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Perfectionnements apportés à la coulée de pièces en métal à alésages uniformes.
Cette invention a trait à la coulée de pièces en métal présentant, par suite de l'intervention d'un noyau, des trous ou alésages de sections droites uniformes dans toute leur longueur,
Un procédé de coulée de pièces en métal creuses confor- me à l'invention comprend, comme opération caractéristique, le dégagement progressif d'un noyau hors d'un moule ou d'une lingotière et/ou d'un moule à l'écart d'un noyau tandis que du métal fondu est versé dans ce moule, en vue de prévenir tout'grippage du noyau dans la pièce coulée, des moyens étant prévus pour assurer un refroidissement
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progressif correspondant comme allure au dégagement progressif,
Dans un dispositif de coulée centrifuge approprié,
un orifice ou logement est ménagé dans le fond du moule rotatif et/ou d'une table rotative supportant ce moule, en vue de loger l'extrémité interne c'est-à-dire inférieure du noyau avant le début de la coulée du métal, le noyau étant oaloulé pour s'étendre ou se prolonger au delà de l'extrémité interne c'est-à-dire inférieure de la capacité du moule.
Grâce au présent procédé perfectionné, la barre alésée est coulée de façon continue et progressive et le noyau sort du métal avant que celui-ci ne puisse y gripper ce noyau puisque chaque portion de la pièce coulée s'est Solidifiée tandis que la portion successive est encore à l'état liquide et ne peut donc gripper.
Le dessin annexé représente un exemple de réalisation constructive de machine à couler centrifuge utilisable pour la mise en pratique de ce procédé.
Figure 1 en est une vue de côté, en partie coupée.
Figure 2 en est une vue de face.
Le bâti 1 est muni d'une table 2 montée sur des roule- ments à billes 3 et entraînée par un moteur 4 à vitesse variable relié à elle par une commande à cordes et à poulie 5-6-7. La table 2 comporte un mandrin 8 pourvu de mâchoires 9 destinées à maintenir un moule en deux pièces 24-29.
Un montant 10 porte une vis verticale 11 reliée par un arbre de renvoi 12 et un engrenage d'angle 13-14-15-16 à un moteur réversible 17 à vitesse variable. Sur le montant il peut coulisser un chapiteau 18 muni d'un écrou en prise avec la vis
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11 et d'une broche 19 reliée par des pignons 20, 21 à un moteur à vitesse variable 22. Cette broche 19 est munie d'un noyau cylindrique 23.
Une potence 25 entoure la pièce 24 du moule 24-29.
Cette potence est articulée en un certain endroit pour permettre le dégagement de ce moule ; elle supporte une console 26 portant un creuset 27 dans lequel on verse le métal. Ce creuset est percé à sa partie inférieure d'un orifice 28 permettant au métal de s'écouler dans le moule.
Le noyau 23 est plus long que le moule.
Le moule ou lingotière comprend un corps 24 et un fond amovible 29 qui est conique pour remplir partiellement un évidement conique ménagé dans ce corps 24. Ce fond 29 est percé d'un orifice logeant la base du noyau. Une portion de cet évidement conique peut être pourvue de creusures pour recevoir le métal et assurer par là même la rotation de la pièce coulée si le noyau ne tourne pas à la vitesse du moule. Le fond 29 est muni d'un prolongement 30 portant un coussinet 31 entourant une broche 32 solidaire du noyau 23.
Au cours du fonctionnement, la table 2 et le noyau 23 tournent aux vitesses convenables sous l'action de leurs' moteurs électriques 4 et 22. Le moteur électrique 17 est alors mis en marche pour tourner à une vitesse convenable, de sorte que le noyau 23 commence à se dégager, vers le haut, du moule vide 24-29 qui tourne. Avant que l'extrémité inférieure du noyau 23 ne sorte de l'orifice pratiqué dans ,,le fond amovible 29 du moule, du métal fondu est versé dans le creuset 27 pour y maintenir une certaine réserve et une certaine pression. Ce métal s'écoule par l'orifice 28 dans l'intérieur du moule.
