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" Perfectionnements apportés aux machines à mouler le métal ". : -L'invention a trait à une machine pour le moulage di- rect et continu du métal fondu sous forme de billettes, pla- ques, barres et analogues, dans laquelle le métal fondu est introduit dans un moule ou cavité de moulage, qui.se trouve formé de façon continue au voisinage du point de ooulée par l'action combinée d'éléments de moulage mobiles constitués
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par exemple par des segments articulés.
Conformément à la caractéristique principale de l'inven- tion, un élément inférieur mobile vient agir en combinaison avec un élément supérieur fixe au travers duquel le métal fondu s'écoule dans la cavité de moulage, de façon à fermer cette cavité en un point déterminé, et, à une certaine dis- tance en avant du point de coulée, cet élément inférieur mo- bile vient agir en combinaison avec un autre élément supéri- eur qui, de préférence, se meut à la même vitesse que l'élé- ment inférieur.
L'élément supérieur fixe peut comporter un prolongement destiné à fermer l'extrémité de la cavité de moulage en un point donné situé en avant du point de coulée, ou également à agir en combinaison avec l'élément inférieur mobile en vue de former la partie initiale de la cavité de moulage, laquelle se prolonge au-delà de ce point par la co- opération de l'élément supérieur mobile et de l'élément infé- rieur.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, le dispositif objet de l'invention.
La figure 1 de ces dessins est une vue en coupe verti- cale, quelque peu schématique, de la machine à mouler con- struite suivant un mode de réalisation de l'invention.
La figure la est une vue partielle semblable, montrant une variante.
Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe de l'élément inférieur et de l'élément supérieur fixe ( avec le prolonge- ment qui y est fixé etqui forme une partie de cet élément fixe ), faites suivant les lignes II - II et III - III de la figure 1; la figure 3 montrant une variante de détail.
La figure 3 est une coupe transversale d'une variante du système de moule qui peut être employé.
La figure 4 est une coupe analogue à celle de la figure
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? et montrant également un mode de réalisation modifié.
La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant une variante de'réalisation.
La figure 6 en est la vue en plan, partiellement ooupée.
La figure 7 est une coupe transversale, faite suivant la ligne VII VII de la figure 5.
La figure 8 est une vue en coupe transversale d'une par- tie de l'appareil représenté sur la figure 5 ; la figure 9 est une coupe faite suivant la ligne IX - IX de la figure 8
Les figures 10 et 11 sont respectivement une coupe ver- ticale et une coupe transversale d'une variante de détail.
La figure 12 est une vue analogue à celle de la figure 10, montrant une autre variante.
Les figures 13 et 14 sont respectivement une coupe transversale et une coupe verticale d'un autre mode de réali- sation du dispositif représenté sur les figures 5 et 6.
Les figures 15 et 16 sont des vues semblables d'une autre variante.
En se rapportant dtabord au mode de réalisation repré- senté sur les figures 1,2 et 3, l'on voit que la machine comprend un élément inférieur, renfermant la cavité de mou- lage, qui est constitué par une série de segments mobiles 1 et qui, sur une partie de son parcours, agit en combinaison avec un élément supérieur fixe 2 et, sur une autre partie de son parcours, agit en combinaison avec un élément supé- rieur mobile également formé par une série de segments 3, en constituant ainsi une -cavité de moulage entièrement close; les éléments supérieurs et inférieurs étant maintenus en con- tact effectif l'un avec l'autre, jusqu'à ce que le métal ait fait prise.
.Loti segments inferleurs 3 qui pouvant, avoir toute sec-
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tion transversale désirée, contiennent la totalité de la ca- vité de moulage correspondant à la forme en section de la billette désirée. Ces éléments inférieurs sont agencés de manière à avancer suivant un parcours rectiligne, tandis qu' ils se rapprochent immédiatement de l'élément fixe 2 ; on un point détermine situé approximativoniont au droit do la ligne de coupe III - III de la figure 1, les segments supérieurs 3 se rapprochent et ferment la cavité des segments inférieurs, après quoi ils avancent aveo ces segments et à la même vites- se.
