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*Procédé et dispositif pour la fabrication par exemple de fonte grise dans des moules permeanents".
@ La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrica- tion par exemple de fonte grise dans desmoules permanents, au mo- yen d'une machine à couler, les moules étant portés d'une manière connue en elle-même, par une table tournante ou analogue, ou par un tablier sans fin et s'ouvrant et se fermant automatiquement pendant le mouvement de ce tablier, les divers traitements du procédé de coulage étant ainsi exécutés suivant une succession exacte prédé- terminée en ordre et en temps, par l'organe mobile de transport (tablier ou table) actionné régulièrement et servant d'organe de commande et d'organe de transmission de force.
Suivant l'invention, les formes subissent, pendant leur tra- jet, divers traitements successifs échelonnés sur une période de travail de la machine, ces traitements pouvant se diviser en deux groupes principaux : la préparation des formes et le processus pro- prement dit de coulage. Le premier groupe comporte le nettoyage et le refroidissement des formes, le garnissage de celles-ci, la mise en place du noyau s'il s'agit de formes avec noyau, et la fermeture
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des formes. Le second groupe comporte la coulée du métal en fusion, la réfrigération préparatoire de la fonte et enfin l'ouverture et la vidange des formes.
Il s'ensuit que l'invention englobe un certain nombre de ca- ractéristiques particulières qui toutes concourent à la réalisation étant des conditions pratiques du procédé de coulage ci-dessus ex- pose. Ces particularités sont relevées dans la description ci-des- sous et dans les dessins annexés, ainsi que dans les revendications
2à8 -Les opérations mentionnées, et réalisées en des espaces de lattes et dans une suite chronologique exacts, sont, comme le montre 'expérience, une condition nécessaire pour la réussite de pièces de fonte sans défaut dans la fabrication par exemple de fonte grise dans des moules permanents.
Il est connu que dans l'emploi de moulas permanents pour la fomte de fer, il se présentait jusqu'à présent des difficultés presqu'insurmontables qui proviennent principalement de l'action durcissante des moules en fer, de la résistance que les moules ri- gides opposent aux retraits du fer et du brasage du fer à la paroi des molles, ainsi que de la corrosion des moules.
Des essais pratiques ont démontré que des pièces de fonte fa- briquées dans un moule permanent chauffé par un usage répété, sont grises , c'est-à-dire douces, tandis que lemême fer coulé dans un moule froid est blanc, c'est-à-dire dur. Comme température la plus favorable pour les formes ou moules permanents, on a trouvé lors des essais 250 à 300 .
Quand les moules sont trop chauds au moment de la coulée, le fer se brase immédiatement sur le moule. Il est par conséquent in- dispensable que les différentes opérations du coulage se succèdent à inter-ralles exactement réglés, de sorte que les conditions exac- tes de température et que l'état exact de durcissement soient ob- servés
D'autre part, il est nécessaire que la pièce de fonte soit retirée du moule au moment voulu et aussi vite que possible, et il faut en même temps considérer qu'un espace de'temps prédéterminé
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entre la coulée finie et le démoulage de la pièce coulée doit tou- jours *être observé, faute de quoi (en dépassant ce temps) le dur- cissement de la pièce coulée progresse trop rapidement, ce qui rend la fonte de nouveau dure.
Dans ce dernier cas, la pièce de fonte ne peut plus se contracter librement et elle se crevasse. Le démoulage prématuré de la pièce de fonte a par contre pour effet de permettre au fer encore liquide à l'intérieur de la pièce coulée de casser la couche extérieure durcie mais relativement mince.
Le fait principal du procédé de l'invention, par rapport à ce qui est connu, réside dans la création de l'unité organique pour l'accomplissement des processus de coulage, ce qui donne naissance à un procédé de coulage dans lequel les diverses manoeuvres ou opé- rations se succèdent d'une manière exacte et réglable en temps, et ce qui permet un travail pratiquement automatique, complètement libéré des aléas du travail manuel et produisant des pièces de fon- te parfaitement régulières.
