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" soupape pour machine à moules à secousses ".
La présente invention concerne une soupape pour machi- nes à mouler, à secousses, et elle a pour objet (l'empêcher' . le déplacement trop considérable de la table à secousses, ' et de supprimer les variations se produisant dans la matiè- re étant donnée la hauteur de choc de la table; elle est destinée en outre à permettre le déplacement de la soupape à socousses avec une très faible vitesse, si bien que lors- que l'échsppement est ouvert, l'ouverturs offerte est ttès - large;
en outre, elle permet de supprimer les effets naisi- bles qui sont dans la nature des coups de bélier, de mainte- nir la tige de soupape sur an coussin d'air, et de donner.à la soupape d'échappement un guide de manière qutelle se ferme,.et que la table reçoive un amortissement, et reste en contact correct avec la boite à moula; grâce à l'inven- tion la course de travail 'de la machine peut être rendue
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efficace oniformément poar tontes les charges ds boîtes à moule qc: sent portées par elle. Finalement l'invention permet de nainzcnir, dans les machines saa choc, ltenctams et la table à siooàsses en marche rëgniière.
La description qci va suivre en regard du dessin aimez donné 3. titre d'exemple, fera bien comprendre ié manière dont l'invention pet être réalisée.
La fig., 1 est une o ou7p- d'une machine à mouler, sans chocs, comportant tous les détails de l'inventi#,.
La fig. 2 est ane coape à plus grande échelle de 1s soupape à secousses et des parties de la maoEiJne sur iggaeh-
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le elle est montée.
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La fin. 3 est ans coupe saivant la ligne 1:-1: do la fig. 2, montrant les condaits gai mènent de la soàpaçe t. secousses aux cylindres à secousses.
, La fig. 4 est une ve en plan de la soupape à seccas-
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ses représentée fige 2.
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Sur les dessins, le cylindre à SeGQa55eÉ 1 comporte an sige 2 poar la soupape d'échappement. Le piston à seCO#3ses J comporte une chambre à air C avec en orifice d'entrée d'air T , et an Siè:6 Cl pour la soapape d'admission.
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La corps de soupape, creax, B est mobile dans la chambre à
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air C, et comporte deux diamètres intérieurs 6 et 4 avec des con dulits d'étranglement N se troavant à l'extrémité infécieare de la :p3oi de 6. En oo-tr dans le diamètre 6 est; mên.z56e une obsubre cylindrique, et à l'extrémité inféneo.re (la corps B est disposée une soapape ât.rcé.c.c;icn El, svec le âia..ër4 7, qai repose sar C . Un ressort K esz disposa entra la tiroir de fermeture S ( qai, isw venir reposer sur an épsaleuent à l'extrémité infériearc d2 la 'boite C) et la partie inférieure âa corps B; ce ressort tend in ouvrir la soupape d'introduction . Un manchon $2 v
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du diamètre 6, et 4, est centré à l'intérieur du corps de, la soupape , et fixé ' à zczi.
Il constitue une batée pour le piston V2 porté, par la tige de soupape V, disposée au.-des-
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sous et sert en même temps de guide pour l'oxùrémité sapérietire ,. VI . La tige de soupape crease V comporte trois surfaces extérieures cylindriques: la surface V1, disposée au-.dessus, et qui a le diamètre 3; cette surface glisse
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dans le manchon B2; sQ-dessoa.a se trouve la surface v2. ayant le diamètre 6, et qui se déplace entre les butées du. corps de soapape, et, finalement à l'extrémité inférieure, la surface V5 ayant 'le diamètre 4. Les deux parties V2 et V3 glissent de façon étanche dans B, tandis que V3 s'étend vers le bas jusqu'à l'orifice d'échappement.
Une partie du diamètre V2 a la forme d'au piston, dans la chambre cylin-
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ù.riqllE1, avec le diamètre 6. Directement au-dessous do. pis- ton V2, le diamètre 4 est légèrement diminué, à peu près sur la longusar de la course de travail de la tige de sonpape dans le corps de soupape, de façon à créer un aspace Y, dans lequell'air peut se collecter, lorsque le piston
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' vient reposer en sur 1 t épaulerent du corps de soupape, comme cela sera décrit ci-dessou... L'intériellr de la tige de soupape, on amène la pression dans la chambre cylindrique , au-dessus du piston V2, par les ouvertures E qui
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sont disposées au-dessous de la soapave d a.trodtzction et par les ouvortlires X ménagées dans la paroi de V.