La température de celui-ci est telle
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qu'elle assure un libre écoulement du métal le long de la capacité interne du moule sans gêner la prise progressive du métal du fond vers le haut, Le remplissage du moule se poursuit au fur et à mesure que le noyau 23 est dégagé. La première portion de métal pénètre dans la partie renflée de la capacité du moule et s'y fige au moment même où l'extrémité inférieure du noyau 23 se dégage de l'orifice pratiqué dans son fond 29. Le métal qui s'est solidifié dans cette partie renflée forme alors une sorte de cale ou clavette qui empêche la pièce coulée d'être dégagée du moule par le noyau 23.
Les portions successives du métal remplis- sent le moule 24-29 de façon continue, et le noyau 23 est dégagé à une allure analogue, de sorte que, quand le moule est plein, le noyau est presque complètement dégagé, le déga- gement se poursuivant alors jusqu'à ce que le noyau soit entièrement dégagé. Le métal se solidifie à partir du fond et vers le haut et empêche le métal non encore solidifié de s'échapper entre le moule et le noyau.
Le moment où s'opère le dégagement de l'extrémité infé- rieure du noyau par rapport au métal qui l'entoure peut varier dans une mesure considérable. Le facteur essentiel du processus c'est que le noyau doit avoir cessé d'être en contact avec une partie quelconque du métal avant que cette partie n'ait atteint un changement d'état tel qu'il empêche le noyau d'en être dégagé sans dommage pour le métal ou le noyau.
La broche 32 et le coussinet 31 agissent pour stabiliser l'extrémité inférieure du noyau 23 qui, au lieu de tourner sous l'action d'une commande positive, peuvent être laissés libres de tourner sous l'action du métal qui est versé
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dans la capacité du moule.
Une barre ou toute autre pièce creuse ayant n'importe quelle forme en section droite et présentant dans toute sa longueur un alésage de section droite uniforme peut être produite par ce procédé perfectionnée de même que des pièces coulées ayant une section droite externe non uniforme.
Lorsqu'on coule ainsi par ce procédé centrifuge, le moule peut être disposé pour ne pas tourner, l'effet de centrifugation étant obtenu grâce à une rotation du noyau.
Le coulage peut être opéré par un processus n'utilisant pas la force centrifuge, le noyau et le moule restant sans tourner. L'un ou l'autre ou les deux peuvent vibrer pour faciliter l'échappement des gaz hors du métal.
Le noyau peut être fixe axialement, et le moule peut être dégagé du noyau, ou encore le moule ainsi que le noyau peuvent être mobiles axialement et être dégagés simultané- ment l'un de l'autre.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour couler des pièces creuses en métal présentant dans toute leur longueur,grâce à l'incezverztion d'un noyau, des alésages de sections droites uniformes, caractérisé en ce qu'un noyau est progressivement dégagé d'un moule et/ou que le moule est progressivement dégagé du noyau pendant que le métal est versé, et que le métal se refroidit conformément au dégagement pour empêcher le grippage dudit noyau.
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Improvements in the casting of metal parts with uniform bores.
This invention relates to the casting of metal parts having, as a result of the intervention of a core, holes or bores of uniform cross sections throughout their length,
A method of casting hollow metal parts according to the invention comprises, as a characteristic operation, the gradual disengagement of a core from a mold or an ingot mold and / or a mold away from it. of a core while molten metal is poured into this mold, in order to prevent any seizure of the core in the casting, means being provided to ensure cooling
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progressive corresponding like pace to progressive release,
In a suitable centrifugal casting device,
an orifice or housing is made in the bottom of the rotary mold and / or of a rotary table supporting this mold, in order to accommodate the internal end, that is to say the lower end of the core before the start of casting of the metal , the core being oaloulé to extend or extend beyond the internal end that is to say lower than the capacity of the mold.
Thanks to the present improved process, the bored bar is cast continuously and progressively and the core emerges from the metal before the latter can seize this core therein since each portion of the casting has solidified while the successive portion is still in the liquid state and therefore cannot seize.
