérieur de la gamme d'au
moins 0,05 mm jusqu'à 50 mm.
Dans les figures 16 et 17, la référence 26 désigne un second moyen de chauffage utilisant un brûleur placé de telle sorte que la flamme venant du brtleur chauffe la projection 12 b de manière à empêcher le matériau fondu 2 s'écoulant à travers la buse 12 d'être refroidi par la température de l'air ambiant au-dessous de la température requise. La référence 22 est une plaque réflectrice qui entoure la buse 12 et réfléchit la quantité de chaleur fournie par le second moyen de chauffage 26 vers la buse 12 de manière à chauffer uniformément la projection 12 b de la
buse 12.
Une telle plaque réfléchissante 22 dans la pratique est fixée fortement au bloc de maintien 32 et est courbée en une section transversale semicirculaire de manière à
couvrir presque la demi-périphérie de la projection 12 b.
EXEMPLE IV
La figure 18 montre une autre forme de moyen de chauffage pour la buse 12 ayant une portion de projection 12 b. Dans ce cas, le second moyen de chauffage 26 est intégralement dévolu à la portion de projection 12 b de la buse 12, c'est-à-dire que la surface externe de la portion de projection 12 b est couverte par un matériau d'isolation 27 à l'intérieur duquel un moyen de chauffage 28 est noyé de manière à chauffer la buse 12 pour empêcher l'abaissement de la température du matériau fondu 2 passant à travers la buse de se produire Comme moyen de chauffage effectif, on peut utiliser un élément de chauffage utilisant
un fil de nichrome.
En constituant la buse 12 comme montré ci-dessus, un effet fondamental similaire à celui obtenu par
l'exemple III ci-dessus peut être obtenu.
EXEMPLE V
Alternativement, comme montré dans la figure 24, l'organe d'extraction de chaleur 10 peut être composé d'une portion périphérique externe 10 d et d'une portion
de bâti principale 10 e pour supporter la portion périphé-
rique, de manière à permettre le remplacement de la portion périphérique externe en cas d'usure, de dommage ou de
réparation possibles.
EXEMPLE VI
La figure 21 r Aontre un mode de réalisation dans lequel les petites surfaces de refroidissement 6 sont formées normales à la ligne diamétrale du centre de chaque
surface 6, en formant les petites surfaces de refroidisse-
ment de cette manière, le matériau fondu entrant en collision avec ces petites surfaces peut être exactement
appliqué sur elles sans être repoussé ou rebondir.
Si la légère pente à la partie arrière de chaque rainure par rapport à la direction de rotation et chaque partie plate des petites surfaces 6 est reliée par une face courbe ayant un rayon r comme montré dans la figure 22, le matériau fondu projeté sur ces petites surfaces peut être appliqué plus exactement sur elles sans être repoussé ou rebobdir même si l'organe d'extraction
de chaleur tourne à une vitesse très élevée.
EXEMPLE VII
Une autre forme de petites surfaces discrètes de refroidissement 6 est montrée dans la figure 23 Dans cet exemple, un organe d'extraction de chaleur 10 est également formé sur un tambour cylindrique, l'un des deux groupes de rainures se coupant l'une l'autre est formé en spirale en tant que 4 a et la rainure de l'autr'e groupe représentéeen tant que 4 b est forméeen parallèle avec l'axe de l'organe d'extraction de chaleur 10, ainsi la surface 6 constitue
un rhombolde.
EXEMPLE VIII
Comme montré dans la figure 13, chacun des rhom-
boldes parmi ceux définis par deux sortes de rainures 4 a et 4 b est un plus divisé par une rainure 4 f pour constituer une suface discrète de refroidissement unité 6 de forme
substantiellement triangulaire.
EXEMPLE IX
Un mode de réalisation suivant une manière diffé-
rente de former de petites surfaces discrètes 6 est montré
dans la figure 19.
