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Fabrication, da a3ÉlinClraS an fosta. trEkap6e..
Cette invention concerne. un procédé et des dispositifs de fabri-
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Galion de cylindres eu fonts trempé peu=- la's 1.aJi1:iJ:loirs.$ de galets dr,ssse,tzrs 01.1. autres places analogues, qui ont à supporter à- des températures variables., da grandes fatiguas, tout SEL étant. assu.- j a. ttis à une forte usure.
Ju.sq,CL''à présent pour obteinir la trampe désirée-). an a cooelé.. c.as pièces dans- des coquilles d'une Iras forte épaisseur en fer
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massif à homogène. La grassa massa des parois da la coquille. sert d'agent. de. refroidissement pour obtenir la trempa... cas fortes épaissaurs en contact avac la fente liquide, à haute température,
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provoguent une extansion inégale de la coquille, du. fait qne la travail avec cet outillage présente de grandes difficultés, par
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exemple : ovalisation des coquilles, inégalité. de trempa- en surface: et en profondeur, fissures' et écaillages da la surface des. cylindras, etc. ;
La présenta invention consiste en un nouveau- procédé, permettant
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d obtenir une. trempa absolument égala ùt cala, par la fait QI.l"ei.l1e:
peut- étre réglée à volonté, sans AELtre à- la merci das phénomànas inconnus qui. se produisant dans la grosse massa de la coquilla
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j LlSq 11 ,. ici. en usage.
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Selon le nouveau procédé, la trempe est réalisée par l'action simultanée d'une coquille avec paroi. de faible épaisseur et d'un élément de refroidisse.ment indépendant. La coquilla a pour but principal de donner la forma voulue à la pièce à couler, tandis qua l'élément de refroidissement provoque la trempe par l'intermédiaire da cette coquille, par cette combinaison, les hautes températures de la fonte liquide seront absorbées sans que les parois minces de la coquille prennent elles-mêmes des températures trop élevées.
Le refroidissement brusque, nécessaire pour une bonne trempe, pendant et après la coulée, se produit par l'action d'éléments de refroidissement, par exemple d'air comprimé à température normale, réchauffé ou à basse température (réfrigéré) contre les parois de la coquille d'une manièra directe ou indirecte, suivant le degré de trempe désiré, Etant donné que l'air comprimé passe sans arrêt et est constamment renouvelé, les qualités de la trempe peuvent être réglées facilement au gré du fondeur, en faisant varier soit la température, soit la pression, soit la durée de l'action, tout en tenant compte évidemment de la composition de la fonte.
Las détails de 11 invention apparaîtront clairement au cours de la description ci-dessous faite en se référant aux dessins annexés qui montrent quelques exemples de réalisation du procédé et les dispositifs y relatifs.
La fig.l montre la section d'une coquille, conforme à l'inven- tion, pour la fabrication des cylindres trempés à tables lisses et
La fig.2 une vue en plan suivant la ligneII-IIde la fig.l.
Elle se compose d'une coquille intérieure à paroi mince a, des dispositifs de refroidissements représentés en daux exécutions différentes sur le dessin en b et b1 de la coquille extérieure c, des conduites d'air comprimé d-d1 et d'un dispositif de chauffage e.
Suivant !-'invention, la coquille 1 à paroi mince sera chauffée, quelques instants avant la coulée, par un appareil de chauffage à résistance électrique construit de façon à pouvoir 'être introduit par l'ouverture f de la partie. supérieure du. moule¯ et à. rester suspendu, vers la. milieu de la coquille a.
Après la chauffage-, le cylindra sera caulé. en faisant passer an même temps, grâce au
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.robinet 2,., l'air de refroidissement par la conduite d. cet air sera chauffé à. une température suffisante en passant. sur une ré- sistance électrique pour que¯ la température. donnée par le chauf'- f age préalable da la coquille, ne soit pas annihilée: et pour que la refroidissement des parais da la coquille na soit pas- trop brusque au. début:
. La réglage. peut sa faire par la -robinet g1 réglant- la
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eannduita. à pour- L'amenée de. ]--'air froid, Làir de, refroidissement passa- par h ou. 111 dans las dispositifs ou. la,. qui peoevent se aomposer d'un tuyau c3.rculaxxa b monts, sur le soubassement du moule at. par leguel 11' air . passa verticalement par un. espace creux ;Q;3 très étroit entrer les coquilles a-ç on bien par un ensemble de plusieurs ttryat-u: circulaires, au seni--ciTcoelainea hl superposés et qui sont. reliés à une chambre à air b. Par les tuyaux cirecr- laïras-s Pair da refroidissement sera projeté contra les parois da la cog4ille a an. forme da dau6rha saus prassian,, de= façon, à obtenir le maximum d'effet.
