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"Procédé et appareillage pour le moulage en coquille avec four à soutirage par le bas".
La présente invention concerne un nouveau procé- dé de moulage en coquille avec four par soutirage par le bas, la coulée s'opérant directement dans une série de mou- les que l'on déplace périodiquement avec un mouvement d'en- semble pour arrêter successivement chacun d'eux sous le trou de coulée qui est ouvert, puis refermé pendant le
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temps nécessaire à la coulée, La pièce moulée tombe d'elle- même lors de l'ouverture du moule, ouverture déterminée en synchronisme avec le mouvement de l'ensemble des moules, de même que la fermeture de ce moule avant la coulée.
Il résulte de cette marche continue du four des pertes de chaleur très rédites, donc une grande économie de combustible ou de l'énergie électrique de chauffage.
D'autre part, les opérations peuvent être rendues automati- ques de même que le mouvement de l'ensemble des moules et il en résulte une économie de main-d'oeuvre importante. Le procédé est très avantageux pour la coulée d'alliages légers, mais il peut également être utilisé avec toutes sortes de métaux.
L'invention a pour objet également un appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus.
Cet appareillage comporte, en oombinaison avec un four à soutirage par le, bas, tous les moyens nécessaires pour déplacer l'ensemble des moules, pour amener successive- ment chacun de ces moules sous le trou de ooulée et les arrêter le temps nécessaire à la coulée dans un moule, pour ouvrir et refermer le trou de coulée pendant la durée néces- saire au remplissage du moule, pour ouvrir chaque moule constitué par deux parties, ce qui permet à la pièce de tomber directement hors du moule, enfin des moyens pour refermer chaque moule avant sa présentation sous le trou de coulée.
L'ensemble de ces moyens peut-être commandé par un dispositif moteur assurant une marche automatique et complété par un dispositif auxiliaire d'éjection des pièces moulées qui pourraient se coincer en travers des moules.
Dans un mode de réalisation de l'invention, par- ticulièrement avantageux, un dispositif électromagnétique,
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dont la fermeture des circuits est assurée par le mouvement de l'ensemble des moules, par le métal coulé dans le moule en fin de remplissage, et par la position relative des deux demi-moules, commande automatiquement l'ouverture et la fer- meture du trou de coulée.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire maintenant, en regard des dessins schématiquesannexés, un mode de réalisation donné à titre d'exemple seulement et sans aucun caractère limitatif de la portée de l'invention.
La fig. 1 est une vue de face avec coupe axiale partielle d'un appareil selon l'invention comportant deux moule s.
La fig. 2 est une vue de face du même appareil, l'un des moules étant sous le trou de coulée.
La fig. 3 est une vue en plan du même appareil suivant la ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue schématique d'un disposi- tif électromagnétique d'ouverture et de fermeture du trou de coulée.
La fig. 5 représente une variante du dispositif d'ouverture et de fermeture d'un moule.
A la partie inférieure d'un four 10 de fusion de l'alliage ou du métal utilisé pouvant s'écouler par une buse 11, se trouve disposé un plateau 21 circulaire mobile autour d'un axe 23 tubulaire fixé sur un bâti 8.
Sur le plateau 21, sont fixés des bras 21' por- tant les moules en deux pièces, l'une 44 fixe, l'autre 45 mobile. Pour simplifier les explications, on a représenté un plateau 21 porte-moules ne comportant que deux moules, mais il pourrait y avoir un plus grand nombre de moules, ce nombre étant conditionné par l'installation particulière à réaliser.
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Le plateau. 21 est supporté par une butée 1 à. ou par une butée lisse billes/reposant aile-même sur un plateau 22 comportant un bec 22'.
La plateau 22 est solidaire d'une roue 24 héli- coïdale coaxiale au tube 23 et.en prise avec une vis 25.La vis 25 est solidaire d'une poulie P ooaxiale, la rotation de ladite poulie étant obtenue à partir d'un moteur M dont la poulie entraîne une courroie 27.
