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" MACHINE A MOULER PAR CENTRIFUGATION "
La présente invention a pour objet une machine à mouler par centrifugation permettant notamment d'obtenir des pièces présentant des parties perpendiculaires ou obliques les unes par rapport aux autres.
Cette machine est destinée à mettre en oeuvre un procédé de fabrication des dites pièces, tambours de freins, poulies, volants, etc... dans lequel on refroidit, le plus énergiquement et le plus rapidement possible, la fonte dis- tribuée dans le moule rotatif, comme il est dit plus loin, de manière à obtenir des pièces en fonte blanche au sortir du moule, Ces pièces sont ensuite portées au four à recuire.
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Ce procédé, déjà connu pour la fabrication des tuyaux en fonte cylindriques n'a jamais pu être employé avec un re- froidissement aussi intense et effectif qu'avec la machine ci- dessous décrite.
Pour obtenir ce résultat, on remarquera que l'épais- seur du moule métallique directement refroidi ne dépasse pas l'épaisseur de la pièce à obtenir, ce qui permet d'absorber presque instantanément les calories de refroidissement et de solidification de la fonte.
On obtient ainsi, après recuit, des pièces de fonte à très haute résistance mécanique parfaitement adaptées en particulier à l'usage des tambours de freins.
La machine suivant l'invention se caractérise prin- cipalement en ce qu'elle comporte, en combinaison, un moule mobile en rotation, au moins un noyau amovible, des moyens pour immobiliser le noyau dans le moule et des moyens pour entraîner en rotation l'ensemble (moule, noyau); le métal fondu qui est fourni à partir de tous dispositifs appropriés, étant distribué centralement. à l'intérieur du moule, par des en- trées ou canaux de préférence divergents répartissant régu- lièrement le métal au fur et à mesure de son alimentation.
L'invention s'étend également aux objets de détails constitutifs de l'objet principal et notamment aux points suivants appliqués séparément ou en toutes combinaisons : a) Le noyau est maintenu par l'intermédiaire de doigts, soumis à Inaction de contrepoids et qui verrouillent automa- tiquement le noyau, sous l'action de la force centrifuge;
le déverrouillage s'effectuant automatiquement dès que la rotation du moule cesse. b) Les doigts de verrouillage sont articulés ou mobiles en translation. c) Une circulation d'un fluide de refroidissement, tel que l'eau sous pression, est prévue dans le moule, l'arrivée de ce fluide s'effectuant centralement et l'évacuation
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périphériquement ou centralement. d) Une plate-forme basculante, dont les déplacements con- trôlent l'embrayage de la machine, assure automatiquement cet embrayage dès qu'une personne monte sur cette plate-forme et en provoque l'abaissement. e) La plate-forme est reliée cinématiquement à l'embrayage et des moyens de freinage agissent automatiquement dès qu'on cesse d'agir sur cette plate-forme qui est rappelée à sa posi- tion initiale.
f) Des moyens de réglage sont prévus pour modifier le poids qu'il est nécessaire d'appliquer sur la plate-forme pour assurer la mise en action de l'embrayage. g) Un carter protecteur, entourant la machine, forme un écran contre les parties de métal fondu qui accidentellement seraient projetées périphériquement par le moule en rotation pendant une opération de moulage. h) La machine est entraînée, de préférence, par un moteur électrique à contrôle, soit indépendant, soit fonction du dé- placement de la plate-forme commandant l'embrayage. i) Le moule ou le noyau ou les deux peuvent comporter des gorges de section et de forme appropriées (de préférence en forme d'aubes) s'étendant à partir du centre ou des canaux divergents, vers la périphérie.
j) La surface périphérique interne du moule ou du noyau ou les deux peuvent comporter des gorges de forme et de sec- tion appropriées.
L'invention s'étend encore à d'autres points particuliers qui apparaîtront dans le texte suivant, fait en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement et dans le- quel :
La figure 1 est une élévation d'ensemble, en coupe axiale verticale, d'une machine à mouler par centrifugation établie suivant l'invention.
La figure 2 est une élévation, en coupe axiale
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@ verticale, du dispositif automatique de contrôle du fonction- nement de la machine,
La figure 3 est une section faite suivant III-III de la figure 1.