L'âir utilisé passa à lxextérieur par 1 nu. bien dana une conduite d'évacuation. pour ne pas @ner las ooevriem fonoura, Suivant la. trempe: désirés;, Pair peut ttra rendu: châtia., rg3.c1 ou. même très froid. All moment, ou- la solidification de la- piéeù coulée paraît. suffisante-): la rafraïdsamn: peu.t être réduit nu complètement arrêté. pour 1utiLisation de coquille.s, à. paroi mime dans la; fabli- cation des cylindres à tables, longue.a, des ri-ervuree da renforcement. k (fig.2) sont. prémefi qui peuvent, âtra reliées à la MC1lliH& J , nu à. la. coquille a.
La= fig.3 représente uns aectiom verticale et la fig.,4. une vue en. plan de la fig,3 suivant la ligne IV-IV. d'une coquille pour la fabrication des cylindres à cannelures trempées. La fabrication de cas cylindras, suivant l'ancienne méthode en coquille; en fonte: massive, n'a soient donné que des cannelures à trempe insuffisante et cela surtout. au fond des cannelures profondes à pointes minces, comme par exemple pour les cornières, on a déjà essayé d'incorporer, dans les parties qui servent à former ces cannelures, des tuyaux de refroidissement, mais les résultats obtenus ont été nuls,, car les parties de la fonte couvrant les tuyaux se sont détachées au pre- mier contact avec la fonts, au moment de la coulée,, et ont rendu
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le moule inutilisable.
Suivant l'invention, les deux parties i-i1 de la coquille qui servent à former les cannelures, ont une épais- seur très mince et égale partout où elles entreront en contact avec la fonte liquide contre laquelle l'air de refroidissement sous pression sera projeté, donc tout spécialement contre les parties profondes des eannelures difficiles à tremper. La coquille propre- ment dite se compose d'une coquille intérieure a, à laquelle les parties ou corps i-i1 qui forment les cannelures sont fixées et d' une coquille extérieure c qui supporte la partie supérieure du moule.
Chaque corps i-i1 formant cannelure est muni d'un tuyau demi- circulaire bl qui est relié à une chambre à air b2. L'air arrive par les orifices h-h dans la chambre à air elde là se'dirige vers les tuyaux douches bl. Après utilisation, l'air passe à l'extérieur par les chambres j. L'espace libre m compris entre les coquilles a et c peut être refroidi également par des ouvertures pratiquées des deux côtés des chambres à air b2. cet. espace peut âtre rempli complètement de sable de fonderie pour augmenter la stabilité de la coquille dans son ensemble. Les chambres à air peuvent servir comme guide et centrage entre les coquilles a et c. La procédé de coulée sera exécuté comme il est décrit aux fig,l et 2.
La fig.5 donne une coupe à plus grande échelle du montage de deux corps de cannelure i-i1 dans la coquille a. Les corps 1-il sont complètement fermés par des entretoises n de façon que chaque corps 1-il se présente comme une petite coquille indépendante.
Ils sont réunis à leurs joints par une pièce nl bien ajustée a la section du corps i et qui remplit les cavités n2 formées par les entretoises n, ce qui forme du corps de cannelures un tout rigide et assure l'obturation des joints, pour simplifier le montage et le démontage de la coquille a, celle-ci est partagée verticalement en deux pièces et pour en renforcer la construction, les joints verti- caux de cette coquille ne sont pas placés dans le même plan axial que ceux des corps 1-il, l'angle au centre de ces deux plans axiaux ayant une valeur # =10 à 15 environ.
Les joints de la coquille a sont munis pour éviter une pénétration éventuelle de la fonte ou de l'air, d'un système d'assemblage o qui recouvre les joints par emboitement ; l'étanchéité est assurée en outre par une corde d'a-
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miante ou un mastic quelconque.
Les fig.6 et 7 donnent encore quelques détails des Fig.3-5, concernant la fabrication des cylindres à cannelures en fonte trempée et à table longue avec nombreuses cannelures. La coquille est, dans ce but, subdivisée une ou plusieurs fois suivant le degré de retrait de la pièce à couler. Les joints g, entra les diverses parties de cette coquille, sont largement recouverts extérieurement par un bandage r et intérieurement par le corps de cannelure i.
Pour garantir la distance exacte entre les cannelures, des pièces intermédiaires ± (pointillé, fig.6) par exemple, en métal à basse fusion sont placées dans les joints g de .façon à rendre ainsi après fusion,. la coquille libre pour le retrait, ce métal en fusion ; peut sortir par les ouvertures t du bandage.± dans l'espace m
En outre,, chaque corps 1 de la coquille peut céder indépendam- ment du retrait de la pièce coulée, car les corps 1 sont fixés à la coquille a par des vis u et une pièce intermédiaire v en métal à basse fusion. Dès que la température de la coquille atteint ce point de fusion,, tous les corps i deviennent indépendants et, le retrait peut se faire librement..