L'entraînement du plateau 21 est déterminé par deux tocs 26 coulissant respectivement dans une encoche de ce plateau 21 qui les supporte. L'un des tocs 26 étant en prise avec le bec 22', l'entraînement a lieu jusqu'à ce que le toc correspondant soit soulevé par une rampe 28 supportée par le bâti 8. L'entraînement du plateau 21 ne reprend qu'après un demi-tour du plateau 22 car, à ce moment, le bec 22' vient s'appuyer contre le deuxième toc 26 repo- sant librement dans son logement.
Le dispositif assurant 1'ouverture du moule 44-45 comporte un levier 33 tourilloné fou autour du plateau 22.
Le levier 33 peut être entraîné par le bec 22' grâce à un too 26' ooulissant verticalement dans l'épaisseur du levier , 33, ce too étant soutenu par un ressort 34 quipermet au too 26' de s'effacer lorsqu'il est repoussé par une rampe
28' portée par une glissière 38 double fixe et entre les branches de laquelle peut glisser librement le levier 33.
Le levier 33 est maintenu ou ramené en position (lorsqu'il n'est plus entratné) par un câble 35 accroché à son extrémité. Le câble 35 passe sur deux galets 42-43 fous fixés au bâti, puis vient s'accrocher sur une palette 66 portée par un chariot 65 monté coulissant horizontalement dans une glissière ménagée à travers le bâti 8. Le chariot
65 est maintenu en position déterminée par un ressort 67
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de rappel fixé à l'une de ses extrémités au bâti 8 et à l'autre au chariot 65.
La commande de la fermeture d'un moule 44-45 est assurée au moyen d'une came 55 en forme de spirale soutenue par des bras 70 fixés au bâti 8.
Chacun des moules est constitué d'une partie 44 fixe par rapport au plateau 21, et d'une partie 45 ooulissan- te sur des tiges 46 horizontales. Cette partie 45 est portée par une fourche 64 munie d'une tige coulissant librement dans un support 47 situé à l'extrémité du bras 21'. Une tige 53 peut elle-même coulisser dans l'axe de la fourche 64 ; la tige 53 porte un bout d'axe 50 sur lequel est engagée la fourche d'un levier 48' articulé sur un axe 49' et dont l'autre extrémité porte un galet 31 fou. De plus, à l'ex- trémité du levier 48' est fixé un ressort 30 constitué par une lame dont la position est réglable au moyen d'une vis 37.
Le dispositif d'ouverture et de fermeture du trou de coulée peut être constitué par un ensemble d'organes méca- niques (came, leviers, câble passant par le tube 23) oomman- dé par le mouvement relatif des plateaux 21 et 22, disposi- tif qu'il est à la portée de l'homme de métier d.e réaliser.
Aussi va-t-on se borner à décrire un dispositif électroma- gnétique très avantageux.
Au-dessus du bâti 10 du four (voir fig. 4), un balancier 14 horizontal est articulé autour d'un axe 2 porté par un support 2' fixe ; le balancier 14 est muni, à une extrémité, d'une rainure hélicoïdale 13 dans laquelle pénètre un axe 12' fixé sur la tige 12 ; àson autre extré- mité, @e balancier 14 est articulé sur un axe 7 porté par une pièce 6 formant l'extrémité d'un bras vertical 15 oons- titué par deux tiges 15' filetées réunies par un tendeur 8
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et articulé par une pièce terminale 3 autour d'un axe 9 porté par l'armature 17' mobile d'un électro-,aimant A.
En position normale de fermeture du trou de coulee, c'est-à-dire tant que le courant ne circule pas dans la bobine A, un ressort 20, accroché sur la pièce 6 et sur une ferrure 5 fixée au bâti, soulève l'armature 17' qui est écartée de l'électro-aimant A en pivotant autour de son axe 4. On a représenté sur la fig. 4 la position de l'armature 17' lors de la coulée, le ressort 20 étant alors tendu.
Le dispositif d'ouverture du trou de coulée com- porte un deuxième électro-aimant B avec armature mobile 40 pivotant autour d'un axe 41.
Le courant d'alimentation des électro-aimants A et B arrive par deux conducteurs C-C'.
