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"A'ûDar'9i l'Pour couler les métaux". cette invention concerne un appareil perfectionné pour couler les métaux, notamment pour couler le cuivre et autres métaux analogues suivant le procédé décrit dans la, demande
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de Brevet nO 2A2,3O8 du 13 Février lQ29.
Suivant ce procédé, on coule le cuivre dans un moule vertical dont les parois internes sont parallèles ou sensi- blement telles,de manière à obtenir un saumon plat convenant pour le laminage.Le moule possède une chemise d'eau,et de l'eau ou un autre agent refroidisseur circule dans cette
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chemise de façon à refroidir efficacement les paroisinternes du moule afin de provoquer un refroidissement brusque du cuivre et de l'amener à se contracter et ?:
1 se dégager ainsi des narois du moule.Le fond du moule présente une ouverture fermée par un fond amovible ou une porte, par laquelle le saumon est déchargé de façon à tomber verticalement pour être reçu par exemple dans un bain d'eau où il se refroidit encore. Ce procédé donne un saumon plat allongé dont les côtés d'une part et les extrémités d'autre part sont parallèles ou à peu de chose près parallèles entre eux, de sorte que lion évite les difficultés que lion éprouve habituellement à laminer les saumons en forme de coins, ou les saumons obtenus par la coulée en bout de la manière ordinaire.
Le principal avantage de ce procédé réside en ce que l'oxydation est limitée , l'extrémité supérieure du saumon qui est seule exposée à 11 air et dont les faibles dimensions font que la surface oxydée est réduite au minimum. 'En outre, comme cette surface oxydée est située à une extrémité du saumon qui est laminé longitudinalement, elle n'apparaît qu'à un bout de la tôle laminée qui peut être facilement enlevé par cisaille- ment de la manière habituelle. Ce procédé facilite ainsi la production des tôles de cuivre et la rend moins onéreuse.
La présente invention a pour objet un appareil parituc- librement destiné à la coulée du cuivre par le procédé décrit ci-dessus. Dans cet appareil. on emploie un certain nombre de moules verticaux tous montés sur un support aprorié quel- conque tel qu'une roue ou une plaque tournante, et actionnés d'une façon continue ou intermittente. Au poste de coulée d'un côté de la roue, les moulas reçoivent le métal fondu; pendant qu'ils cheminentvers l'autre côté de la roue, le métal coulé est solidifé et refroidi brusquement; en arrivant de
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l'autre côté de la roue (ou en tout autre point suffisamment éloigné pour que le refroidissement se poursuive durant le temps voulu), le moule est ouvert et le saumon qu'il contient en est déchargé.
Les moules vides reviennent ensuite au poste de coulée et pendant leur retour ils sont refroidis et prépa- rés pour la coulée suivante. Des dispositifs convenables font circuler 1,eau de refroidissement ( ou autre liquide approprié) dans les chemises des moules et règlent la tempé- rature de l'eau de façon à l'introduire dans les chemises d'eau à la température qui donne les meilleurs résultats.
Les dessins annexés montrent la forme de réalisation pré- férée de l'appareil.
Fig. l est une élévation de côté de la machine de coulée, partie en coupe.
Fig. 2 en est un plan.
Fig. 3 est une élévation de côté formant une continuation de Fig. 1 et montrant un dispositif convenable pour amener l'eau de refroidissement hune température régulière déterminée.
Fig. 4 est une élévation de côté du moule à plus grande échelle, partie en coupe.
Fig. 5 est une coupe verticale transversale du moule, Fig. 6 est une coupe verticale d'une variante de con- struction du moule.
Fig. 7 est une vue en élévation du moule montré sur la Fig. 6, et
Fig. 8 en est une vue en plan.
