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BREVET D'INVENTION
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IIFA13RICA'l'LN CENTRIFUGE DE TUYAUX ,IEL'ALLIQUES' COULES ET D'OBJETS ANALOGUES" .
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Société dite: IN'l'ER1<A'1'I01>.JA.LDE .JAVAUD i,ANUFAC2URii,(
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CORPORATION LTIvill'E3.
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La présente invention a trait à la fabrication centrifuge de tuyaux coulés et d'objets analogues.
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La faorieatiin centrifuge c'est-à-dire, dans des coules tournants, des tuyaux en fonte est actuellement bien connue et largement pratiquée. La présente invention comprend un dispositif de support de moules perfectionné, dans lequel les moules sont supportés sur des rouleaux, et
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son but,- est de pourvoir au contact approprié entre les rouleaux et le moule, de manière à procurer un support roulant continu, quels que soient les changements qui ont lieu lorsque la température du moule monte pendant l'afflux du !;létal dans le moule tournant.
Les buts d'un support roulant continu pour un ligule centrifuge sont de procurer un contact continu entre
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le moule et les rouleaux, d'aulôliorer les conditions de re- froidissement et d'offrir une résistance à le tendance du mou-
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le à fléchir, tout en lui permettent de se dilater radia- lement pendant la coulée d'un tuyat;. Suivant la présente invention, le dispositif de support de moule comporte une série de rouleaux qui sont disposes par intervalles autour de la circonférence du moule sur toute sa longueur , et qui soi-t supportés en plan contre le moule par des ressorts tout en pouvant tourner liorement.
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Les rot.Úe'. ux sont,de préférence, aispc.sés par groupes, les rouleaux de chaque groupe ayant une disposition circonfér=ntielie différ2n;:e de ceux des groupes voisins.
Chaque ;ro, 1e ue rouleaux peut c....rll.c1rendre vsieur;à rouleaux espaces suivant la Cj-rconfernce, et le nombre due 0ulesux ¯,eut être --.4jfer--nt ¯¯'un groupe à l'autre. Les rouleaux so#it, de préférence, Montés sur leur: axes G.;,1a- "ère à se déplacer lo¯¯;ztu:,.inal:FneLtt aux moules et avec cevï-ci pendant la iilatat-1::- et la coi-traction.
Une forhie de réalisation de l'invention est .;. 3 l.}.(",,' S eL.. t ée sur les dessins ±--he>=is dans lesquels:
La fi. 1 est un plan partiel de l'appareil, le dessus é ant enlevé.
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La fig. 2 est une élévation coupe de l'appareil.
La fig. 3 est une vue transversale schématique, représentant un groupede trois rouleaux.
La fig. 4 est une vue analogue, représentant un groupe de 4 rouleaux espacés de 90 ou de deux rouleaux espacés de 180 .
La fig. 5 est une vue en coupe transversale et
La fig. 6 est un plan d'une forme de réalisa- tion d'une console porte-rouleau.
Les figs.7 et 8 sont des vues analogues d'une autre forme de réalisation de console porte-rouleau.
Les Figs.9 et 10 sont des vues analogues d'une troisième forme de réalisation de cousole porte-rouleau.
La Fig. 11 est une élévation, partie en coupe, représentant une forme de montage de rouleau.
Sur ces dessins, m est un moule tournant qui s'étend sur tout.--- la longueur d'un dispositif de support a et auquel est fourni, de toute manière convenable, un courant de mét@l fondu allant d'un bout à l'autre du moule, pendant la rotation de celui-ci. L'enveloppe ou dispositif de support a est fait de parties reliées entre elles par des briaes al, al.
Le moule m est supporté en rotation par une série de rouleaux r1,à r7 r4a à r7a, r4b à r7b et rlb à r3b.
Ces rouleaux sont disposés par groupes, par exemple , r1 à r3 forment un groupe dont les rouleaux portent sur le moule m avec un espacement de 120 , un second groupe est constitué par des rouleaux r4 à r7 qui portent sur le moule m avec un espacement de 90 , par paires de rou-
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leaux opposés, espaces de 180 . Ces rouleaux ne sont pas entièrement dans le même plan transversal mais sont disposés de façon à se chevaucher aux extrémités, de face.. qu'il n'y ait, le long du moule, aucun plan transversal qui soit complètement dépourvu de support.
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Les t-ouleaax t- sont monts sur des consoles d, , e et f pivotant sur des barres b supportées :"¯'ollèle::1ent à l'axe du moule m par ds paliers Q. qui so.¯t fixés à l'en- veloppe a , .et cette construction est disposée, de préférence, dans une caisse eau.
Chacun des rouleaux est maintenu par sa console
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pivotante z, e ou f en place COLI re la surface extérieure L. :,:ou1e et résistj au !:.uve:î,a;, ver. l'extérieur su moyen d'un ressort s. La force des ressorts est tlle eu'ils
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résistent et à la tendance àv- cloute à flécl=1-r et à sa te:¯d^¯.ce à se dilater. Les efforts qui causent le flechis- :e:::1ent longitudinal du r,o>J-le sont , toutefois, tellement inférieurs aux efforts causant la dilatation que la force des ressorts peut. être rendue effectivement résistante
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il .La i<ndance à fléchir Lout EI- permettant la =,ilatatici=.