Dans ce mode de réalisation, l'organe d'extraction
de chaleur 10 prend également la forme d'un tambour cylin-
drique. Des rainures 4 a s'étendent obliquement le long de la surface du tambour selon un certain angle, tandis que
les rainures restantes 4 b s'étendent d'une manière simi-
laire mais selon un autre angle, toutes deux entre les
deux extrémités axiales opposées du tambour.
Elles sont constituées en les gravant sous forme d'un grand nombre de boucles sans fin le long des lignes 4 c et 4 d, respectivement, qui sont formées autour de la
surface cylindrique 10 c.
Afin de constituer des petites surfaces discrètes
de refroidissement de dimensions et de formes aussi uni-
formes que possible, chaque boucle de rainure doit, comme indiqué dans la figure 20, avoir une portion ayant un point anguleux et s'écartant de la partie restante de la
rainure en boucle.
Toutes les rainures en boucle doivent également avoir de telles portions s'écartant avec leurs points anguleux alignés sur la même ligne parallèle à l'axe Une telle manière de placer les rainures en boucle est nécessaire de telle sorte qu'une paire de rainures 4 a et 4 b
puisse former une petite surface discrète de refroidisse-
ment 6 comme montré dans la figure 20, et permettant ainsi à toutes les autres paires de rainures de former des
surfaces similaires 6.
EXEMPLE X
Les figures 10, 11 et 12 montrent un autre mode de réalisation, avec des petites surfaces discrètes de refroidissement 6 de différents types au lieu de la surface précitée
de la forme d'un carré, d'un rhombolde ou d'autres quadri-
latères coupés par un grand nombre de rainures 4 a et 4 b
montrés dans les précédents exemples.
Chacune des surfaces de refroidissement 6 est composéede deux facettes triangulaires légèrement inclinées 6 a et 6 b sur la partie la plus haute de la surface et inclinées dans la direction de rotation aussi bien que dans la direction axiale de l'organe d'extraction de
-chaleur 10, et ces facettes 6 a et 6 b se coupent l'une-
l'autre pour constituer une ligne ou une arête de bord du
sommet 6 c s'étendant dans la direction de la rotation.
Les surfaces triangulaires 6 a sont formées des rainures gravées le long des lignes 4 a, tandis que les surfaces 6 b sont formées sur des rainures gravées sur les
*lignes 4 b.
La dernière extrémité de la facette légèrement inclinée 6 a se termine en une paroi abrupte 5 b comme une falaise définie par une ligne de sommet 9 a, de la même façon, la facette inclinée 6 b se termine en une paroi
abrupte 5 a définie par une ligne de sommet 9 k.
Une paire de facettes légèrement inclinées 6 a et 6 b constitue une petite surface discrète et convexe de refroidissement 6 pour former sur elle une paillette, tandis que chaque paroi abrupte 5 a ou 5 b se comporte comme une marche pour séparer chaque surface discrète et
convexe 6 de toutes les autres avoisinantes formées succes-
sivement le long des rainures 4 a et 4 b, l'une après l'autre.
Dans les dessins, la référence 23 désigne une paillette solidifiée sur la petite facette convexe de refroidissement 6, tandis que la référence 2 désigne un courant de matériau fondu projeté et tombant sur la même petite surface -6 Un certain nombre de telles petites inclinaisons 6 a et 6 b et les parois abruptes 5 b et 5 a sont formées en coupant des rainures parallèles 4 b, d'abord, et ensuite en coupant ou moulant une moitié des rainures ainsi formées dans une direction transversale le long de 4 b, ou vice et versa Cet usinage croisé aura pour résultat un grand nombre de surfaces convexes 6 séparées par les
marches 51 a et 5 b.
EXEMPLE XI
Dans la figure 9 A, la buse 12 comprend une ouverture circulaire, tandis que dans la figure 9 b, la buse 12 d'ouverture circulaire est orientée vers le haut, vers l'organe d'extraction de chaleur 10 disposé au-dessus de la buse 12 de manière à injecter le matériau fondu 2 vers le haut à partir d'un moyen d'approvisionnement en matériau fondu 13 placé en dessous de l'organe d'extraction de
chaleur 10.