Sur les dessins, A-A désignent une série de moules suppor- téspar n'importe quel support convenable,lequel est avanta- geusement constitué par une roue ou une plaque tournante comme c'est représenté. Les moules sont disposés à égale distance les uns des autres de sorte que après chaque opéra-
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tion de coulée,la roue tourne d'un certain angle entre deux moules: ceci peut se faire . la main ou à l'aide de tout mécanisme automatique appropiré.
Pour le coulée on peut utili- ser une poche de type quelconque C, qui lorsqu'elle est remplie de cuivre fondu peut être inclinée pour déverser le cuivre dans le moule qui est au -poste de coulée, il est préfrable de disposer la poche de coulée à proximité d'une goulotte D partant d'un four dans lequel le cuivre est fondu. Les moules peuvent avoir une seule cavité pour mouler un seul saumon, ou bien (spécialement pour les saumons minces) les moules peuvent avoir plusieurs cavités et dans ce cas la poche de coulée doit avoir un nombre correspondant de goulottes.
Sur la Fig. 2 les moules sont représentés comre étant des moules doubles, c'est-à-dire comportant deux cavités pour mouler deux saumons à la fois; à cet effet la niche de coulée com- porte une double goulotte pour déverser le métal simultané- ment dans les deux cavités.
A cet effet le moule peut être fixe pendant la coulée ou bien, si le support tournant se dénlace continuellement, la poche de coulée peut se déplacer avec lui pendant la coulée et revenir ensuite en-dessous de la goulotte D pour recevoir une nouvelle charge, chaque moule comporte une chemise d'eau E et une ouverture à sa. nartie inférieure fermée par une trappe ou autre fermeture amovible ? qui -peut égale- ment comporterune chemise d'eau, cette tranne ou port peut être avantageusement maintenue formée par un étrier articulé G qui vient en prise avec une surface cunéiforme formée en-dessous de la porte.
De l'eau est introduite dans chaque chemise d'eau par un tuyau d'admission inférieur a et elle est évacuée par un tuyau supérieur b. Comme ces tuyaux tournent avec la plaque tournante, ils sont tous reliés à. des tuyaux annulaires H, I.
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Le tuvau H reçoit de l'eau d'un tuyau J et le tuyau I envoie l'eau dans un tuyau K par lequel cette eau est évacuée. Pour permettre à la plaque tournante de tourner,les tuyaux J et K comportent chacun une partie qui coïncide avec l'axe de rota- tion de cette plaque, cette partie centrale comprenant un ,joint articulé L pour le tuyau J et L' pour le tuyau K, ces joints articulés étant constitués par des boites à bourrage pour em- pêcher les fuites. Si lion introduit de l'eau par le tuyau J dans le tuyau annulaire H. elle s'écoulera de celui-ci par les branchements a dans les chemises des moules et sortira, de ces dernières par les branchements b pour s'écouler dans le tuyau annulaire I et être évacuée par le tuyau de retour K.
De la sorte,l'eau circule simultanément dans les chemises d'eau de tous les moules. comme c'est représenté, les moules résolvent le cuivre fondu d'un côté de la roue et les saumons solidifiés et re- froidis brusquement sont démoulés du côté diamétralement op- posé. Cette disposition est avantageuse mais il n'est pas nécessaire que le poste de coulée et le poste de démoulage soientsitués à 180 l'un de 1autre,car dans certains cas il serait préférable d'adopter un autre angle. sur la partie droite de la Fig. 1 le saumon coulé tombe du moule à travers l'ouverture de sa porte F. Il est avantageux de disposer en ce point un bain d'eau M de façon que les saumons encore chauds puissent être refroidis davantage par l'eau.
Il faut prévoir un dispositif pour retirer ces saumons du bain et l'on peut avantageusement employer à, cet effet un transporteur à courroieou chaîne M. Celui-ci peut être aisément constitué au moyen de chaînes sans fin passant sur des poulies c. d et munies de barres transversales e,et f destinées à retenir les saumons sur le plan Incliné de la partie du transporteur
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qui émerge du bain. Les saumons peuvent tomber de la poulie sur n'importe quel dis-oositif approprié,non représenté destin,! emporter les saumons, ceux-ci-peuvent donc être emenés immé- diatement ou à tout moment voulu pour subir un traitement ul- térieur.