Chaque console d, e et f pivote sur les barres .il e; la P1....mière des consules d por.te; un rouleau ri qui port-= sur la, partie supérieure du moule. Chaque console
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ü est ,unie a'un prolongement dl qui empêche le mouvement vers le hau:. du rouleau r1 au ..orer¯ c'ur.L tirant t , voir la fig. 3 , qui est crochu à une ext rémité tl pour s'en-
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. si souc l'une nés barres b. L' autre extrémité du tirent t .lasse par un trou d2 ména. 4 dns une bride d3 du prolonGer.:1enl, dl cie laCO-solc d et est filetée puur recevoir des
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écrous t2 et une ronaelle t3 .
Entre les écrous et rondelle t2, t3 et la oride dé de la console est prévu un ressort s, représenté ic sous forme d'une paire ae rondelles Belleville disposées entre la rondelle t3 et une rondelle à canon t4 qui présente,d'un côté, un canon s'engageant dans les trous des rondelles Belleville, tandis que son autre côté est arrondi, comme c'est représenté, pour dommer une bonne surface de portée tout en permettant un mouvement angulaire relatif entre le tirant t et la console d.
Les rouleaux rl sont munis, à leurs deux extrémités, d'axes ou tourillons h qui sont montés dans des forages d4 . Les consoles d, et les barres b traversent des portées de pivotement d5 de la console d. Les consoles d sont constituées par deux parties latérales reliées entre elles par un élément d6 d'un côté des forages d4 des rouleaux, et ae l'autre côté de ces forages par un élément d dans lequel est formée la bride d3.
La fig.7est une élévation-coupe latérale et la fig. 8, une élévation de face, d'une autre forme de réalisation de console porto-rouleau e pour rouleaux dispusés au-dessous de l'axe du moule m . La console e est constituée par deux éléments extrêmes el et e2 reliés entre eux par un élément e3 dans lequel est prévue une cavité e4 destinée à recevoir le ressort s qui est représenté, ici aussi, sous forme d'une paire de rondelles Belleville disposées entre aeux rondelles e5 et e6, cette dernière étant munie d'un téton s'engageant dans les trous du ressort, et, de son autre côté, alun élément de portée e7 dans lequel
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s'adapte liorement l'extrémité d'une vis de réglage e8 qui permet de régler la position d'un rouleau, soit r2 . relativement au moule m.
A la partie supérieure de chaque élément extrême el et e2 de la console e sont prévues des portées e9 engagées sur la barre b. Cette corisole e est aussi pourvue de forages e10 et ell qui reçoivent les axes ou tourillons h des rouleaux r2.
Les figs. 9 et 10 sont des vues analogues d'une troisième forme de réalisation de console porte-rouleaux f , destinée aux rouleaux disposes au-dessus de l'axe du moule mais portant d'un côté ou de l'autre de la partie supérieure du moule m. Cette console est constituée par deux éléments extrêmes fl et f2 reliés entre eux par des élé- ..ents f3 et f4 , ce aernier étant pourvu d'une cavité f5 destinée à recevoir le ressort s, qui est re résenté ici aussi sous forme d'une paire de rondelles Belleville disposées entre la tête d'un boulon f8 et une rondelle f7 qui présente une base convexe portant sur le fond de la cavité f5 .
Le boulon f8 traverse un trou f9 ménagé dans le fond de la cavité f5 et passe à travers les parois de l'enveloppe a, où il est pourvu d'écrous f19 permettant de régler la position du rouleau r5 relativement au ioule m.
La fig. 11 est une élévation, partie en coupe, d'un montage de rouleau, représentant le rouleau r monté à coulissement sur l'axe h qui s'adapte dans les forages ni et n2 de la console n. La partie extrême de droite hl de l'axe est d'un plus petit diamètre que le reste de l'axe
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et est entourée d'un organe de roulement à bille x qui bute coutre l'épaulement h2 . Un manch@n j est intercalé entre un côté de l'organe de roulement x et la console la et tient l'organe de roulement x en plan contre l'épaulement h2 .
La partie hl de l'axe s'étend au delà cie la consolè n et est /q filetée pour recevoir un écrou/ et un contre-écrou q1, qui emechent l'axe de tourner dans la console et qui maintien- nent l@ manchon .1 serré contre l'organe de roulement x.
Le rouleau r est alésé pour recevoir un manchon d'espace- ment v servant à maintenir convenablement espacés les organes de roulement à rouleaux y1 et y2 lorsque les organes annulaires p1 et p2 sone poussés contre ces derniers par les éléments de joint étanche wl et w2 fixés au rouleau r par des vis w3 et w4 . Les éléments wl et w2 sont purvus de dispositifs a'étanchéité sur axe usuels w5 , tels que des bagues de feutre ou analogues. L'organe annulaire p2 est alésé à un diamètre supérieur à celui de l'organe de rou- lement à oilles x, et le rouleau r est libre de se mouvoir le long de l'axe h vers la aroite jusqu'à ce que l'épau- lement p3 heurte l'organe x et vers la gauche jusqu'à ce que l'épaulement w6 heurte l'organe x, du coté opposé.