La figure 9 C montre un autre type de buse dans lequel le débouché de l'ouverture est placé très près de la surface externe supérieure de l'organe d'extraction de chaleur 10, tandis que la figure 9 D montre encore un autre type de disposition de la buse dans lequel l'ouverture de la buse est placé de manière à être dirigé vers et très près de la surface inférieure de l'organe d'extraction de chaleur 10 placé au-dessus de la buse, de manière à minimiser l'oxydation et/ou la nitruration du matériau
fondu pendant son écoulement sur les surfaces discrètes 6.
EXEMPLE XII
La figure 26 montre un autre mode de réalisation dans lequel l'organe d'extraction de chaleur 10 est du
type sans fin.
Comme montré dans la figure 25, l'organe d'extrac- tion de chaleur 10 est constitué d'un corps 10 e fait d'une courroie métallique flexible et sans fin, autour de la surface externe de laquelle un organe de surface externe et sans fin 1 Od est fixé amoviblement à l'aide d'un certain nombre de saillies, les rainures 10 f étant placées dans la direction transversale par rapport au mouvement de la courroie. Sur la surface de l'organe de surface externe et
sans fin 10 d, des petites surfaces discrètes de refroidisse-
ment 6 sont formées en formant un certain nombre de rainures parallèles d'un groupe s'étendant obliquement vers la direction du mouvement et formant le même nombre de rainures parallèles de l'autre groupe qui coupe obliquement
les premières rainures.
L'organe d'extraction de chaleur 10 de cet exemple est soutenu par une poulie d'entraînement 40 portée par un axe 10 a, une paire de poulies satellites 41 et 42 et une
poulie de tension 43.
Un moyen d'approvisionnement en matériau fondu 13 est placé au-dessus et la buse 12 est dirigée vers la position o la poulie satellite 41 contourne l'organe
d'extraction de chaleur 10.
Dans le dessin, la référence 44 est une botte de refroidissement dans laquelle un agent de refroidissement
est introduit pour refroidir le dispositif.
Une roue de nettoyage 24 est disposée entre lés poulies satellites 41 et 42 de manière à être en contact avec la surface externe de l'organe d'extraction de chaleur 10, et une botte 22 b entoure la partie située plus
bas que la poulie satellite 41.
Comme on peut le comprendre clairement à partir du dessin, la botte 22 b et la portion o la poulie satellite 41 est située en face de la buse 12 sont sensiblement
protégées de l'intérieur de la boite de refroidissement 44.
En mettant en mouvement l'organe d'extraction de chaleur 10 construit comme mentionné ci-dessus tout en le refroidissant, le matériau fondu est éjecté à travers la buse 12 sur l'organe d'extraction de chaleur, le courant de matériau fondu entre en contact avec les petites surfaces 6 de l'organe d'extraction de chaleur, et se solidifie sur elles en un grand nombre de paillettes 23. Dans cet exemple également, les petites surfaces discrètes formées sur l'organe d'extraction de chaleur du type à courroie sans fin peuvent avoir au choix la forme de quadrilatères, de triangles ou n'importe quelle autre
configuration.
La buse 12 peut aussi être choisie de manière à
avoir n'importe quelle configuration désirée.