L'élément fixe 2 est constitué par une pièce en métal présentant un revêtement intérieur en saillie 5, en matière réfractaire, pourvu d'une ouverture 6 formant .le point de coulée. A cet élément fixe est fixée une pièce en saillie 8, qui forme partie du dit élément fixe 2 et qui est faite en graphite ou autre matière réfractaire convenable, destinée à former un joint coulissant étanche avec le métal, à une distance déterminée en avantdu point de coulée.
La partie 5a
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du T<iv!,f)]j))), Z') ,> 1'rii 1, ;m:.7¯¯I¯.1. dtUiU lu cmvàié ù(; moulue Llv:J seyants 1, comme on le voit sur la figure 1, etcette partie du revêtement 5 est disposée de manière à s'adapter exacte- ment au contour de la cavité de moulage de façon à former une fermeture arrière ou butée pour cette extrémité de la dite cavité. La partie supérieure en graphite ou matière ré- fractaire 5 assure ( voir figure 2 ) sur la plus grande par- tie de sa longueur un contact intime avec les bords supéri- eurs des segments 1, des deux côtés de la cavité de moulage, ainsi qu'il a été représenté en 7 sur la figure 2, en vue d' éviter les fentes latérales du métal fondu.
L'élément en saillie 8 s'étend à l'intérieur de la cavité de moulage des segments 1, les bords verticaux de la partie 8 venant s'adap- ter étroitement contre la partie supérieure des faces verti-
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@ pales de cette cavité,comme on le voit en 9.
Un pot de coulée est convenablement monté au-dessus de l'élément fixe 2; il est constitué par une enveloppe mé- tallique 11 munie d'une garniture 12 en argile réfractaire ou autre matière réfractaire convenable. Entre l'extrémité avant du pot de coulée 10 et l'élément fixe 2 est disposé un élément intermédiaire 13, en argile réfractaire ou autre ma- tière ànalogue, la base de la garniture 12 du pot de coulée 10 et l'élément 13 étant pourvus d'ouvertures coïncidant aveo l'orifice de. coulée 6 de l'élément fixe, comme le montre la figure 1.
Il est à remarquer que les segments supérieurs 3 for- ment un couvercle articulé ou organe de fermeture pour la ca- vité de moulage des segments inférieurs 1 et qu'ils sont dis- posés de façon à se mouvoir vers le bas de façon oontinue en vue de venir dans ce but en contact avec les segments 1 en suivant une voie descendante convenablement agencée.. Dans la disposition représentée sur la figure 1; la chaîne des seg- ments 3 est disposée de manière à passer autour de la péri- phérie d'un tambour rotatif, leur chemin descendant étant tel qu'il arrive tangentiellement par rapport au chemin de dépla- cement des segments 1, approximativement au point indiqué par la ligne III - III.
Au delà de ce point, les segments 1 et 3 avancent ensemble suivant des chemins rectilignes parallèles sur une distance convenable à partir de la ligne III - III, de manière à constituer une cavité de moulage fermée, d'une longueur suffisante pour assurer la prise du métal fondu dans cette cavité en vue de former la billette ou barre con- tinue voulue.
Après avoir parcouru cette distance, la chaîne des seg- ments supérieurs 3 est disposée de manière à se relever en s'écartant des segments inférieurs 3, par exemple en.passant
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sur la périphérie d'un second .tambour rotatif ( non représen- té ) et, pendant son chemin de retour au premier tambour, la ligne des segments 3 peut être agencée de manière à être refroidie de toute manière convenable.
La chaîne inférieure ou ligne de segments 1 peut de la même manière être montée sur des tambours de support en suivant un chemin fermé et elle peut être pourvue des mêmes dispositifs de refroidisse- ment, si on le désire. pendant le fonctionnement, le potde coulée10 estali- menté en métal fondu par une source appropriée, de telle ma- nière que le métal y soit maintenu à un niveau sensiblement constant pendant toute la période de la coulée, en réglant convenablement la vitesse de déversement du métal fondu de la poche ou autre source d'alimentation.
Les lignes de segments 1 et 3 étant mises en mouvement comme il a été décrit ci-dessus, le métal fondu passe par 1' ouverture de base formée dans le revêtement 12 du pot de cou- 1éc lu et par 1'ouverture correspondante do 1'élómant 13 puis par l'ouverture 6 de l'élémentfixe 2, dans la cavité de moulage.