Les fig.l & 2 montrent l'ensemble de la disposition de la ma- chine à couler avec porte-moules en forme de table, vue de dessus et en coupe transversale.
Les figs.2a à 6 montrent des détails de certaines parties de cette machine.
Les figs. 7 à 16 montrent une machine analogue dont différents dispositifs auxiliaires sont modifiés, en particulier
Les figs.7 & 8 montrent une coupe transversale et une vue de dessus de la machine.
Les figs.9 à 16 sont des détails.
Les figs.17 à 19 montrent la vue de dessus, la vue de côté et la coupe transversale d'une forme de réalisation de la machine à couler avec porte-moule agencé en forme de ruban de transport sans fin et d'autres variantes de différents dispositifs auxiliaires.
La fig.20 montre la vue de dessus de l'ensemble de la machine.
Comme le montrent les figs.l & 2, la machine se compose :L'un socle 1 d'une table 2 susceptible de tourner sur ce socle et por- tant le? moules 3 et de dispositifs auxiliaires fixés au socle et à
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la table et décrits en détail ci-après.. La commande de la machine s'effectue par un moteur, dont l'arbre 4, est accouplé avec la table
2 au moyen d'un renvoi approprié, par exemple un engrenage à vis sans fin 5, 6, le moteur pouvant par exemple *être un moteur élec - trique.
La roue à vis de l'engrenage 5,6 est solidement reliée au moyen de vis 8 à la bride 7 de la table 2, de sorte que lors de la marche du moteur la table 2 reçoit autour du moyeu 9 du socle 1 un mouvement de rotation à vitesse relativement faible, qui est déter- miné par le rapport de multiplication du renvoi 5,6, Au bord ext2é rieur de la table 2, se trouvent, reparties sur le pourtour de la table, des paires de coussinets 10 pour la réception de tiges de guidage parallèles 11 pour les moules 3. Ceux-ci sont portés par des supports 12 et 13 mobiles sur les tiges 11, et ce de telle sor- te que lors de la rotation de la table 1. les moules peuvent *être fermés et ouverts.
A cet effet le support de moule 12 possède une tige 14 dirigée radialement par rapport à la table 2 et portant un galet 15 à son extrémité int ér i eur e. Sur une plaque 17 fixée au moyeu 9 du socle 1 au moyen de vis 16 se trouvent, sur la face in- férieure, des rails de guidage 18 avec lesquels coopère le galet 15, la forme spéciale des rails 18 déterminant le réglage et le maintien dans des positions données de la tige 14 et par conséquent du support de moule 12 avec l'une des deux moitiés du moule. Les rails de guidage ont une forme circulaire et sont divisés en sec- teurs qui se trouvent à une distance différente de l'axe commun et sent reliés entre eux par des ponts de passage.
La forme des rails de guidage 18 ressort des figs.l & 20; elle comporte par exemple deux de ces secteurs dont l'un a pour effet de pousser la moitié de moule portée par le support 12 tout prèscontre la seconde moi- tié de moule correspondante, tandis que l'autre section effectue le retrait de la moitié de moule en question et par conséquent l'ou- verture du moule. Pendant un tour de la table 2 les moules sont fermés et ouverts une fois.
La moitié du moule 3 portée par le support 13 est disposée de telle sorte que lors du,.choc de la moitié de moule correspondante
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elle peut céder quelque peu, afin d'obtenir spécialement dans le cas d'une usure éventuelle du joint du moule, une fermeture étanche de celui-ci. A cet effet le support de moule 13 est également mobi- le sur les tiges de guidage 11, son mouvement vers l'autre moitié de moule étant limité par une butée fixe 19, tandis que du côté ex- térieur il s'appuie contre des ressorts amortisseurs.
La force de pression des ressorts peut être réglée au moyen d'écrous vissés sur l'extrémité extérieure des tiges de guidage. 11,
L'exposé précédent de la machine à couler se rapporte, comme on le voit, au porte-moules agencé en forme de table et à la dis- position mobile des moules avec le mécanisme de commande pour la fermeture et l'ouverture de ceux-ci. Dans ce qui suit on décrira une forme de réalisation d'un dispositif pour enduire les moules de suie pendant leur rotation avec la table, comme le montrent les figs.l à 6.