La figure 4 est une section faite suivant IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une élévation partielle, en coupe axiale verticale, d'une autre forme de réalisation d'une machine à mouler par centrifugation.
La figure 6 illustre sohématiquemeht en plan, le fond du noyau.
La figure 7 représente, schématiquement, un tambour de frein réalisé suivant l'invention avec nervures périphériques
La forme d'exécution illustrée à titre d'exemple seu- lement, comporte un bâti général 1 présentant, au-dessus de son assise, une forme de révolution et, à sa partie supérieure, une ouverture axiale 2 pour le passage d'un arbre tubulaire vertical 3. Ce dernier comporte, à sa partie supérieure, une collerette 4 reposant, sur le bâti général 1, par l'inter- médiaire d'un roulement à billes 5 par exemple.
A la partie supérieure de l'arbre tubulaire 3 est monté un moule 6 présentant axialement, dans sa région infé. rieure, une partie tubulaire 7 engagée dans l'arbre 3. La liaison angulaire entre le moule 6 et l'arbre 3 est assu- rée par des prisonniers 8, ou moyens susceptibles de jouer le même rôle, vissés sur la collerette 4 de l'arbre 3 et engagés dans des lumières 9 ménagées, à, cet effet, dans le moule 6. Cette disposition permet un démontage facile du moule 6 par une translation verticale de celui-ci.
Cemoule est réalisé en trois parties : une partie inférieure 6a, montée sur l'arbre 3 comme indiqué précédemment, une partie supérieure 6b, solidarisée avec la partie 6a par des bou- lons 10 et des écrous 11 et une partie interne 6c, dis-
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posée dans la chambre queménagent entre elles les parois in- ternes 6a et 6b , Cette partie 609 qui peut être fixée ou solidarisée angulairement avec 6a et 6b, comporte une saillie tubulaire axiale inférieure 12 montée, par l'intermédiaire d'une bague 13, sur un tube vertical fixe 14, Ce dernier est disposé co-axialement et intérieurement à l'arbre tubulaire 3 et engagé, à sa partie intérieure, dans un raccord 15 branché à une canalisation 16 d'arrivée d'eau sous pression.
Un noyau 17, en sable par exemple, établi à la fa- brication avec une bague 18 de fixation comportant une gorge 19 et une partie conique 20 de centrage, est disposé, comme représenté, dans le moule 6 ,où il repose par la bague 18 sur une assise annulaire 21 ménagée sur la partie 6b du moule 6.
Les boulons 10, qui assurent la liaison entre les parties 6a et 6b du moule, comportent chacun une tête 22 en forme de chape sur laquelle est articulé, par l'intermédiaire d'un axe 23, un levier 24 prolongé d'une part, par un contrepoids 25 et, d'autre part, par un doigt incurvé 26 qui s'applique, en période de fonctionnement, comme il sera indiqué ultérieurement, sur la bague 18 du noyau 27.
L'arbre tubulaire 3 est guidé, à sa partie infé- rieure, par un roulement à billes 27 dans une pièce 28 montée à l'intérieur du bâti 1 et fixée sur lui par des vis 29.
Un manchon 30, pourvu de deux plateaux, l'un légè- rement conique 31, l'autre plan 32, est solidarisé seulement angulairement avec l'arbre 3 par l'intermédiaire d'une clavette 33 fixée, par des vis 34, sur cet arbre.
Le manchon 30 peut être déplacé en translation sur l'arbre 3, comme il sera indiqué ultérieurement, pour venir appliquer, soit le plateau 31 contre un cône 35 d'embrayage soit le plateau 32 contre une couronne 36 de friction
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fixée sur la pièce 28.
On remarquera en outre que le manchon 30 repose, par l'intermédiaire du plateau 31, sur une bague 37 avec interposition d'un roulement à billes 38, Cette bague 37 repose sur des butées 39 d'un dispositif cinématique de commande en translation indiqué ci-après, Le plateau 31 fait corps avec le manchon 30 et le plateau 32 est rapporté sur celui-ci, avec lequel il est solidarisé par une clavette 40.