Tant que le plateau 21 portant les moules- tourne, le courant est normalement coupé; en effet, dans un bottier H, en matière isolante par exemple, sont disposés des oon- tacts D-E fixes en face desquels sont des contacts mobiles D'-E' portés par deux tiges T ooulissant dans le bottier H et dont l'autre extrémité porte des contacts F' et G'; deux ressorts S maintiennent les contacts D-D', E-E' normalement écartés tant que deux plots F et G conducteurs ne viennent pas appuyer sur les contacts F' et G', ce qui a lieu lors- que le plateau 21 est-arrêté et le moule sous le trou de coulée.
Les plots F et G sont reliés par un circuit con- venablement isolé, figuré en grande partie en tirets, et dont les extrémités J et J' sont placées au niveau que doit atteindre le métal en fusion lorsque la coulée dans le mou- le est terminée. Les extrémités 4 et J' sont, d'autre part, reliées électriquement à des touches K et K' (situées en
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arrière du plan de la figure) lesdites touches venant en contaot si le moule n'est pas-parfaitement fermé.
Sur le conducteur C' sont placées deux touches L-L' qui ne sont en contact que lorsque l'armature 40, munie d'un prolongement 40', vient appuyer sur L', c'est-à- dire tant que le courant ne passe pas dans la bobine B.
Le dispositif ci-dessus fonctionne comme suit :
Lorsque le plateau 21 s'est arrêté de telle sor- te que le moule 44-45 sait juste sous le trou de coulée, les plots F et G ont soulevé les plots F'-G' et leurs tiges T, les contacts D-D', E-E' se trouvent fermés.
Le courant électrique circule dans la bobine A en passant par D-D' et L-L'. L'armature 17 est attirée et entraîne l'axe 7; le balancier 14 pivote autour..de son axe 2 en soulevant la,tige 12 qui subit également une petite rotation par suite de la forme hélicoïdale de la rainure 13. Dès que le moule est plein, c'est-à-dire que le métal en fusion atteint le niveau J-J', un courant dérivé passe par J-J' et E-E'. parcourt la bobine B qui attiré l'arma- ture 40, ce qui interrompt le courant en L-L'. L'électro- aimant A cesse d'être excité et le ressort 20 vient rappe- ler l'axe 7 qui entraîne le balancier 14, lequel vient appliquer brusquement la tige 12 sur l'orifice du trou de coulée. Cette tige 12 est animée en outre d'une légère ro- tation qui facilite une fermeture étanche.
Si, dans la position de coulée, le moule n'est pas parfaitement fermé, les contacts K-K' se touchent.et les points J et J' étant réunis éledtriquement, tout se passe comme si la coulée avait eu lieu, c'est-à-dire que l'éleo- tro-aimant entre en fonctionnement et coupe le contact en L-L', par suite, le circuit d'alimentation de 1'électro- aimant A qui, par conséquent, n'agit pas sur l'armature 17'.
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Le déplacement relatif des deux parties 44-45 d'un moule peut être réalisé de différentes façons. La fig. 4' montre un mode de réalisation simple applicable pour la cou- lée d'une roue W, l'axe 50 porté par la tige 53 peut coulis- ser dans une rainure 50' de la fourche 64. L'extrémité 53' de cet axe joue le rôle de noyau du moyeu de la roue lors- que le moulè est fermé pour la coulée. En faisant tourner le levier 48' autour de son axe 49' fixe dans le sans des aiguillée d'une montre, on voit qu'il détermine l'extraction de la broche 53' avant d'entraîner la fourche 64 et le demi-moule 45.
La fig. 5 oonoerne un dispositif d'ouverture plus compliqué. L'axe 50 est solidaire de la fourche 64 et la rotation du levier 48 autour de l'axe 49 fixe entral- ne directement le demi-moule 45 qui glisse sur les broches 46. Le levier 48 est disposé horizontalement et le moule vu de dessus. Un deuxième levier 52 est accouplé par une biellette 51 articulée au levier 48. Le levier 52 pivote autour d'un axe 71 porté par la fourche 64 et entraîne un axe 72 fixé sur la tige 53.
La rotation du levier 48 dans le sens des aiguil- les d'une montre entraîne directement la fourche 64 et le demi-moule 45 ; la rotation consécutive du levier 52 entral- ne l'axe 72 vers la droite, donc le dégagement de la broche 58 centrale. En poursuivant le mouvement du levier 48, le galet 57 tournant fousur l'axe 73 d'articulation vient bu- ter sur un levier 54 articulé sur un axe 59, et celui-ci entratne un doigt 63 solidaire d'un manchon 56 coulissant librement sur la tige 53. Le manchon 56 porte des poinçons 62 qui éjectent la pièce moulée. Un ressort 60 de rappel assure la remise en position du levier 54 lors de la fer-
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meture du moule et une vis 61 de butée permet le réglage de la position du levier 54.