L'âne des surf@ces Dl d'une soupape d'échappement à double siège
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D coopère avec le siège de sou7pa-ile 2, que la seconde surface de siège D2 coopère avec le siège il, qui est disposé dans une partie rGtrécie, ménagée à l'extrémité inférieu.re de la surface V3 de la tige de soo.pape V. Un tiroir de fermetl1re rond S est disposé de façon à coulisser sur la tige, en V3. II est amené sur V dans une direction, par
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ltépau1eiùent W, à l'extrémité inférieure de l'enveloppe 0,
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et il est ramené dans l'autre sens, par le ressort K, sous le corps de soupape B, et il recouvre, dans sa position
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la plzs élevée les ouvertures H.
Le diamètre de l'orifice d'entrée d'cir 1 est légèrement plas grand que celui de la te VI, poar avoir da jea, lorsqae cette dernière est scalevée ponr ouvrir l'orifice dlêcha-,peran. Les batées la sar sont disposées poar créer an conduit (l'air Z
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(fi. 4) allant L la chambre enveloppe . La scapape D est , reliée librement avec la soupape V, de façon à puvoir se déplacer par rapport à elle, par an doigt et ane fente.
Sur la fig. 2 , le corps de soupape B est dans sa po-
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sition de départ, dans la position dtéqailiflùce eu dtabaissenent da dispositif, La pression dans la chambre C rûgae alors ric tous les cotés, et le poids de la soupape re- pose seul sur le ressort K. Dans cette position, la tige V est maintenue abaissée sur son siège D2, par la pression d'air qui s'exerce sar lai, et qai n'est pas compensée par
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2, sar l ùiem±tcJ àe L, mais qui one va- leur qui est écale à la pression de qui s'exerce sur le diamètre 3 de V1, pins le poids de la tige* Si une pression vient à s'exercer dans la chambre C, elle agit par les conduits 15 de la soupape de fermetareS, sous le piston plongeur J, oblige celai-ci à se soulever,
et en- traîner par amite le tiroir S, et appaie le corps de soapape B sar le ressort K, jusqu'à ce qae le corps de soapàpe
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vienne hearter contre le piston V?, . La continuation du c.verent de J a pour effet de comprimer le ressert z, jc-sqil'a. ce 6 cl vienne reposer sur Bi, et arrêter l'entrée d'air. 3 ce moment, la force de sotilèvement ade.i'cjonnelle du.
ressort K doit être plas faible, dIane o.c.antité plus oa mcins'erande, qae le poids an repos, a#1 s'exerce sar le s iè,3e de soapape v' 11, pour assurer Due fermeture
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étanche de l'orifice d'échappement, le piston plongeur continuant sa course sous l'action de la commande, et écar- tant la tige de soapape B3 de son siège et de la surface d'appui D2 A ce moment les orifices de passage H sont fermés par le tiroir rond S, et l'air s'échappe dans la ,tige, directement, et diminue par suite la pression dans la chambre annulaire au-dessus de V2 jusqu'à la pression d'é- chappement, sans agir. sur la pression à l'intérieur da pis- ton plongeur J. De cette manière, an chemin est forme' pour une ouverture rapide et paissante de l'orifice de sortie du cylindre à secousses.
L'air contenu dans l'espace Y se détend, et soulève . D de son siège 2, tandis que de l'air pénètre par les con- duits E et que la tige de soupape se soulève plus rapide- ment , d'une quantité déterminée à l'avance, qae la table à secousses peut tomber sous l'action de son poids, mais, d'une façon contrôlée, pour diminuer le choc entre la tige
V2 etla partie B2 . jasqu'à présent, dans les soupapes*- à air comprimé, la tige V2 heutait, dans le même but, @ le couvercle sur le corps de la soupape, avec une vitesse si grande qu'elle pouvait avoir fine action fâcheuse.
Les bou@ons du couvercle se brisaient fréquement, et les dif- férents éléments de la soapape chevauchaient l'un l'autre, ce qui les empêchait de fonctionner convenablement. Dans le cas présent, la vitesse de la tige V est en outre diminuée quand V2 se rapproche de B, grâce à la résistance croissante desconduits d'échappement X, pour le passage de l'air contonu dans la chambre annulaire, le jeu normal qui existe autour de la tige, qui coulisse sans étanchéité, servant au même bat.
On peut remarquer qu'il est inévitable d'avoir un @
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manque d'étanehéitê plus oa moins grand, même lorsqae l'on emploie des x=ineàax d'étanehéitê, et qu'une certaine ça-intité d'sir s'échTope du. cylindre à secousses, lorsouril arrive à sa position dte:x:trér;litéj mais cela ne riS<l(.l6 pas de nuire au fonctionnement.