Claims (29)
1. Dispositif pour produire des paillettes à partir d'un courant continu de matériau fondu, notamment métallique, du type comprenant: un organe d'extraction de chaleur disposé de façon rotative sur un arbre et ayant une surface périphérique externe portant un grand nombre de sections d'extraction de chaleur, un réservoir de matériau fondu pour contenir ledit matériau fondu muni d'une buse ou de buses pour diriger ledit matériau fondu sur la surface périphérique externe desdites sections d'extraction de chaleur et un moyen pour amener ledit organe d'extraction de chaleur à faire tourner lesdites sections d'extraction de chaleur, caractérisé en ce que; chacune desdites sections d'extraction de chaleur est formée de manière à être une petite surface discrète
de refroidissement unité définie par deux rainures adja-
centes s'étendant parallèlement et obliquement formées sur la surface externe dudit organe d'extraction de chaleur entre et par rapport à deux extrémités axiales et deux autres rainures s'étendant parallèlement dans une direction différente de celle des deux dites rainures adjacentes et ledit grand nombre de susdites sections d'extraction de chaleur sont composées d'un organe intégré constitué desdites petites surfaces discrètes de refroidissement unité disposées successivement en grand nombre à la fois dans les directions axiale et de rotation, et au moins les deux côtés d'une dite petite surface discrète de refroidissement coupent une ligne parallèle à
l'axe de l'organe d'extraction de chaleur.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les autres rainures parallèles précitées s'éten-
dant dans une direction différente sont celles qui s'étendent parallèles et obliquement sous le même angle mais sont inclinées vis-à-vis des premières rainures parallèles définissant de ce fait chacune des petites surfaces discrètes de refroidissement précitées comme un parallélogramme.
3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les autres rainures parallèles précitées s'éten-
dant dans une direction différente sont celles qui s'étendent parallèles à l'axe de rotation de l'organe d'extraction de chaleur précité, définissant de ce fait chacune des petites surfaces discrètes de refroidissement
précitées comme un parallélogramme.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que chacune des petites surfaces discrètes de refroidissement précitées formée sensiblement comme un
quadrilatère est coupée en deux moitiés de forme sensible-
ment triangulaire par une rainure formée parallèle à
l'axe de l'organe d'extraction de chaleur précité.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la buse ou l'orifice précité s'étend dans la direction axiale de l'organe d'extraction de chaleur avec une longueur suffisante pour appliquer le même matériau fondu sur les petites surfaces discrètes
de refroidissement alignées sur la direction axiale.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce qu'un certain nombre de buses ou d'orifices sont disposés de manière à être alignés le long
de l'axe de rotation de l'organe d'extraction de chaleur.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que la buse précitée est construite comme un assemblage formant buse du type comprenant un rebord fixé amoviblement au réservoir de matériau fondu précité, un organe de corps en saillie formé intégralement dudit rebord et dirigé vers l'organe d'extraction de chaleur précité et d'une ouverture de buse ménagée à
l'extrémité dudit corps d'organe en saillie.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que l'espace entre l'ouverture de la buse précitée et la surface périphérique externe de l'organe d'extraction de chaleur précité est ajustable
dans le domaine de 0,05 mm à 50 mm.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que l'organe de corps précité est pourvu
d'un moyen de chauffage.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
9, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur
précité est construit sous forme de tambour.
11 Dispositif selon l'une des revendications 1
à 10, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est du type à tambour et que les rainures précitées sont formées le long d'on certain nombre de boucles sans fin autour de la surface cylindrique dudit
organe d'extraction de chaleur.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 11, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est du type à tambour et que les rainures précitées sontformées le long d'ume ligne spirale autour de la surface cylindrique dudit organe d'extraction de chaleur.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 12, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est du type à tambour et que les rainures précitées sont formées le long d'un certain nombre de lignes parallèles autour de la surface cylindrique dudit
organe d'extraction de chaleur.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 13, caractérisé en ce que les petites surfaces discrètes de refroidissement précitées sont formées normales à la ligne diamétrale de l'organe d'extraction de chaleur précité.
15. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 14, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est construit sous forme d'un tambour ayant la forme d'un cylindre circulaire sensiblement parfait et que la petite surface discrète de refroidissement précitée est formée comme une facette arquée le long de
la surface périphérique circulaire dudit tambour.
16. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 15, caractérisé en ce que la rainure précitée est composée d'une paroi sur le côté antérieur par rapport à la direction de rotation et d'une paroi de l'autre côté à l'arrière de la direction de rotation et étant inclinée
plus légèrement que la première paroi.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 16, caractérisé en ce que la rainure précitée est composée d'une paroi sur le côté antérieur par rapport à la direction de rotation et d'une paroi de l'autre côté à l'arrière de la direction de rotation et étant inclinée plus légèrement que la première paroi de manière à former
une petite surface discrète précitée.
18. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 17, caractérisé en ce que la rainure précitée est composée d'une paroi sur le côté antérieur par rapport à la direction de rotation et d'une paroi de l'autre côté à l'arrière de la direction de rotation et étant inclinée plus légèrement que la première paroi, et que la petite surfacediscrète précitée est reliée à cette première paroi
par une surface inclinée radialement.
19. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 18, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité se compose d'une portion périphérique externe et d'une portion de corps interne supportant ladite
portion périphérique externe et que ladite portion péri-
phérique externe est amoviblement fixée à ladite portion
de corps interne.
20. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 19, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est construit sous forme d'un-organe du type à courroie sans fin s'étendant entre au moins deux arbres et reçu sur eux d'une manière mobile, et qu'un
certain nombre de petites surfaces discrètes de refroi-
dissement sont formées par un certain nombre de rainures taillées entre deux bords opposés longitudinalement qu'elles traversent obliquement dudit organe d'extraction de chaleur, ayant été coupées par un certain nombre d'autres rainures parallèles s'étendant d'une manière similaire mais dans une direction différente, disposées de ce fait en un certain nombre de rangées à la fois dans les directions axiale et longitudinale, et qu'au moins deux côtés définissant chacune desdites surfaces discrètes de refroidissement sont placés de manière à couper l'axe
dudit organe d'extraction de chaleur.
21 Dispositif selon la revendication 20,
caractérisé en ce que les autres rainures parallèles pré-
citées s'étendant dans une direction différente sont celles qui s'étendent obliquement et parallèles mais dans une direction opposée, de cette façon chacune desdites petites
surfaces discrètes a la forme d'un parallélogramme.
22. Dispositif selon la revendication 20,
caractérisé en ce que les autres rainures parallèles-
précitées s'étendant dans une direction différente sont parallèles à l'axe de l'organe d'extraction de chaleur précité, de cette façon chacune des petites surfaces discrètes de refroidissement précitées a la forme d'un parallélogramme.
23. Dispositif selon l'une des revendications 20
à 22, caractérisé en ce que chacune des petites surfaces discrètes précitées est divisée par une rainure s'étendant parallèle à l'axe dudit organe d'extraction de chaleur en
deux moitiés triangulaires.
24. Dispositif selon l'une des revendications 20
à 23, caractérisé en ce que la buse précitée s'étend dans la direction axiale de l'organe d'extraction de chaleur avec une longueur suffisante pour appliquer le même matériau fondu sur le grand nombre de surfaces discrètes disposées dans la direction axiale de l'organe d'extraction
de chaleur.
25. Dispositif selon l'une des revendications 20
à 24, caractérisé en ce qu'un certain nombre de buses ou orifices sont disposés le long de l'axe de l'organe
d'extraction de chaleur précité.
26. Dispositif selon l'une des revendications 20
à 25, caractérisé en ce que la paroi de la rainure du côté arrière par rapport à la direction de la rotation a une inclinaison plus légère que celle de la paroi sur le côté avant.
27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que la paroi de la rainure est reliée à la petite surface discrète de refroidissement par une
paroi radiale incurvée.
28. Dispositif selon l'une des revendications 20
à 27, caractérisé en ce que l'organe d'extraction de chaleur précité est composé d'une portion périphérique externe et d'une portion de corps interne supportant ladite portion périphérique externe qui est amoviblement fixée
à ladite portion de corps interne.
29. Dispositif selon l'une des revendications 27
et 28, caractérisé en ce que la paroi du côté arrière par rapport à la direction de rotation a une inclinaison plus douce que celle de la paroi à l'avant et constitue ladite
petite surface discrète de refroidissement.
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