La fig.8 montre comment le procédé suivant l'invention peut être employé pour la fabrication des cylindres normalement, coulés en sable et pour lesquels une trempe plus ou moins forte des canne- lures est désirable. Les corps i seront montés.avec-leurs disposi- tifs de refroidissements bl-b2 et placés dans le moule où ils seront entourés avec du. sable ou. de Il'argile. Chaque corps i sera refroidi séparément. par. la chambre à- air b2. Dans cette fabrication, les corps i à parois minces, donc très légères, remplaçant avantageuse- ment les pièces lourdes et. massives en fonte, employées jusqu'ici.
La fig.9 nontre une section verticale et la fig.10 une vue en. plan suivant la ligne X-X de la fig.9, d'une, partie, de coquille pour la fabrication des cylindres à surface dure et tenace,. suivant la présente invention. Dans ce but, la coquille a à paroi mince est entourée d''un revêtement w en matière souple élastique tuais bon conducteur de la chaleur.,, par exemple,, des tournures au limailles de fer, de, cuivre,'' ou des matières analogues, qui sont tenues par une enveloppe wl en. tôle et qui seront refroidies extérieurement.,
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comme -représenté aux fig.l et 2.
De petites oavertares v"& dans 1' enveloppe %il assurent le dégagement des gaz qui peuvent se former au sein de la matière du revêtement w.
La fig.ll représente en coupe verticale une coquille pour cou- ler des cylindres à cannelures trempées. La partie intérieure cali- brée i peut être réalisée par exemple par un tuyau laminé sans sou- dure, ou bien soudé ou bien embouti, en tôle de fer ou en acier. Les cannelures seront formées dans le tuyau par pression ou par lami- nage sur machine spéciale à calibrer ou bien encore, la coquille intérieure sera constituée d'anneaux profilés attachés l'un à 1' autre par soudure ou de toute autre maniera, de telle sorte qu'elle apparaît comma un tout à parois verticales. Naturellement, pour sim- plifier la construction et suivant la longueur de la table des cylin dres à couler, on peut monter aussi plusieurs de ces coquilles les unes sur les autres.
La coquille a sert de soutien à la coquille etpar emploi des vis u et pièces::!. en métal à basse fusion,(comma décrit dans les fig.6 et 7), on peut augmenter le nombre des points d'appui x à volonté et obtenir ainsi un renforcement de cette coquille malgré sa faible épaisseur. Le refroidissement de la partie calibrée se fait comme représenté aux fig.3 et 4. pour adoucir la trempe, on fait usage habituellement d'une légère couche d'argile sur la surface intérieure de la coquille.
Dans ce but, les coquilles suivant l'invention peuvent être con- struites en tôle striée, gaufrée, rainures, martelée ou même perfo- rée, de façon à obtenir l'adhérence de cette couche en même temps protectrice.
Pour protéger contre l'oxydation les parois des coquilles qui entrent en contact avec le courant d'air, celles-ci sont munies d' une coucha protectrice, par exemple par métallisation à l'aluminium, ou bien encore entièrement ou partiellement faites en un alliage supportant de hautes temperatures.
Au lieu d'employer l'air comprimé directement comme moyen de rafrodiissement, on peut, suivant la présente invention, monter une coquille à paroi mince dans une fosse, un tuyau large ou une cuve, l'entourer complètement da sable humide qui sera damé- et dans le- quel on peut installer un système de tuyaux de refroidissement,
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ceux-ci pouvant d'ailleurs être combinés avec. une installation frigorifique qui fera varier l'intensité, de ce facteur,
Le procédé conforme à la présente invention offre des avantages considérables aux fonderies de cylindres de laminoir car pour une très grande partie des produits fabriqués,. les coquilles en fonte hématite massives et coûteuses pourront être remplacées par des coquilles à.
parois minces,, par exemple en tôle d'acier. La grosse masse sera en conséquence remplacée en ordre principal par un élément peu coûteux, par exemple l'air. Les vieilles coquilles. jusqu'ici en usage,,peuvent d'ailleurs encore servir avec. un alésage plus grand comme coquilles extérieures, par ce nouveau procédé,, on obtient, avec plus de surate et d'une manière, très aisée, una trempe convenable et à toute épreuve, par l'emploi
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de L'air comprimé comme agent- de refr.oidissemel2t., la procédé se fera sans le moindre danger.
R F: V E TvT T.,r A T T 0 T ¯ 1. Précédé et dispositif pour la fabrication, de, cylindres, de rouleaux, dresseurs et autres pièces analogues, en fonte trempée, caractérisés d'une part en ce que la trempe sera obtenue, par 1' emploi de coquilles à. parois de faible épaisseur et qui,, sous 1' action d'un élément de refroidissement (par exemple l'air comprimé
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à nempératur-e normale, réchauffé. ou réfrigéré),, contre .les parois de forme directe ou indirecte, p2ovoquen pendant et après. la caalée, le refroidisse.aent brusqua nécessaire pour favoriser la trempe, et d'autre part en ce que ]-,'action de refroidissement sera. réglée an fonction des facteurs température, pression et durée de Inactivi- té..