Au milieu de la plaque de table fixe 17 se trouve un support 25 pour la crapaudine 24 d'une tête en forme de croix 52, à laquel- le est fixée, à l'instar d'un, manège, au moyen de vis 27 une barre horizontale 26 s'étendant au-dessus de la machine. Par cette barre 26 la t'été en forme de croix 25, reçoit deux bras de longueur diffé- rente, sur le plus court desquels est disposé un contrepoids 28 é- quilibrant la différence de poids du long bras et d'autres disposi- tifs fixés à celui-ci.
Dans le voisinage de l'extrémité extérieure du Ion-, bras se trouvent deux manchon 29 séparés par une distance déterminée (fig.2 & 3), dans chacun desquels peut se déplacer une crémaillère verticale 30, ces crémaillères étant reliées entre el- les en haut par une traverse 31 et portant en bas un tuyau 32, Le tuyau 32 s'étend jusqu'au delà du milieu du moule ouvert 3 et pos- sède ici un prolongement dirigé vers le bas 33 avec tuyère de brû- leurs 34.
L'autre extrémité du tuyau 32 est raccordée à une condui- te d'alimentation de gaz 35 qui alimente les tuyères de brûleurs 34 avec un combustible produisant de la suie, par exemple du gaz acé- tylène A l'extrémité extérieure de la barre 26 est fixé en 36 un organe de traction qui s'infléchit autour d'une poulie 38 tournant
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sur la plaque de table 17 et attaquant un levier double .si dispose d'une façon appropriée au-dessus de la machine. Le second bras de ce levier 59 est relié par un organe de traction 40 aux crémaillè- res 30.
Entre les manchons 29, sur la barre 26, se trouve en outre un bras dirigé verticalement 41, qui, lors de la rotation de la ta- ble 2, est saisi par une butée 42. disposée sur la table, de sorte que la barre 26 participe au mouvement. Comme la poulie 38 et le -levier double 39 ne participent pas au mouvement de rotation de la table 2, il est évident, comme il ressort clairement des figs.2 &
4, que l'organe de traction 37 provoque la rotation du levier deu- ble 39 et soulève les crémaillères 30 avec le brûleur 33,34, 34.
Dans la position soulevée les crémaillères 30 peuvent 'être mainte nues automatiquement par le fait que les cliquets à ressort 43 dis- posée sur les manchons 29 s'engagent entre les dents des crémail- ères 30. Le mouvement de descente du brûleur est limité par une butée déplaçable 44 sur les crémaillères 30. Le mouvement d'ascen- sion du brûleur s'effectue aussi longtemps que la butée 42 de la table 2 est en prise avec le bras 41.
La durée de cette prise est calculée de telle sorte que le brûleur est chaque fois déplacé de bas en haut dans le moule ouvert 1. Le débrayage de 41, 42 s'effec- tue par le soulèvement de la tête 25 et de la barre 26 (fig.2à 5), la dite tête se déplaçant avec des cames latérales 45 sur des piè- ces en forme de coin 46 disposées diamétralement sur la crapaudine 24. Les pièces en forme de coin 46 sont disposées d'une façon dé- plaçable sur la crapaudine 24 au moyen'de vis 47 et de coulisses 48, de aorte qu'elles peuvent être réglées exactement en vue du réglage précis de la durée d'entraînement de la barre 26. Après le dêbrayage de 41, 42 les crémaillères 30 se trouvent dans leur posi- tien soulevée dans laquelle elles. sont maintenues par les cliquets 43.
Dans cette position les crémaillères sont ramenées avec le brûleur par la barre 26 dans la position initiale, et ce par l'ac- tion de ressorts de traction 49 attaquant la tète 25 et fixés à la plaque fixe 17. Dans la position initiale de la barre 26, le brû- leur se trouve au-dessus du moule suivant, dans lequel il est des-
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cendu maintenu par le dégagement des cliquets 43.