Il est important pour que le procédé soit réalisé dans les meilleures conditions que les moules conservent une tempé- rature uniforme, ce que l'on obtient au mieux en réglant la température de l'eau à l'admission. Ceci est le rôle de l'ap- pareil représenté sur la Fig. 3. cet appareil comprend un réservoir fermé P ressemblant à une chaudière ordinaire et comportant certains accessoires. Le réservoir P est rempli d'eau jusqu'à un niveau déterminé. Lorsque l'on met 1'appareil en marche,on admet de la valeur par un tuvau q afin d'élever d'emblée la température de 11 eau contenue dans le réservoir au degré voulu. Le tuyau Q est commandé par un robinet 0,8 qui peut être aussi une soupape de retenue-fonctionnant par la pesanteur.
Un tuyau J' quitte le réservoir en dessous du nivea.u de l'eau et aboutit au tuvau d'admission J de la. Fig. 2, et une pompe T est de préférence intercalée pour assurer la circulation de l'eau. De la sorte l'eau est ammenée au tuvau J qui, par l'intermédiaire de la boite à bourrage dont est munie sa partie montée sur le support et reliée au tuvau de distri- bution H,produit une circulation continue. Le retour de l'eau se fait du tuvau I du support par le tuvau K et la boite à bourrage L' vers la partie fixe de ce tuyau qui, sur la Fig.3, se continue par la tuyau K'. Ce tuyau K' pénètre à la partie inférieure du réservoir P et est de préférence perforé de ma- nière . répartir l'eau chaude dans tout le contenu du réservoir.
L'eau contenue dans les chemises des moules est fortement chauf- @
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fée par le métal coulé dans ceux-ci. L'eau ayant servi au refroidissement est donc ordinairement chauffée à une tempé- rature beaucoup plus élevée que l'eau sortant du réservoir, de sorte que, une fois l'opération mise en route, la soupape d'admission de vapeur Q' peut être fermée. La température, qui excède ordinairement de beaucoup la température d'ébulli- tion normale de l'eau, peut être réglée en agissant sur la pression dans le réservoir P.
A cet effet, le tuyau d'échap- pement Z par lequel la vapeur en excès est évacuée, est muni d'une soupape de sûreté réglable R qui peut être ajustée de manière à laisser passer la vapeur à toute pression voulue et à déterminer ainsi la température maintenue à l'intérieur du réservoir. La vapeur peut être conduite en n'importe quel point voulu pour être utilisée. En construisant la soupape g, sous forme de soupape de retenue, on obtient qu'elle se ferme d'elle-même dès qu'une pression convenable se développe dans le réservoir ; la soupape représentée peut être'fermée à la main en agissant sur le volant dont elle est munie, lorsque l'appareil doit être fermé. Pour protéger le réservoir P contre une pression accidentelle excessive, on peut installer une soupape de sûreté U.
Le réservoir P doit être muni de dispositifs appropriés pour y maintenir le niveau d'eau voulu. On peut employer à cet effet un régulateur d'alimentation d'eau automatique de construc- tion quelconque V, tel que par exemple un appareil Cope comme ce- lui qui est montré sur la Fig.3 et qu'il n'est pas nécessaire de décrire, ce régulateur commande une soupape d'admission W in- tercalée dans le tuyau d'alimentation d'eau S par lequel de l'eau sous une pression supérieure à celle qui règne dans le réservoir P est introduite en quantités suffisantes pour main-
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tenir dans celui-ci le niveau d'eau normal v-v.
