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Procédé pour la coulée des pièces allongées en métal, en particuler en métal léger.
La présente invention se rapporte à un procédé très simple pour la coulée de corps allongés en métal, en particulier en métal léger.
Ce procédé consiste à couler le métal dans une coquille composée d'au moins deux moules sans fond, placés l'un sur l'autre, et à disposer, au fur et à. mes ure du remplissage , un autre moule sur le moule supérieur, en enlevant le moule inférieur dans lequel le métal est déja solidifié. Il est avantageux de
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placer sur le moule supérieur -Le moule qu'on a enlevé a la partie inférieure de la coquille. On répète cette manipulation jusqu'a ce que la pièce coulée ait la longueur désirée, ou jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de métal à couler.
Il est recommandable de prévoir, à la partie supérieure et à la partie inférieure des moules, des rebords qui s'emboîtent lorsque les moules sont superposés et qui empêchent les moules de se déplacer latéralement les uns par rapport eux autres. Il peut aussi être recommandable de prévoir sur la face intérieure des moules une ou plusieurs rainures, ou analogues, perpendiculaires a l'axe du moule, afin que la pièce coulée et solidifiée ne puisse pas tomber hors de la c oq uille .
Afin que les moules puissent etre enlevés à la partie inférieure de la coquille, sans qu'on soit obligé de les sortir par 1.'extrémité de la pièce coulée, il est avantageux de les réaliser en plusieurs parties, de préférence en deux parties, ayant par exemple la forme de moitiés de cylindres creux. il est aussi avantageux de fixer des poignées, ou organes analogues, à ces parties de moules. Le plus simple est d'utiliser un dispositif formé de moules en deux parties s'ouvrit à la façon d'une main et placés alternativement l'un sur l'autre.
Afin que l'endroit de la coulée se trouve toujours a hauteur égale, la coquille peut êtreplacée dans un dispositif qui en permet un abaissement graduel lors du changement des moules, c'est a dire lorsqu'on enlève le moule inférieur pour le disposer sur le moule supérieur, ou lorsqu'on dispose un autre moule quelconque sur le moule supérieur. Un tel dispostil' est déjà avantageux du fait qu'il permet d'enlever plus facilement le ou les moules inférieurs.
Le mieux est de placer la coquille verticalement mais il est naturellement aussi possible de l'incliner.
Les figures schématiques @ et montrent un exemple d'exécution de l'invention.
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La fig. 1 montre trois moules a placés l'un sur l'autre.
Ces moules sont munisde poignées b et forment la coquille. A leur partie supérieure et à leur partie inférieure, ils sont pourvus de rebords c et d, qui les maintiennent dans la position voulue. Leur face intérieure comporte des rainures e. Le métal est versé du récipient 1:. dans la coquille et la pièce contée g sort à la partie inferieuce. Dès que le moule supérieur est :empli de métal, on place sur celui-ci un autre moule et on enlève le moule inférieur. Au lieu de prendre un nouveau moule, on peut évidemment aussi disposer sur le moule supérieur le moule qui vient d'être enlevé à la partie inférieure de la coquille.
Il est recommandable, tout particulièrement lorsque les pièces coulées ont un assez gros diamètre, de refroidir, par exemple au moyen de jets d'eau, la partie de la pièce coulée sortant du moule ; on évite en même temps que les moules s'échauffent trop.
La fig. 2 montre le moule a vu d'en haut, Ainsi qu'on le voit, ce moule est composé de deux parties semi-cylindriques, qui, dans le cas présent, s'emboîtent au moyen de rainures et de languettes.
Le procédé, selon l' invention, peut être exécuté au moyen du dispositif représenté par les figures 1 et 2 sans autre, par les mêmes ouvriers qui coulent les blocs ou brammes habituels, car les manipulations nécessaires sont très simples. Le métal peut être coulé directement du creuset dans le moule. Lorsque la pièce à couler un gros diamètre, i l est toutefois recommandable de verser le métal dans la c oquille au moyen du dispositif (entonnoir) dénommé "siphon de coulée". La fig: 3 montre,:un tel siphon. Le métal peut aussi être trans-vaaé dans la coquille par une pression pneumatique.
La fig. 4 montre schématiquement et à titre d'exemple aucunement limitatif une machine automat-ique pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. cette machine se compose en principe essentiellement de deux moulés .formés de deux parties
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verticales semi-cylindriques et destinés à être superposés alternativement. Deux glissières 1 coulissent dans des montants verticaux, non représentés, placés l'un vis a vis de l'autre. Sur chaque glissière sont fixés : un moule 2 l'orme de deux parties, un cylindre de pression hydraulique 3 servant à ouvrir et à fermer le moule 2 ainsi qu'une crémaillère 4.
Le mouvement descendant des glissières 1 est obtenu au moyen d'une commande électromécanique commune et a blocage automatique. La vitesse de rotation peut être réglée entre des limites très étendues. Les glissières sont reliées a La commande commune par un accouplement électro-magnétique 5.
AU. lieu de l'accouplement électromégnétique, on peut aussi utiliser un accouplement à friction commandé par un servo-moteur ou par un électro-aimant de freinage. Dans un accouplement à friction, la transmission du couple de torsion se fait à l'encontre de l'accouplement électromagnétique sous l'influence d'un poids de levier opposé au servo-moteur, ou sous l'influence du poids du noyau de l'electro-aimant de freinage.