L'on comprend que le passage du métal fondu vers l'arrière ou la gauche ( figure 1 ) se trouve empêché par la butée 5a , tandis que les fentes latérales par le sommet de la cavité de moulage sont empêchées par le contact effectif entre les segments 1 et la garniture ou saillie 5 le long de la surface 7 ( figure 2 ). La fermeture de la cavité de mou lage des segments 1 se continue versla droite grâce à la piè- ce en saillie 8, depuis un point situé immédiatement à 1'ar- rière de l'extrémité de l'élément fixe 2 jusqu'à un point situé en avant de la ligne III - III, et au-delà de ce der- nier point ce sont les segments supérieurs 3 venant en con- tact qui servent à fermer la cavité du moule, comme il a été expliqué plus haut.
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Dans une variante de: construciton de l'élément u, ce dernier peut être pourvu de rebords descendants ou parois latérales comme il est représenté en 14 sur la figure 3, ce qui augmente les surfaces de contact entre cet élément 8 et les parois verticales de la cavité de moulage des segments 1.
Dans la disposition modifiée de la figure 4, l'élément fixe 2 est pourvu de conduits intérieurs situés au-dessus des surfaces 7 et disposés de manière à être refroidis au moyen d'une circulation d'eau.
Dans la variante de la figure la, la partie arrière de l'élément fixe 2 comporte une portée métallique sur les sur- faces 7:des segments inférieurs 1, au lieu que l'élément in- térieur.5 repose sur ces surfaces comme dans le cas de la figure 1.
En se référant au mode de réalisation de la machine re- présenté sur les figures 5,6 et 7, l'on voit que la pièce en saillie 8 est fixée à l'élément supérieur fixe 3 avec lequel elle fait corps comme dans les modes d'exécution précédemment décrits, mais cette pièce en saillie est ici protégée par une enveloppe ou récipient 15, et, en largeur, elle est conique dans la direction du point de coulée 6, l'ensemble formant dans la cavité du moule un prolongement qui constitue un oon- duit pour le métal fondu vers la cavité de moulage;
en même temps, grâce à l'ajutage en graphite 16 fixé à l'extrémité de l'enveloppe 15, l'on obtient un joint coulissant étanche avec le métal en avant du point de coulée, entre l'extrémité de l'élément supérieur fixe et les segments mobiles 3 agis- sant de concert. Il est évident que, dans cette disposition, l'élément fixe 2 avec la pièce 8 forme un joint étanche avec les segments 1 et 3, au droit de l'ajutage 16, et simultané- ment il constitue.un conduit pour le métal fondu allant du point de coulée 6 à la cavité de moulage.
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Comme on le voit sur la figure 5, le conduit intérieur de la pièce 8 a une hauteur verticale croissante dans la di- rection de 1'ouverture G, co qui augmente la capacité d'écon- lement du métal fondu.
Comme on In voit', sur Ion figures 5 ni; 7, In prolonge- ment 8.fixé à l'extrémité fixe2,s'adapte dans la cavité de moulage des segments 1 et ( voir figure 7 )l'élément fixe est supporté de façon réglable par des vis 18 sur des orga- nes de support 17 disposés sur les côtés de la chaîne des segments 1 ; la position verticale de l'élément fixe 2 pouvant être réglée de façon à être juste en oontact frottant avec les faces des segments 1.
Comme le montrent plus clairement les figure's 8 et 9 l'ajutage 16 est construit en deux moitiés, supérieur et in- férieure, qui sont placées dans la position voulue pour en- cercler l'enveloppe 15 et qui ne peuvent prendre aucun dé- placement longitudinal, grâce à des oreillos ou saillies 19 portées par l'enveloppe 15 ou fixées sur elle et destinées à pénétrer dans des évidements correspondants des moitiés de l'ajutage 16.
Les figures 10 à 16 inclus montrent d'autres modes de construction et de fixation de l'ajutage en graphite 16.
Dans le mode de réalisation des figures 10 et 11, l'ex- trémité de l'enveloppe 15 oontenant la garniture réfractaire 5 est évasée vers l'extérieur ainsi quton le voit en 20, 1 ajutage 16 étant divisé verticalement en deux moitiés. La
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fHll'l'noo lut-oruu da l'u.jutjugo outj, tltl1W uU Urira, Jtt [ÙL')110 ooul- que de façon à s'adapter étroitement autour de l'extrémité évasée 20 de l'enveloppe 15 et l'ajutage 16 ne peut pas ainsi se déplacer dans le sens longitudinal.