Comme résultat du fonctionnement de cet appareil de chauffage,1,eau circule à une température sensiblement uni- forme sous l'effet de la pompe T dans le tuyau ou collecteur d'admission annulaire H et les tuyaux de branchement e vers les différentes chemises d'eau des moules ; dans ces chemises l'eau est chauffée aune température supérieure par la chaleur dégagée du métal coulé; l'eau ainsi réchauffée est évacuée des chemises d'eau par les tuvaux b et rassemblée dans le tuvau annulaire I puis ramenée au réservoir à eau chaude, la vapeur en excès s'échappant par la soupape de sûreté R.
Inexpérience a montré que lion obtient les meilleurs résultats en chauffant 1'eau % une température telle que lorsqu'elle pénètre dans les moules elle ait entre environ 1040 et environ 1320 C.
Les moules à chemise d'eau A peuvent être construits de différentes façons. Deux constructions aporopriées sont représentées sur les dessins. Celle qui est représentée sur les Figs. 4 et 5 sera décrite en premier lieu.
Le moule comporte une coquille Intérieure ± formant le moule proprement dit et une coquille extérieure J1 reliée à la première par des pièces i et .1 à la parite supérieure et in- férieure, respectivement. La chemise d'eau E est divisée par des cloisons k-k qui, dans cette forme de construction, s'é- tendent transversalement et sont munies de perforationis 1 pour permettre à l'eau de circuler de bas en haut d'un compar- timent de la chemise d'eau au suivant. Ces différents élé- ments sont de préférence construits en fer ou en acier coulés et sont assemblés par soudure.de préférence électriquement.
Pour obtenir un assemblage solide, tel que la coquille exté-
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rieure h puisse résister à la pression interne de l'eau cir- culant sous pression, il est préférable de munir les cloi- sons . de pattes y (Fig. 4) qui passent dans des ouvertures correspondantes de la coquille externe et sont fixées par soudure. Cette construction donne un moule très solide ca- pable de supporter une pression interne élevée et dans lequel la circulation de l'eau de refroidissement à travers la che- mise d'eau est répartie à tel point, grâce aux perforations l, qu'elle est maintenue tout-à-fait uniforme.
Le fond ou porte articulée F est représenté sur les dessins comrue étant massif et ne comportant pas de chemise d'eau en raison de la diffi- culté que l'on rencontre introduire l'eau dans une telle chemise et à l'en évacuer à travers des joints étanches coin cidant avec l'axe d'articulation; cette porte est formée d'une pièce coulée massive articulée d'un côté au moyen de charniè- res n de forme quelconque, des charnières à pattes étant montrées µ titre d'exemple.
Pour maintenir cette porte fermée pour la coulée, on emploie un étrier oscillant p qui est suspendu sur des pivots .9.. fixés des deux côtés du moule ; la partie inférieure de l'étrier p vient en prise avec des ailettes r-r formées à la partie inférieure de la porte F et présentant une surface en arc de cercle excentrique à la trajectoire circulaire de la surface supérieure de la partie inférieure de l'étrier, de sorte que lorsque celui-ci pivote en-dessous de la porte il se produit un cofncement, ce qui force la porte à s'appliquer d'une façon étanche contre son siège; en pratique l'étanchéité du joint s'obtient en donnant un coup de marteau sur l'étrier.
Pour le démoulage, on donne un coup sur l'étrier pour le raire basculer vers la droite de la Fig. 5 afin qu'il dégage la porte qui s'ouvre
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en tombant et laisse sortir le saumon.
Les Figs. 6, 7 et 8 montrent une autre forme de con- struction. Dans ce cas également, le moule comporte une paroi intérieure & et une paroi extérieure ] ainsi qu'un dessus 1 et un fond 1, comme ci-dessus,et il comprend aussi des cloisons intermédiaires qui sont désignées ici par K' car elles sont essentiellement différentes de celles des Figs. 4 et 5.