Les butées 39, appartenant à des leviers jumelée 41, entourent la partie centrale du manchon 30, Ces leviers sont articulés, en 42, sur le bâti 1 de la machine et pro- longés, d'une part, par un contrepoids 43 et, d'autre part, par des bras 41a reliés, à leurs extrémités, par une barrette 44.
Une plate-forme 45, articulée à une extrémité, en 46, sur le bâti de la machine, repose, à une extrémité, en 48, sur la barrette 44. On remarquera, en outre, qu'un dispositif de réglage est interposé entre le plateau 45 et les bras 41a.
Ce dispositif est constitué par une tige 49 montée dans le bâti 1 et pourvue d'un plateau inférieur 50, un ressort 51 étant interposé entre la plate-forme 45 et le plateau 50.
La tige 49 peut être déplacée en translation par l'intermé- diaire des écrous 52 et 53 en vue de modifier la tension initiale du ressortl 51 Interposé entre le plateau 50 et la plate-forme 45.
Le manchon 3 est établi pour constituer, à sa partie supérieure, une cuvette 54 alimentée, en huile de graissage, par un tube 55. La partie supérieure du bâti 1 est pourvue d'une gorge annulaire 56 pour la récupération de l'huile ou pour recevoir un feutre d'étanchéité ou une collerette solidaire du moue,
La partie supérieure 6b du moule comporte, dans sa région centrale, une partie concave 57 disposée en regard du conduit 14 d'arrivée de l'eau sous pression.
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Comme représenté plus spécialement par la figure 3, l'arrivée du métal fondu (flèche 58) est établie pour cons. tituer des canaux divergents 59 répartissant régulièrement le métal à la coulée. Cette disposition constitue une carac- téristique importante de la présente invention.
L'eau de refroidissement, dont le sens de déplacement est indiqué par des flèches, circule dans des canaux 60 et 61 (figure 4). on remarquera également qu'un carter annulaire protec- teur 62 reçoit les particules de métal fondu qui accidentel- lement sont projetées par la rotation du moule. Le carter qui permet l'évacuation de ces particules à la partie infé rieure, protège également le dispositif de verrouillage auto*- matique à contrepoids 25.
Le cône d'embrayage 35 est monté sur un arbre 63 tourillonné par l'intermédiaire de roulements 64, dans le bâti de la machine, cet arbre étant relié cinématiquement à l'ar- bre d'un moteur électrique de commande.
La figure 5 illustre une variante de réalisation dans laquelle le noyau 17 en sable est remplacé par un noyau 17 en fonte par exemple. Ce noyau s'engage comme représenté et les doigts 26 du dispositif de verrouillage s'appliquent sur une collerette 18 ménagée à la périphérie de ce noyau, On remarquera également que le noyau 17 présente axialement des canaux 59 de distribution et de répartition du métal en fusion,,
La machine décrite et représentée est plus spéciale- ment établie pour la confection de tambours de frein.
Dans la figure 5, ces tambours comportent une bague 66 en acier préalablement disposée dans le moule et qui est solidarisée avec le tambour à la coulée. comme ingîqué précédez-
On remarquera que le moule, comme indiqué précédem- ment, peut facilement être démonté ce qui permet son rempla-
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cornent par un autre moule permettant la réalisation d'une autre pièce présentant des parties perpendiculaires ou .obli- ques les unes par rapport aux autres.
Le fonctionnement de la machine précédemment décrite est le suivant :
L'ouvrier chargé du fonctionnement et du contrôle de la machine place un noyau 17 dans le moule; cette opération est permise par suite de l'effacement des doigts 26 sous l'action des contrepoids 25. L'ouvrier monte alors sur la plate-forme 45 qui, sous son poids, se déplace angulairement autour de son axe 46 d'articulation et agit, par la barrette 44, sur les bras 41a des leviers 41. Ceux-ci, par les bu- tées 39, soulèvent la bague 37 et par suite le manchon 30 et les deux plateaux 31 et 32; le plateau 32 est dégagé de la couronne 36 de friction et le plateau 31 vient s'ap- pliquer contre le cône 35 d'embrayage. Le plateau 31 est entraîné en rotation par friction et déplace avec lui l'arbre tubulaire 3, le moule 6, son noyau 17 et les ensembles articulés 24.