Ceci a l'avantage que l'appareil est instantanément arrêté lorsque le courant est coupé ; il n'en est pas ainsi dans le cas de l'accouplement élec tromagnétique ; lorsque le courant est coupé, les deux moules s'abaissent jusqu'a la position la plus basse, rour que l'appareil entier s'arrête instantanément même lorsque l'accouplement est électromagnétique, le dispositif tel que figuré comporte des vannes d'étranglement 7 dans les conduites 6 pour l'eau de pression; ces vannes d'étranglement sunt commandées par un petit électro-aimant de levage non représenté dans la figure et étranglent les deux conduites. Le mouvement ascendant des glissières 1 est donné par des cylindres de pression hydraulique 8 indépendants l'un de l'autre.
Les cylindrés de pression hydrauliques 3 et 8 sont commandés au moyen de petites soupapes à air comprimé 9, 10, 11 et 12, qui sont reliées aux vannes 13 et 14. Les accouplements
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électromagnétiques sont commandés par les commutateurs 15 et 16. Afin de diminuer le couple de torsion de l'accouplement électromagnétique 5, les deux parties mobiles de la machine sont munies de contrepoids} non représentés dans la figure.
Lesdeux parties-mobiles- de la mâchée travaillent en concordance. Chaque fois quele moule inférieur 2 a atteint sa position la plus basse, la soupape.. 9 est mise en action.
La vanne 14 est renversée et le cylindre de pression hydrau- lique 3 est mis en action, de sorte que le moule s'ouvre. En même temps, le moule supérieur, dans lequel on coule le métal, est verrouillé contre une ouverture éventuelle au. moyen d'une commande non représentée, un évite de la scrte que du métal liquide s'écoule hors du moule supérieur, Quoique la. pression hydraulique sur le cylindre 3 soit constante, un verrouillage est cependant à recommander, immédiatement avant la position finale du moule qui s'ouvre, la soupape à air comprimé 11 est mise en action. Cette soupape renverse lit vanne 13 qui ouvre la conduite d'eau sous pression au cylindre hydraulique 8 et coupe le courut de l'accouplement électromagnétique 5 au moyen du commutateur 15.
De cette façon, la glissière portant le moule est libérée et le cylindre de pression hydraulique @ la soulève avec le moule ouvert et la place dans la position 'supérieure, rendant le mouvement ascendant de la glissière, le courant électrique est coupé en un second endroit à une hauteur déterminée au moyen de la pièce 17, qui met en action le commutateur 16.
Une soupape à air comprimé lu placée à lap osition supérieure commande la vanne 14 et le cylindre hydraulique de fermeture 3 ferme le moule. .avant que le moule soit complètement fermé, la soupape à air comprimé 12 est mise en action, ce qui a pour conséquent d'une, part la fermeture de la conduite d'eau de pression par la vanne 13 et, d'autre part, la libération du
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commutateur électrique 15, de sorte que le courant de l'accou- plement électromagnétique est de nouveau fermé au premier en- droit où il avait été coupé.
Grâce à son poids, le moule fermé se pose légèrement sur le moule inférieur, puis ferme le courant de l'accouplement élec tromagnétique au moyen du commutateur lu et relie de ce fait la glissière a le commande cummune. Les deux moules descendent ensemble jusqu'a ce que le moule infé- rieur ait atteint la position la plus basse et repète les mou- vements décrits plus haut.
La commande pour le moule représenté à gauche de la figure correspond à. celle du moule placé à droite. le;. place des cylindres hydrauliques 8 et 3, on peut aussi utiliser des de cylindres à pression d'air ; dans ce cas, la commanda/la machi- ne pourrait être la même que celle qui a été décrite plus haut.
Il peut être avantageux de refroidir les moules au moyen d'eau- et d'air comprimé ou d'un autre agent refroidissant. un peut de cette façon régler la température des moules dans des limites très étendues.
Le procédé est spécialement à recommander pour le;( coulée de métaux légers, par exemple d'aluminium ou d'alliages d'alu- minium (et également de magnésium et d'alliage de magnésium), surtout lorsqu'on veut produire des blocs destinés a la presse à filière. Le procédé. est aussi avantageux pour le muulage d'al- liages pour le travail sur tours automatiques ou d'alliages ayant tendance à donner des ségrégations.
La longueur de la pièce coulée peut être quelconque ; elle est naturellement limitée par l'espace qui se trouve sous la coquille. il peut être avantageux de couper de temps en temps sous la coquille la pièce coulée.
Au début de la coulée, il faut évldemment avoir soin que le fond de la coquille suit fermé, On peut le faire d'une façon quelconque, par exemple en placent une plaque métallique ou autre entre les ceux moules qui forment la coquille, ou en fermant l'ouverture inférieure du moule inférieur au moyen d'une telle plaque.
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Le nouveau procédé présente entre autres le grand avantage qu'il n'y a aucun déplacement relatif entre la pièce coulée et la coquille, dans le sens longitudinal, pendant la s olidification.