Ceci s'effectue
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au moyen d'un bras 50 (f ig. 3 4 6 ) qui se trouve sur la plaque 17 et bute contre des leviers coudés 81, reliés aux dits cliquets.Les
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leviers coudés reçoivent ainsi un mouvement de rotation grace au- quel les cliquet sont dégagés des dents des crémaillères 30, Les crémaillères sont libres maintenant et peuvent retomber avec le brûleur à la portée dumoule suivant'arrivé entretemps.
La fig.2a. représente une variante du dispositif de traction
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des crémaillères 30, qui se rapporte à une simplification de la sus- pension de l'organe de traction agissant sur le brûleur. La berre 26 et le dispositif pour la commande des crémaillères restent in- changés ici, tandis que seul l'organe de traction 40 (fig. 2 & 4)
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est remplacé par un organe de traction 52 (fi.2a)' qui passe autour d'une poulie 53 et est fixé en 54, Le mode de fonctionnement est en principe le même que celui de la disposition des fige.2 & 4 décrite plus haut.
L'agencement et le mode de travail de la machine à couler re- présentée aux figs.7 à 16 est et s'effectue dans les grandes lignes d'une façon similaire à la machine décrite plus haut, et pour cette raison, les marnes éléments sont aussi indiqués par les marnes chif-
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fres de référence. La différence réside essentiellement clans la rio- -Lu dispositif pour enduire les moules de suie, qui pos- sède aussi le brûleur 33 ¯,34, guidé dans la m'orne direction de i..ou- vc.-j.t, Liais qui est transformé sous le rapport du genre et de l'e- .:ti,. u mécanisas de mouvement. Le tuyau de brûleur 33 est ?or" #; ici par un tuyau à gaz 56. articulé en à5 â la ttte 25 (fis. 7 ; et qui, de m'orne que la barre 26, s'étend sur un rayon de la ma- chine et est disposé parallèlement à la barre 26.
A son extrémité cAtriture le tuyau 56 est relié à la barre 26 de telle sorte qu'il pc:...t osciller relativement à la barre, le tuyau étant muni d'une .pièce en ferme de fourche 57 (fig.7 & 13) qui embrasse une broche 58 fi*.éc è la barre 26 et dirigée vers le bas. La broche 58 se pro- longe rer le bas au-delà, de la fourche 57 et porte un ressort à 'ued.1 59 sur lequel repose la fourche 57 de façon à assurer une assise élastique à la barre 26. Le mouvement ascensionnel du 'brû-
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leur est 1 effectué par unplan incliné, sur lequel remonte le tuyau
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56 en entraînant la barre 28 par la 'butée 42 de la table 2 (fig.7, 8, 14 et 16 ). Le plan incliné est constitué par un support formé de deux t'oies parallèles 60. et fixé sur la plaque fixe 7.
Au bord su- périeur, e4 à fleur de l'arête se trouve entre les tôles 60 un pont 81 agencé en forme de levier double et pouvant osciller autour du pivot 52. Le plan incliné remonte juselu9au pivot 62,, tandis qu'à partir ie celui-ci il se. prolonge par une partie horizontale 63 d aorte que lors de la montée du tuyau à gaz 66 le pont 61 est amené dans une position horizontale. Dans cette position un cliquet 65, disposé en 64 sur le support s'engage au-dessous de l'une des ex-
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trémités du pont, de façon que lors du mouvement de retour de la barre 26 à la position initiale, décrite avec l'appui des f ids . 1 a.
? (voir également fig.ll) le pont 61,11e puisse retomber sous le poids du tuyau 56 et que le tuyau doive par conséquent exécuter un
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mouvement horizontal. Ce n'est qu'a la fin de ce mouvement de rem- tovr sue la barre 26 déclanche le ,pont 61 en butant contre un pro- longement 66 du cliquet 65 faisant saillie dans le chemin de la
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barre 26. Le moment exact de ce déclanchement peut ±tre réglé par la vis de réglage 87 disposée à l'extrémité supérieure du prolon- gement 66 Le cliquet 68 se trouve sous la traction d'un ressort 63. qui assure l'engagement parfait Au cliquet.