The accompanying drawing represents an exemplary construction of a centrifugal casting machine which can be used for the practice of this process.
Figure 1 is a side view, partly cut away.
Figure 2 is a front view.
The frame 1 is provided with a table 2 mounted on ball bearings 3 and driven by a variable speed motor 4 connected to it by a rope and pulley drive 5-6-7. Table 2 comprises a mandrel 8 provided with jaws 9 intended to hold a mold in two parts 24-29.
An upright 10 carries a vertical screw 11 connected by a countershaft 12 and an angle gear 13-14-15-16 to a reversible motor 17 at variable speed. On the upright it can slide a capital 18 provided with a nut engaged with the screw
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11 and a spindle 19 connected by pinions 20, 21 to a variable speed motor 22. This spindle 19 is provided with a cylindrical core 23.
A bracket 25 surrounds the part 24 of the mold 24-29.
This bracket is articulated in a certain place to allow the release of this mold; it supports a bracket 26 carrying a crucible 27 into which the metal is poured. This crucible is pierced at its lower part with an orifice 28 allowing the metal to flow into the mold.
The core 23 is longer than the mold.
The mold or ingot mold comprises a body 24 and a removable bottom 29 which is conical to partially fill a conical recess formed in this body 24. This bottom 29 is pierced with an orifice housing the base of the core. A portion of this conical recess may be provided with recesses to receive the metal and thereby ensure the rotation of the casting if the core is not rotating at the speed of the mold. The bottom 29 is provided with an extension 30 carrying a pad 31 surrounding a pin 32 integral with the core 23.
During operation, the table 2 and the core 23 rotate at suitable speeds under the action of their electric motors 4 and 22. The electric motor 17 is then started to rotate at a suitable speed, so that the core 23 begins to disengage upwards from the empty mold 24-29 which rotates. Before the lower end of the core 23 exits the orifice made in the removable bottom 29 of the mold, molten metal is poured into the crucible 27 to maintain a certain reserve and a certain pressure therein. This metal flows through orifice 28 into the interior of the mold.
The temperature of it is such
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that it ensures a free flow of the metal along the internal capacity of the mold without hampering the progressive setting of the metal from the bottom upwards. The filling of the mold continues as the core 23 is released. The first portion of metal penetrates into the swollen part of the mold capacity and freezes there at the very moment when the lower end of the core 23 emerges from the orifice made in its bottom 29. The metal which has solidified in this swollen part then forms a sort of wedge or key which prevents the casting from being released from the mold by the core 23.
Successive portions of the metal continuously fill the mold 24-29, and the core 23 is released at a similar rate, so that when the mold is full the core is almost completely released, the release occurs. then continuing until the core is fully clear. The metal solidifies from the bottom and upwards and prevents the not yet solidified metal from escaping between the mold and the core.
The timing of the release of the lower end of the core from the surrounding metal can vary to a considerable extent. The essential factor in the process is that the core must have ceased to be in contact with any part of the metal before that part has reached such a change of state as to prevent the core from being released. without damage to metal or core.
The pin 32 and the bushing 31 act to stabilize the lower end of the core 23 which, instead of rotating under the action of a positive control, can be left free to rotate under the action of the metal being poured.
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within the capacity of the mold.
A bar or other hollow part having any shape in cross section and having throughout its length a bore of uniform cross section can be produced by this improved process as can castings having a non-uniform external cross section.
When casting in this way by this centrifugal process, the mold can be arranged so as not to rotate, the centrifugation effect being obtained by rotating the core.
Casting can be done by a process that does not use centrifugal force, with the core and mold remaining without rotating. Either or both can vibrate to facilitate the escape of gases out of the metal.
The core can be fixed axially, and the mold can be disengaged from the core, or the mold as well as the core can be movable axially and be simultaneously disengaged from each other.
CLAIMS
1.- Method for casting hollow metal parts having in their entire length, thanks to the insertion of a core, bores of uniform straight sections, characterized in that a core is progressively released from a mold and / or that the mold is gradually released from the core as the metal is poured, and the metal cools in accordance with the clearance to prevent seizure of said core.