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BREVET D'INVENTION. Procède pour la préparation de moules en sable pour la coulée de tubes et objets analogues, par le procède de centrifugation..
Pour remplir de sable les longs moules cylindriques de coulée, on les met dans la position verticale, après quoi l'on descend et l'on centre dans la forme, un modèle du tube a couler, pour remplir ensuite le moule de sable , le sable étant introduit par le haut entre le moule et le modèle. On peut, en même temps, maintenir le moule avec le modèle en légère oscillation pour assurer ainsi un meilleur romplissage de l'espace compris entre le moule et le modèle.
Pour donner au sable la solidité nécessaire pour la coulée, on procède au tassage du sable, soit dans le sens radial, soit dans le sens axial. Dans le premier cas on utilise un modèle, ou noyau, dont le diamètre est inférieur a celui du tube a couler et qui est pourvu d'un renflement, conique a son extrémité inférieure, et cylindrique a l'ex-
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terieur de l'espace contenant le sable, correspondant au diamètre extérieur du tube. Une fois que l'espace entre le moule et le modèle a été rempli de sable, on tire le modems vers le haut, ce qui a pour effet de comprimer le sabla transversalement dans toutes les directions. :
Jans le deuxiène cas, c'est-a-dire dans le cas du tassage axial, on soumet, après le remplissage du moule avec le sable, la forme avec le modela présentant sur toute sa longueur la dimension du tube, a de fortes secousses au moyen d'une machine a secousses spéciale soulevant chaque fois la forme a une petite hau- teur pour la laisser ensuite retomber à nouveau.
Ces deux procédés sont, tous les deux, utilisables pour atteindre le résultat cherche, mais ni l'un ni l'autre ne peuvent produire d'ue manière certaine et sans exceptions, de bons résultats. En effet, si dans l'application du premier des deux procédés, il s est forme lors du remplis sage, un endroit moins dense, cet endroit restera moins dur que les endroits voisins, même après retirage du noyau, et le tube présentera à cet endroit un ronflement. Le deuxième procédé présente l'inconvénient que la partie inférieure de la couche de sable offre, en général, une solidité plus grande que la partie supérieure.
Cn a trouve, cependant, surtout avec l'application du deuxième procède, nue la couche de sable , présentait toujours, a proximité des deux extrémités de la forne, 'ne solidité suffisant?.
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1/':";::; essais précis, aI9Ct:3S 2'tJI)C. un ,a:.'.2I'71. 1. p)llr mesurer la dureté, imagine et realise spécialement dans cj but, ont montre qu'avec le second précède, la dureté- de la couche de sable diminuait relativement, vite a mesure cue l'on se rapproche du milieu de la forme, pour atteindre, en cet endroit, une valeur cui n'est pas toujourssuffisante.
Si l'on bat le sable à sa partie supérieure, on obtient une
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dureté qui va même quelquefois en augmentant, pour décroître cependant ensuite plus rapidement.
Suivant l'invention, on peut écarter complètement ces inconvénients en donnant au modèle une forme correspondant
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, Ja c;>ar>1.,à do rJuréJté ninfli masurce, c'est-à-dire en le "taillant" convenablement, de manière telle, qu'après avoir soumis la forme à l'action de la machine àsecousses, on trouve, entre deux sections quelconques distantes de 1 centimètre par exemple, a peu près la même quantité de sable, après quoi le modèle est tire vers le haut, comme dans le premier procédé.
Comme la dureté absolument constante de la couche de sable sur toute la longueur du moule n'est pas de première importance, on peut se contenter d'un modèle présentant une
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1<r<i:* approchee seulement, le modèle recevant, aux extrémités, une f'orme cylindrique correspondant au diamètre extérieur du. tube à couler, et dans sa partie moyenne, une forme également cylindrique, mais de diamètre moindre, ces diverses parties cylindriques étant reliées entr'elles par des parties faiblement coniques.