ON prévoit assez de jeu entre chaque extrémité du rouleau r et la console n pour permettre ce mouvement . Le rouleau r est porté par l'axe h au moyen des organes de roulement à rouleaux y1 et y2, et comme le contact frictionnel en ces points est assez faible et qu'il est fort entre le rouleau r et le moule m, le rouleau r, se déplacera le long de son axe pendant la dilatation et la contraction du moule. L'or- gane de roulement à billes x est établi pour absorber des
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poussées dans la direction de l'axe h, et il est disposé entre les épaulementsp3 et w6 pour limiter le mouvement longitudinal du rouleau r dans chaque direction avec un minimum de résistance de frottement à la rotation.
Dans les machines à couler, le moule est fixé à une extrémité dans un palier de butée , et à l'autre, il est libre de se dilater. Avec des supports à rouleaux ordinaires disposés sous le moule, le moule glisse en se dilatant sur les rouleaux avec de très petits frottement et poussée correspondante. Par contre, avec des rouleaux disposés autour du moule, la poussée a une force prétant à oojection. Le coefficient de frottement est beaucoup plus petit entre la coquille du rouleau et l'axe qu'entre la coquille du rouleau et le moule, et ainsi, en admettant des jeux et en appliquant des roulements à rouleaux, le rouleau se déplace en avant et en arrière avec le moule lorsque celui-ci se dilate et se contracte, et la poussée vient du léger frottement résultant entre les rouleaux et les axes.
Au cas où le rouleau est amené jusqu'à la position extrê- me dans une direction ou l'autre, la poussée est transmise par l'épaulement au roulement à billes.
Le montage de rouleau représenté sur la fig. 11 peut être appliqué au montage des rouleaux représentés sur les Figs. 1 ou 2 , et la console n peut être semblable, corme forme et construction, aux consoles d, e ou f.
A l'extrémité à tourillon du moule, les rouleaux en contact avec le moule peuvent être disposés de manière à s'étendre jusqu'à la bague ou extrémité de la caisse à eau côté tourillon, lorsque le moule est froid, et sur des
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barres alternées disposées à cette extrémité, peuvent être montés des rouleaux un peu plus grands en largeur que l'augmentation de la longueur du moule due à la dilatation.
Ces rouleaux peuvent être maintenus contre la bague du tourillon par des ressorts, de façon que lors de la dilatation, il suivent cette bague , afin que toate la longueur du moule soit toujours en contact avec des rouleaux, quelle que soit sa longueur momentanée. La caisse à eau peut être pourvue de pattes espacées de manière à servir de supports à chaque couronne du dispositif de support à rouleaux.
L'application de rouleaux courts et indépendants les uns des autres plutôt que de rouleaux de la longueur du moule permet un meilleur contact entre les rouleaux et le moule pendant la coulée du tuyau. Lorsqu'un tuyau est coulé en partie, un tronçon du cylindre est dilaté et cylindrique, vient ensuite un court tronçon conique en train de se dilater, et un troisième tronçon dans lequel le métal n'a pas encore été déposé. Un moule de cette forme ne toucherait de longs rouleaux cylindriques qu'en peu de points, tandis qu'en montant les rouleaux en de courts tronçons indépendants, chaque tronçon peut s'adapter lui-même au diamètre du moule dans cette zone.
Avec cette forme de support à rouleaux, on obtient un meilleur refroidissement des moules, parce que les moules sont refroidis plus vite sur lesportées des rouleaux que aes deux côtés de celles-ci. Les remarques sur les efforts de fléchissement et de dilatation sont bassées sur la supposition, pour le fléchissement, que le fléchissement maximum
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'que l'on peut rencontrer serait, au maximum, à peu près celui qu'on permet actuellement par le jeu entre les extrémités du moule et les flasques de la caisse à eau. On calcule ensuite l'effort nécessaire pour redresser un moule fléchi dans cette mesure par une charge uniformément répartie telle qu'elle donne à une poutre ayant les dimensions du moule, une flèche égale au fléchissement.
Les ressorts sont ensuite établis de manière à offrir une résistance un peu plus grande que la charge représentée par la longueur du rouleau. Les efforts de dilatation sont supposés être ceux qui sont nécessaires pour dilater le moule dans une mesure égale par la pression interne, et la grandeur de la dilatation suivant les rayons est supposée être proportionnelle à la dilatation longitudinale, qui est d'environ 20 mm. pour 5m,50C de longueur d'un moule de 15C mm.
Des joints étenches avec garniture de feutre sont prévus entre le moule et la caisse à eau pour empêcher l'eau de pénétrer dans les roulements à billes.
Normalement, les caisses à eau restent fixes et le moule tourne, mais il est cnncevable que lorsque des vitesses de rotation élevées du moule sont nécessaires, la caisse à eau peut être mise en rotation aussi de manière à diminuer la vitesse de rotation relative du moule par rapport aux rouleaux de support tout en augmentant, en réalité, la vitesse de rotation du moule.