Les gaizes bien adaptés, sans organes dtéûanchéité sont par suite utilisés pour les tiges 7 et y', là où. le tiroir rond vient recouvrir les orifices de passage .6.. -L-e cet-ce'manière on assure une pression constante, pur 8.a.-dsssoas, sur V2, 'âpres q:.t6 les orifices de p:vS88 ont été cecoàvetts par le tiroir S, après déplacement vers le haut âu piston plonzea.r à secousses, Quand alors le siàge Il de la tige est écarté de la sarfa- .:e I. t4. ontenu âans iâe échG zizi vc 0... l'air.contena àans tie s'échappc vu#= ce de si--!se ii l'air.contenu, dans la tige s'échappe vu l'orifice éiéaiiaçpement et la tige se scalève d'elle-Elâme
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en entrainant la soupape d'échappement D, lE surface Ll stécartant de son siège 2, poar ouvrir largement l'criiice dtêchap9sment >car le cylindre à secçasses J. ce mpav6uent vers le hû;
zt de la tige se fait cassi- rspidenent cela est nécessaire pauL dérer la vitesse de chute da piston
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plongeur, si bien que ce dernier, à l'extrémité de sa cour-
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se vers le bus a son chou anorti, entre V2 et B2, par an ccassin d'air, ue contact s'étant produit, la Sou.7-,aic- D reposa sur le boulon transversal riz et la tige 1T se déplace grâce à son jes. sous la fente da boulon 12, paur fermer le siège 2, avant que le.piston plongeaI' soit v na s'appliqaer sur la ploN-e de base 10 du cylindre 4 secousses, oi le jeu. est P&ru0cra complètement, le siège de soapipe Du vient s'eppliqasr sur le siège Il et arrête la coarse vers le' bas de la tige, et du corps de soupape, tandis que le piston plongeur à secousses continue de tomber.
Il s'cavre alors an espace entre BZ et cl, appelé condaiu de soupape
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après quoi le corps B est à nouveau soulevé par le ressort K, tandis crue de l'air s'écoule par les conduits d'etran- glement 15, pour soulever le piston plongeur.J. De cette- manière, l'air reste enfermé dans le cylindre à secousses, avant que le choc da la secousse se termine.
On diminue par suite la consommation d'air, ainsi que le chos nuisi- ble, qui risque de détériorer le moule en sable et de nuire à la cohésion du sable du. moule. outre, la soapape à doable siège D agit comme régi- latedr pour préparer le chemin pour une large ouverture de l'échappement avec un, déplacement aussifaible due pos- sible lors du soulèvement de la table à secoasses, au-dessas de sa position, quand l'échappement commence, Ceci est, avantageux dans les machines à secousses simples, car il est possible dtavoir Luie hauteur de course anitaire, pour les chocs, ce qui est particulièrement désirable dans les machines sans choc,
où un déplacement excessif de la table risque d'agir de façon fâcheuse sur la course relative de, la table et de l'enclume si bien que la machine fonctionne plus ou moins irrégulièrement, et que les chocs à secousses se produisent à intervalles irréguliers, avec des forces différentes et' môme souvent manquent complètement, en. sorte que la table flotte dans l'air. Si la soupape D repose contre son siège et que le piston plongeur J commence à -s'abaisser l'air qui est contenu, dans le cylindre à secoas- ses se comprime alors jusqu'à reposer, à nouveau sur 11, B1 s'écartant de C1 pour une nouvelle arrivée d'air.
L'amplitude de cette compression est déterminée par l'espace libre-. lorsque D est fermé, et par l'espace encore diminué, lorsque la soupape d'introduction est ouverte. La différen- ce est alors l'espace qui est donné par la surface du piongeur; elle règle, dans le/temps , le mouvement de D entre
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ses batées, iioar lesquelles il est possible devoir on réglage correspondant snx différentes conditions. En gênerai la pression obtenocpac cette compression ne doit ::::s dé as- ser la pression minimal d'air comprimé dans le corps de soupape C, poar laquelle le ressort K est réglé. Une pres-
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sion plus élevée aurait pour effet d' oa.vrL' préusto-rcuent la soapape d'entrée .
Une pression plus bassa ne donnerait pas la pression de compression complète, an début da choc.
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Le ressort K détermine par suite la pression r5irsa: à laquelle 19 soapape à secousses peat trav-iller. e ressert doit être SaiiîsaDnonù fort poar soulever le corps de soupape plus ral::id6.L1ent qae la table ne peat ronber.