En retirant le modèle, la dureté de la couche de sable n'éprouve aucun changement aux extrémités, mais elle augmente, dans la partie intermédiaire, dans une mesure correspondant @ a la difference entre le diamètre avant et celui après retirage du modèle. Des mesures de contrôle, effectuées au moyen de l'appareil pour mesurer la dureté, ont monté que la couche de sable reçoit, de cette manière, et sans exception, en chacun de ses points, une dureté parfaitement suffisante pour absorber la pression engendrée lors de la coulée par centrifugation.
Si, après le remplissage et après les secousses, le sable n'était pas battu, ou n'était que relativement peu battu à sa partie supérieure, il se pourrait que la solidité y soit
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quelquefois insuffisante. Dans ce cas, la modèle devrait etre également plus mince, a sa partie supérieure, que le tube à couler. Cette disposition présente cependant l'inconvénient de ne pas permettre l'utilisation d'un anneau de démoulage.
Le procède suivant l'invention présente également l'avantare par rapport au premier procède connu indique, que l'action préalable de la machine à secousses permet d'obtenir une solidité suffisamment déterminée sur toute la longueur du meule, sans exception, ce qui n'est pas le cas dansle procède connu, puisque même le fait de soumettre le mule
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a des oscillations pendant le rarz.lia:a6 do sat>1;, no <.,>i:12:, aucune garantie que le sable atteint, avant le retirage du modèle, une densité uniforme.
Dans le dessin:
La figure 1 représente en coupe longitudinale une l'orbe
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avec un modèle pour l'exécution du procède Huivant l'i;;J;,;;',' dans In position debout, pendant le remplissage do sable.
La figure 2 représente des courbes de dureté de la couche de sable.
Dans le châssis 1, et centre avec précision par rapport à celui-ci, se trouve un modèle, dont les parties 2, IL et sont cylindriques, et les parties 3 et 5 tronconiques. Le diamètre des sections cylindriques 2 et 6 correspond au diamètre extérieur du tube a couler, tandis que la partie moyenne 1{. présente un diamètre un peu plus petit. Les parties tronconiques se raccordent exactement avec les parties cylindriques.
A la partie inférieure, le modèle comporte un prolongement 7 traversant le modèle du manchon 8 et pouvant être fixé à la platine 9 de la machine à secousses indiquée schématiquement en 10.
Au-dessus du modèle se trouve un tube do ,,vidage 11 pour
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le sable qui est amené a travers un dispositif répartiteur 12.
A l'intérieur du tube 11 on a prévu un poids annulaire 13, portant à sa partie inférieure le modèle 14 pour l'extrémité àentrer, du tube, ce modèle étant suspendu àdes câbles 15.
Le poids 13 est verrouillé dans sa position supérieure, de sorte que le sable peut tomber, à partir du dispositif réparti- teur 12, entre le tube 11 et le poids 13, A son extrémité supérieure, le modèle possède un bouton 16, permettant de le descendre ou de le soulever.
Une fois l'espace entre le châssis et le modèle rempli de sable, on arrête l'arrivée de sable et l'on soumet l'ensemble à l'action de la machine a secousses 10. Le sable se trouve ainsi comprimé, sous l'effet de son propre poids, dans le sens axial. Après avoir procédé, si cela est nécessaire, à une nouvelle addition de sable, et a une nouvelle opération de secousses, on arrête la machine a secousses et'on laisse tomber le poids 13 un certain nombre de fois sur la couche de sable, ce qui comprime encore le sable, principalement a , son extrémité supérieure.
En déterminant la dureté de la couche de sable au moyen de'l'appareil a mesurer la dureté, on obtient un diagramme correspondant à peu près la courbe en trait plein, de la figure 2. On trouve que la dureté de la couche de sable suffit parfaitement, dans le voisinage des extrémités du moule, pour opposer une résistance convenable a la pression exercée par le fer en fusion pendant la coulée par centrifugation, la dureté n'etant cependant pas tout a fait suffisante dans la partie moyenne du moule.
En retirant alors le modèle, suivant l'invention, opération pendant laquelle le poids 13 coopère avec le modèle 14 en jouant le rôle d'un anneau de démoulage, la duretè de la couche de sable ne se modifie que dans la partie moyenne, de telle manière que l'on obtient une
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dureté uniforme sur toute la longueur du moule, comme le montre la ligne en traits mixtes, de la figure 2.
R é s u m é.
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