Dans la disposition représentée sur la figure 12, l'aju- tage 16 est formé en une seule pièce et renforcé intérieure-
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ment par des fils métalliques ou des tiges minces noyées dans la masse de l'ajutage comme on le voit en 21. L'extrémité de l'enveloppe 15 est munie dtune douille 22 taraudée intérieu- rement, soudée ou fixée de toute autre manière à l'enveloppe 15 et destinée à recevoir l'extrémité correspondante filetée extérieurement de l'ajutage 16.
Dans le mode d'exécution des figures 13 et 14, l'ajutage 16 est construit en deux moitiés qui, comme dans la disposi- tion des figures 8 et 9, sont maintenues en position au moyen de saillies 19. Une fois que les moitiés de 1!,ajutage 16 ont été assemblées sur l'enveloppe 15, la garniture 5 peut être introduite de l'arrière et la construction est complétée par un remplissage antérieur en argile plastique.
Dans le mode de construction représenté sur les fieu- res 15 et 16, l'ajutage 16 est formé en une seule pièce. L' enveloppe 15 est pourvue d'oreilles ou sailliesl9, l'ajutage 16, qui est poussé de l'avant sur le revêtement, étant muni d'encoches ou gorges intérieures pour permettre à l'ajutage de passer sur les saillies 19. L'ajutage 16 bute à son extré- mité arro@ro oontre un collior 24 fixé à l'enveloppa 15 et il est maintenu en position par un bec ou bloc antérieur 25, en argile réfractaire ou autre matière réfractaire appropriée, pourvu d'évidements intérieurs 26 formant avec les saillies 19 un joint à baïonnette.
Le fonctionnement de l'appareil ci-dessus décrit en se rapportant aux figures 5 à 16 inclus, sera facilement compris sans description détaillée, car il est évident que le métal fondu venant du pot de coulée passe par le passage ou conduit ménagé dans la garniture 8 fixée à l'élément fixe 2 et sort par l'ajutage 16, pour arriver dans la cavité de moulage qui . est formée de façon continue par les segments supérieurs et inférieurs mobiles 3 et 1, agissant en combinaison.
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Les chaînes supérieures et inférieures de segments peu- vent, si on le désire, être construites et disposées comme 11estreprésenté aur la figure 3a,dans laquelle les par- ties inférieures des segments supérieurs 3 sont adaptées de façon à pénétrer dans la cavité des segments inférieurs 1 et à fermer cette cavité le long des surfaces 'la (,au lieu de supérieurs le faire le long dos surfaces 7 ). Les segments/3 peuvent être disposés par exemple de manière à être pressés vers le bas sur le métal fondu de la cavité au moyen de galets 21 montés dans une enveloppe 22 et chargés par un récipient ou chambre flexible 23 logée dans une butée 24 portée par le châssis de la machine.
La chambre 23 est établie de façon à pouvoir âtre dilatée par l'air comprimé jusqu'à un degré don- né variable suivant les différents points de la billette en cours de solidification, en utilisant à cet effet des lon- gueurs ou sections séparées de chambres mises sous des pres- sions d'air différentes de manière que les segments 3 pénè- trent dans les segments 1 et compriment la billette pendant sa solidification d'une quantité dépendant du raccourcisse- ment de cette billette.
On comprend que la machine perfectionnée objet de 1' invention permet de mouler une barre ou billette continue dans la oavité de moulago au moyen du métal fondu fourni con- tinuellement à celle-ci sous toute pression ou charge voulue correspondant au niveau du métal dans le pot de coulée, sans risque de fuite appréciable. Le moulage sous haute pression continue ainsi effectué assure la production d'une barre ou billette compacte et homogène. Le produit moulé peut être ainsi utilisé sur son entière longueur, sauf un court mor- ceau à chaque extrémité, et la nécessité des cnutes se trouve réduite au minimum.
La barre ou billette produite de façon continue peut
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évidemment être passée directement dans un laminoir ou autre appareil dans lequel le métal se trouve modifié en ce qui conoerne sa forme ou sa surface en section'transversale.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction et agencements décrits ci-dessus et représentés à titre d'exemples, et que ceux-ci peuvent varier de multiples façons sans sortir des limites de l'invention.