Sous l'action de la force centrifuge les con- trepoids 25 s'écartent et les doigts 26 s'appliquent sur la collerette ou bague 18 du noyau 17 en verrouillant et en solidarisant celui-ci au moule. La coulée est alors ef- fectuée et le moulage par centrifugation est réalisé.
L'eau de refroidissement circule en permanence comme indiqué par les flèches. Cette eau arrive, par la canalisation axiale fixe 14 et s'écoule dans l'espace ménagé dans cette dernière et l'arbre tubulaire 5 pour enfin être évacuée, à la partie inférieure de la machine par l'ouverture 70.
Le moulage étant effectué, l'ouvrier descend de la plate-forme ce qui provoque automatiquement l'abaissement du manchon 30 en réalisant le débrayage du plateau 31 et du cône 35 de friction ainsi que l'application du plateau 32 contre la garniture 36 de friction. La machine est alors arrêtée rapidement et les contrepoids 25 s'abaissent en
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effaçant les doigts 26. L'ouvrier peut retirer le noyau 17 auquel adhère le tambour moulé par suite de la contraction due au refroidissement. Il place un nouveau noyau et remonte sur la plate-forme 45 pour provoquer la mise en fonctionnement comme indiqué.
On remarquera, suivant l'invention et comme représenté plus spécialement par la figure 6, que le noyau 17 peut comporter des gorges 80 prenant naissance dans les canaux radiaux 59 de distribution, Ces gorges, qui peuvent avoir une section quelconque, affectent, de préférence mais non nécessairement, la forme d'aubes. Elles favorisent la réparti- tion de la fonte pendant le moulage et constituent des ner- vure de renforcement qui apparaissent sur la face interne du fond d'un tambour de frein obtenu par centrifugation avec la machine précédemment décrite. De même, le moule peut être établi pour comporter, dans sa surface interne périphérique, des gorges appropriées de préférence transversales qui favo- risent périphériquement le moulage par centrifugation.
Ces .gorges permettent d'obtenir des nervures externes périphériques 81 (figure 7) sur un tambour de frein établi comme précédem- ment indiqué, Ces différentes gorges ou nervures favorisent également le refroidissement de la fonte dans le moule,
Comme indiqué dans le préambule de la présente demande, la circulation de l'eau de refroidissement est établie de manière que la température de l'ensemble se maintienne à une valeur constante jugée non dangereuse. De plus, l'épaisseur du moule métallique directement refroidi ne dépasse pas, de préférence, l'épaisseur de la pièce à obtenir.
On remarquera également que la partie déformée 57 qui, dans sa région interne facilite la distribution du liquide de refroidissement, évite, sa partie supérieure externe, la formation d'une croûte de métal refroidi. Le métal fondu est convenablement distribué par cette partie
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supérieure 57 en combinaison avec les entrées ou canaux divergents 59 et les gorges 80.
Il est évident que la forme de réalisation décrite et représentée n'est qu'un simple exemple susceptible de nombreuses variantes qui, tant quelles ne changent rien aux caractéristiques principales exposées plus haut ni au but poursuivi, restent comprises dans le cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS
1. Machine à mouler par centrifugation permettant notam- ment d'obtenir des pièces présentant des parties perpendicu- laires ou obliques les unes par rapport aux autres, caracté risée en ce qu'elle comporte, en combinaison. un moule mobile en rotation, au moins un noyau amovible, des moyens pour im- mobiliser le noyau dans le moule et des moyens pour entraîner en rotation l'ensemble (moule, noyau); le métal fondu, qui est fourni à partir de tous dispositifs appropriés, étant distribué centralement, à l'intérieur du moule, par des en- trées ou canaux de préférence divergents répartissant régu- librement le métal au fur et à mesure de son alimentation,
2.
Machine à mouler par centrifugation, d'après la re- vendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur du moule métallique, directement refroidi, ne dépasse pas l'épaisseur de la pièce à obtenir, ce qui permet d'absorber, presque instantanément, les calories de refroidissement et de soli- dification de la fonte.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.