Pour lirâiter la pression d'air introduite dans la bolte C, on disposé une soupape de r6do-etioii If (fig. 1 ) .
'Une soapspe à bille L commande l'arrivée d'sir ftcis à la soupape de rédaction, à traversh laquelle l'air va vers le récipient T, d'où il s'écoule à nouveau vers le corps de soapape c, par la soapape A,
G désigne an manomètre porté par le récipient T, et avec leqael on peut observer la pression de compensation nécessaire pour soalever la table chargée, et la pression de fonctionnement. Cette dernière doit toujours dépasser la première, de la quantité nécessaire pour obtenir la vitesse désirée, quantité qui peut être réglée par la soapa-
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pe de r4ducticu R . Dans cette scapspe de r éâact ion une s oapape de retenue 17 est maintenue ou.verte, par an ressort en charge 18, et fermée sur son siège par la pression du récipient.
Le ressort 18 qui agit sur la scappe de rete-
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nue 17 porte à. son extrémité supérieure une tête en croix 19, qui glisse contre les tiges 20, et est fixée, par un boulon 21. Ces tiges sont portées par le corps de soupape
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de la soupape de rédacti01 R, et portent1L- leur extrémité
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supérieure zen cylindre 2Z, qui oommunique par le tube 23 avec le récipient T. Ce cylindre oomporte un évidement 26, qui est légère, ent plus grand que le diamtère du cône de soupape 17. La tête en croix 19 se prolonge jusqu'au
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cylindre N2, et oonstitue en cet endroit un piston 27, ciui est relié êlastiquerieiit au cylindre.
Le piston 27 se loge. dans le cylindre 22 par l'intermédiaire d'organes d'étanchéité , et la pression du récipient T agit sar la surface pour comprimer le, ressort 18, lorsque la soupape de mise en marche A est ouverte, et d'autre part, l'air pénètre lentement par la soupape à bille L. La même pression agit sar
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la soapape de retonue 17 avec le diamètre 25j qui est logée également de façon étanche dans le corps de soupape R.
Comme cependant la surface 26 est plus grande que celle de 25 avec le poias des, parties mobiles qui agissent dans lemême mens. la pression sur 27 surmonte la pression opposée sur 17, et la soupape 17 est ainsi maintenue ouverte.
Dans ces conditions, la pression qui règne dans le récipient T, et qui, est,indiquée par le manomètre G est la pres-
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sion de, conrpensation pour le piston plongent J, comme cela est nécessaire 'pour maintenir la table à secousses, avec
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une charge luelconque. Lorsqu-'alors la tête 19 est fixée 8X tigzs 2, on obtient directement l'équilibre en guvrant largement L pour la mise en marche de la machine. La pres- sion dans le récipient # augmentera alors aatomatiql1ement. ' ' , pon,.- atteindre one vitesse désirée pour la table chargée, et limitée d'ane façon bien déterminée.
La course restera dans les limites nécessaires pour les machines sans choc,
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de façon à maintenir la table et ilenclanie en marche cor- recte. Un tuyau flexible 28 sert à faire communiquer la soupape de mise en marche A et la table à secousse, et an robinet 24 sert ;pour l'écoulement de l'oaa. de condensation dans le récipient T.
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téchaa7per.ient de la machine pcut également être disk
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posé de manière que tous les liquides qui se déposent
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soient évacues hirs da cylindre â secousse par l'echappenent .
Couja on ü le voir 'sur la fig. 3, le piston a secoasse repos,-, aü-dessüs de sa plaque de base 10, qui est tJ:inten!.le en #s par le coassin 9 et la plaque 8. Le scapape dTinree:üc:'Lon B est soulevée de son siège v1 par la tige de soupape V, et est obligée de s'ouvrir largement
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sous l'action àa tessot+ à.
On a àéjà remarqaé qcze la soapape V est maintenue lors da 8oèveent, par lc manchon B , soas l'actàon de la pression qai s'exerce pac les conduitsfirétran31ement 1, contre toute continaation do noovemsnts, vers le Ii&:rc, et l'on notera, que cela est une c;o2s éqüam de la relation entre les eür:.cs sapérisares telles qu'elles sont disposées pour glisser l'une par rapport à l'autre. in peat faire varier avec une certaine lstitade les sarfaces relatives, mais pas exaéréiaen;; pour iildiqaer à titre d'cxenple les rapports (Le dimensions convenables les chiffres correspondant aux différents diamètres seront supposes proportionnels aux diamètres agissants nécessaires,
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depa1s le diamètre de Yl indiqaé par 3 jasqu'aa diamètre 7 pour la sou.pape B1.