Afin d'avertir le choc de la barre 25 après son retour à la position initiale et de maintenir en même temps, la barre dans cette position, on a prévu en outre sur la. plaque 17 un étrier élastique
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69 (fiss.7.ô & 15) qui est .porté par un montant 10 et dont le noie de fonctionnement se comprend sans autre explication.
Avec cette machine à couler est combiné en outre le dispositif auxiliaire pour le nettoyage et le refroidissement des moules (fig.
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8 & 10) qui se compose d'un tuyau à air comprimé , fixé à la pla- que 17 au moyen d'un étrier 71 et muni de tuyères 73 qui se trou - vent au-dessus des moules ouverts qui passent et déchargent à l'ar-
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ri"32 d'un moule un jet d'air comprimé dans ce moule par l'ouver- ture ter-rpsrs.ire d'une s oupape 74 disposée dans le tuyau à air con- #prircé 72 (fib.l0; et commandée au moment voulu par une butée 76 din-
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posée sur l'un des coussinets 10 des tiges de guidage 11.
Le dispositif décrit est, cela va de soi, applicable aussi à
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la machine représentée aux figs.l à 7' et il y a été supprime unit quement pour la clarté du dessin. Il peut de mtme *être applique a. l'exemple de réalisation de la machine à couler décrit ci-après.
La machine représentée aux fige. 17, 10 et 19 diffère des exemples de l'objet de l'invention déjà décrits en ce sens qu'au lieu
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.'u:x orte-:r:oulea rotatif (table tournante) on emploie un ruban de transport sans fin pour la réception dea moules, ruban qui par son fonctionnement exécute les mêmes opérations que la table. Comme il
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sers. exposé ci-après, le brûleur servant à enduire de suie les mou- les est guidé ici également d'une façon exactement parallèle aux faces longitudinales internes des coules, une autre variante possi- ble des dispositifs respectifs étant en outre représentée.
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La table tournante ± des f igs. l, 8c 3 est remplacée, cornre le montrent les f.gs.1?' 19, par les chaînes de transport z7 , aux - quelles sont fixés à des intervalles détermines- les moules ± avec
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leurs supports & 3 et les tiges de guidage 11 ainsi que la tige de commande 14. Conformément à l'avancement des moules en ligne droite, lea rails de guidage 18 pour l'ouverture et la fermeture des coules sont dirigés en ligne droite de telle sorte que les mou- les s'ouvrent et se*ferment automatiquement sur leur trajet de le.
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rùtrne façon que dans la disposition des figo.4, 2 & 8. Le système d 'entraînement du brûleur par les moules au moyen de la butée 42 est aussi le même.
Le soulèvement du brûleur et son mouvement de retour à la position initiale s'effectuent.par contre par exemple de la façon suivante :
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La machine possède un bati 218, sur lequel sont disposés, au- dessus du milieu des moules ouverts et parallèlement à la direc- tion de leur mouvement, des rails de guidage obliques 79, auxquels est suspendu le brûleur 35, 34 au moyen, de gaieté Verticale-
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ment au-dessus des rails de guidage obliques 79 9e trouvent des rails de guidage horizontaux 81 ainsi que des aiguilles 82 servant
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de prolongement ut qai guident les galets 80 sur les rails 81.
Ceci
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a lieu dès que les galets 80 et avec eux le 'brûleur ont atteint le
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maxi'i1U!"I1 de hauteur et que le 'brûleur est ramené à la position ini- tiale par un ressort de traction AS attaché au brûleur et au bâti. Dans cette position les galets ±0, quittent les rails horizontaux 81 et reviennent sur les rails oblique. 79, de aorte que le brûleur se retrouve de nouveau dans la position initiale pour la répétition de la mtme opération tans lemoult suivant arrivé entretemps.