Les cloisons K' sont de préférence non perfo- rées et au lieu de diviser la. chemise d'eau E en comparti- ments, elles sont disposées avec une certaine inclinaison vers le haut et constituent une spirale, de sorte que la che- mise d'eau forme un conduit en spirale continue partant de la conduite ci' admission!. située dans le bas et aboutissant à la sortie b à la partie supérieure, Il s'ensuit que Peau plus froide pénétrant à la partie inférieure circule suivant un trajet en spirale ou en hélice aplatie autour de la naroi intérieure du moule, s'échauffe graduellement à mesure qu'elle monte et est évacuée à sa température la plus élevée par la, sortie b.
De préférence l'entrée a est située d'un côté comme le montre la Fig. 7, do manière à envoyer l'eau sans obstacle dans l'un des côtés plats de la chemise d'au, et la sortie b se trouve du côté opposé comme c'est représenté.
De préférence aussi, dans les deux formes de construction du moule,les tuyaux d'entrée et de sortie a et b sont dirigés dans le même sens pour qu'il soit plus facile de les relier nux tuyaux annulaires H, I comme CI est montré sur la Fig. 1, Dans la. construction représentée sur les Fig.s 6, 7 et 8, les pièces g,h, i,j et k' peuvent être faites et assemblées par sou- dure comme on l'a décrit avec référence aux Figs.
4 et 5. au bien elles peuvent être coulées, ou partiellement coulées et @
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partiellement soudées. Suivant un mode de construction apnro- prié,on fait la coquille intérieur g en une pièce et la co- quille extérieure h en une autre pièce, le dessus i étant ou forme sur l'une/l'autre de ces pièces ainsi que le fond les cloisons k' sont 'formées dans ce cas par des nervures saillant da la coquille intérieure.
La coquille extérieure peut alors être glissée sur la coquille intérieure et on peut souder les joints pour les rendre étanches au sommet et au fond, mais sans rendre nécessairement étanches les joints existant 3ntre les bords extérieurs des cloisons ou ner- vures k' et la face intérieure de la coquille extérieure, étant donné qu'il Importe peu que de petites fuites se pro- duisent d'une spire à l'autre du conduit en spirale. Toute- fois, il est désirable de renforcer les côtés plats de la coquille extérieur h pour lui permettre de mieux résister à la pression interne,on soudant de place en place ses côtés aux bords extérieurs des nervures k', comme ci est indiqué en u u sur la Fig. 6.
Ces soudures remplissent le même office que les éléments m montrés sur la Fig. 4. La porte F est ici aussi montrée sous la forme d'une pièce de fonte massive bien qu'elle puisse être munie d'une chemise d'eau, et les charnières m' sont représentées comme comportant un élément coulé d'une pièce avec la porte at un autre élément venu de fonte ou soudé à la partie inférieure du moule. La fermeture de la -porte inférieure consiste dans ce cas aussi en un étrier p suspendu à des pivots ¯% et venant en prise avec des ailettes r dont les faces inférieures courbes font office de coins. Quel que soit sa construction,le moule peut être sup- porté par des organes en fer profilé s, t faisant partie du support rotatif ou plaque tournante B de la Fig, 1.
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L,appareil décrit ci-dessus peut âtre employé pour couler non seulement du cuivre mais divers autres métaux ou alliages ayant des propriétés plus ou moins analogues h celles du cui- vre. Le moule peut être modifié en outre conformément à la forme de construction montrée sur la Fig. 5 de la demande de brevet nô 282,308 du 13 Février lQ2Q et décrite dans le mémoire annexé à cette demande de brevet.
-:- R E V E N D I C A I O N S 1.- Appareil de coulée comportant un certain nombre de moules à chemise d'eau présentant des cavités parallélas pour couler des saumons en bout, chacun de ces moules pos- sèdant une ouverture inférieure fermée par une fermeture à mouvement relatif, un support pour ces moules, des disposi- tifs situés à un poste de coulée sur le chemin des moules pour y verser du métal fondu et des disnositifs située à un poste de démoulage éloigné d'une distance appropriée et destinés aà recevoir les saumons déchargés des moules.