Bar les dessins, les différentes parties sont représentées dans la position qu'elles prennent, lorsque l'ar-
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rivée d'air est fermée avant la soapape d'intrcdaction I, en n'importe qüel point extérieur à la machine, en A, ou Z- la soupape L.
Le fonctionnement de la soupape est le suivant: Lorsuae l'on fait pénétrer de l'air sous pression pour soulever le piston plongeur J, cet air pénètre par les couda ils d'étranglement 15, ménagés dans le tiroir s, dans
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le cylindre à S8COQSS6S 1, au-dessous âa piston J; cet air
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soulève le piston avec la table, et la, section des conduits
15 détermine la vitesse du piston plongeur et de la table.
Le soupape de réduction R remplit un rôle analogue en ce qui concerne la charge de la table. Si la charge portée par la table est relativement faible, la soupape R peut .rester dans la position représentée fig. 1 où le ressort 18 n'est que faiblement comprimé; par contre, si la charge est relativement grands, la pression qui s'exerce au-dessous du piston plongeur, doit être suffisante pourle soulever, comme on peut le voir au manomètre G et le ressort 18 se régi'? automatiquement; la tête en croix- 19 est alors fixée dans la position qu'elle a prise. La pression dans le récipient T augmente alors et règle l'entrée d'air pour la charge correspondante.
De cette manière, il y aura une arrivée d'air en excès pour la pression de marche correcte de la machine, dans chaque cas, et ello ne créera que peu ou pas de dépen- se car le récipient d'air T @ert alors do soupapeet la soupape de réduction R est un dispositif simple et bon marohé, pour remplir son rôle.
L'air comprimé ne pénètre pas sealement dans le cylindre à secousses 1 pour soulever le piston plongeur J, mais passe également à l'intériour de la tige V par les condaiots H, et pénètre par les condaites X dans l'espace annu- lairo, en passant par V2, La soupape d'introduction B1 est maintenae ouverte par le ressort K. Lors du soulèvement, le piston plongeur entraîne le ti.roir S, ciui recouvre alors les conduits H, o t ferme ainsi l'intérieur de la tige V de fa- çon à empêcher l'entrée d'air comprimé. La pression, dans la tigo V agit par les conduits X sur le piston 2 de la tige, et à l'extérieur, par la pression directe, sur V1; pour maintenir lasopupape d'échappement D abaissée.
Quand le
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piston plonger monte, la tige V reste en position, et le
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siège ul de la soapape d'introduction s'appli9.v-.e sur la surface de siège B 18 et ferme l'arrivée Q'2ir. Le passage 11 ast alors ouvert grâce à la liaison à fonte, et ltintérieur de la tige V C oillf.la.niqa6 avec l' échlJJ,,::1aent, ainsi aae la chambre , par VZ. Il s'ensuit çue lirir qui est COU1;, enu. ainsi gae l'air qai pénètre par les c011":(1i ts :cl porese vers le il-atla tige eii un Liouvoment (!'--bord rapide, pais plus lent grîIce à la faible section des conu.o.its 11. .
L;';:V2...:JUt vers le haat de la tige V ouvre l'échappement lar'eNent et rapidement. La tige V est retenae lors de ce uoavenent vers le haut par les orifices étroits X, avant qu'il se soit produit un contact entre y-- et .134 . 00n1L1e le piston plongeur tombe alors, laliaison à fente fait fer- @
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cer l'écliappcment, par la so apape Z, de manière à fermer l'arrivée d'air sous le piston -.01O.-ageur.
Qn obtient de cette façon, aae la boite du Loule, qai toupe avec la ta-Me à Secousses , reste en liaison correcte avec la table, lors du choc de la secousse, rès peu de temps avant le choc, la tige atteint en V2 le manchon B2, et maintient la surface de la soupape B1 pendant que le siège de soupape C1 continue à se déplacer vers le bas, et ouvre par suite le cylindre à secousses, pour faire entrer de l'air frais par une ouverture plas large.
Les différents organes prennent alors la position représentée fig. 1. Le ressort K a soulevé la soupape B, et
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il ouvre la soupape d'introduction pour recomaencer le cycle de secousses qui vient d'être décrit. La secoasse peat être commencée et terminée par la soupape A. Los différantes charges de la table nécessitent seulement an noaveau réglage de la soupape de rédaction R.