L'on conçoit aisément que dans cette machine on peut aussiem- ployer, au lieu du dispositif décrit pour soulever et abaisser le
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brûleur, les dispositifs dea'figs.S & 14, de n'eme le dispositif pour le nettoyage des mouler représenté aux figé. 8 & lô.
Bans tous les exemples dé réalisation décrits ci-dessus de la
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machine on emploie suivant cette invention des brûleurs qui produit- sent une fia âme de section plate, d'une intensité maximum, 1ii perpendiculairement 1la."p8.ro1 du moule, de façon que la flamme lè- che la face interne du moule sur une étendue de grande largeur.
Lorsqu'il s'agit de moules à chambre de coulée cylindrique, les tuyères des brûleurs ont une forme telle qu'on obtient la forme de
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flaiane représentée à la fig.A2, de fajojfc à réaliser une action uni- forme de la flamme sur la face interne du moule.
"L} ordre successif des opérations de travail dans 'ensemble du procéda de coulage suivant cette invention est résuma brièvement avec l'appui de la flg. ±8 qui repréesnte la vue de dessus d'une 1.:9.- chine couler rotative, pour rester dans l'exemple décrit en pre- mier lieu. Pour la clarté du dessin on n'a Indiqué qu'un petit mom- bre de moules. tes différentes opérations ent lieu dans les sec- teurs de la machine indiquée par des lettres.
Le moule 1. ouvert par la coopération des rails de guidage 18
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et de la tige àt. reliée A 'un .il. des supports de moule avec le galet 15 arrive dans le éecteur A au-dessous des tuyères à air com- Pl::'.1é 11. desquelles par ,...1' ouverture de la soupape '1 sort un 3 et d'air comprima nettoyant le moule. Ce jet d'air effectue 1* élimina-
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,,:L:1 complète de tous corps étrangers qui'adhèrent à la paroi du :c:le, cornue par exemple des traces de sable ou autres analogues,
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rdusl qu'un refroidissement correspondant du moule cfcaufre. hiouie nettoyé avance maintenant vers le secteur B où il est garni cl carbone au moyen de la flamme à suie, pour recevoir ensuite un noyau. dans le secteur 0.
La mise en place du noyau s'effectue à la main, mais on peut aussi employer à cet effet un dispositif auto- matique connu en principe et convenant pour cet usage. bans le sec- teurs le moule est fermé et dans le 8eQteUJ , 1. eat change de métal en fusion. La fonte a maintenant le temps de se refroidir dans le secteur ? de la manière décrite plus haut, de sorte qu'a- pros l'ouverture du moule dans le secteur ? elle peut ttre enlevée du moule, afin d'être disponible pour le refroidissement dans un 'bain ou pour tout autre traitement, par exemple la trempe. Le moule vidé conserve sa position ouverte afin d'atteinte ainsi de nou- veau le secteur A, où les opérations décrites recommencent de nou- veau.
L'importance capitale de liavention vis-à-vis de ce qui est connu, réside avant tout dans la création d'une unité organique pour l'exécution du procédé de coulage, le transporteur à fonction-
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nement automatique pour les moules o4ant tous les mouvements successifs et actionnant tous les dispositifs auxiliaires qui sont
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indispensables pour le traitement Imm&4tat te moules et de la fon- te;
en m'Orne temps la disposition mobile du guidage des moitiés de moule est telle qu'on obtient un travail d'une sécurité absolue,
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enfin les dispositifs à enduire le moules de suie produisent un enduit de carbone uniforze et parfait a. commande forcée par un guidague exactement parallèle du lprl,eu,i par rapport au plan de sépa- ration des moitiés de moule et par l'adaptation de la flamme à suie
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tlle-dtme â la forme de la face du moule.
On réalise ainsi, vis-à- vis des procèdes et dispositions connus un progrès économique cons dérable, attendu que par l'objet de 'invention, grâce à la cons- tructio combinée de la machine à couler avec tous ses détails, on obtient un mode de fonctionnement parfaitement uniforme qui permet
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Ci. ' éc 0110 ',li n r de la matière, de la main d'oeuvre et du temps.
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