L'appareil ci-desaus peut comporter en outre très avantageusement une butée 29 fixée sur le bâti du four, et chaque demi-moule 45 une contre-butée 29' susceptible de venir en contact avec la première lorsque le moule est fermé, ladite butée 29 laissant un libre passage aux moules lorsqu'ils sont ouverts. De plus, des lames 68 élastiques verticales peuvent passer entre les parties 44-45 d'un moule ouvert-de manière à provoquer la chute d'une pièce moulée qui serait restée coinoée en travers, la chute de la pièce moulée ayant lieu par une ouverture 69 ménagée sous le moule.
Le fonctionnement général de l'appareil décrit est le suivant .
Si l'on prend l'appareil dans la position repré- sentée à la fig. 3, et le moteur étant en marche, le beo 22' entraîne le toc 26 avec lequel il est en contact, la rotation des plateaux 21-22 ayant lieu dans le sens marqué par les flèches. Le mouvement de rotation du plateau 21 se poursuit jusqu'à ce que le toc 26 soit suffisamment sou- levé par la rampe 28 pour ne plus être en contact avecle bec 22'.
Pendant cette même partie du mouvement, le moule correspondant au too 26 en contact avec le bec 22' passera de la position ouverte à la position fermée. En effet, le ressort 30 correspondant vient frotter contre la came 55 à partir de l'origine intérieure de la spirale; @ à la fin du mouvement, la position du ressort 30 repoussant le levier 48 sera telle que représentée à droite de la fig. 2.
Le moule arrivant en face du trou 11' de coulée est donc fermé et l'on verra que le moule opposé l'est
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également de aorte que la butée 29' portée par le demi-moule. mobile correspondant vient en contact avec la butée 29 fixe déposée pour déterminer l'arrêt précis du moule en position de coulée.
Dès qu'un moule est en position da coulée, la tige 12 de fermeture est soulevée par le dispositif électro- magnétique comme il a été décrit plus haut. La tige 12 ferme le trou de coulée dès que le métal a atteint le niveau des contacts J-J'. Durant toute la coulée, le plateau 21 est immobile puisque le bec 22' doit faire un demi-tour avant de rencontrer le deuxième toc 26 et que la vitesse de rota- tion du plateau.22 a été déterminée afin d'avoir un arrêt suffisant du plateau porte-moules.
Durant la période d'arrêt' du plateau 21, le plateau 22 d'entraînement poursuit sa rotation ; bec 22' rencontre le toc 26' solidaire du bras 33; le bras 33 est donc entraîna.', le câble 35 est donc tiré et il entraîne le chariot 65 et sa palette 66 à l'encontre du ressort 67.
Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que le toc 26' soit repoussé par la rampe 28' de sorte que le toc 26' cesse son contact avec le bec 22'. La palette 66 entraîne le galet 31 ce qui détermine la rotation du levier 48 du moule opposé à:celui qui est,en remplissage sous le trou de coulée.
Cette position oorrespond à celle du moule de gauche sur la fig. 2, tandis que le moule de droite sur la même figure représente la position du moule sous le trou de coulée avec la boîte H à contacts actionnée par les contacts F et G du moule.
Dès que le moule opposé au moule en remplissage est ouvert, les butées 29 et 29' cessent d'être en contact, et le mouvement du plateau 21 pourra reprendre lorsque le bec 22' rencontre le toc 26 diamétralement opposé à celui qu'il vient de quitter. Quand le plateau 21 reprend sa ro-
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tation, la fermeture du moule qui vient d'être remplie
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métal en fusion est assuré tant que le ressort 30 oorres- pondant de ce moule frotte contre la came 55.
Le mouvement-se poursuit donc à raison, dans le cas représenté, d'un demi-tour du plateau porte-moules par tour de plateau d'entraînement. Aussitôt après l'ouver- ture d'un moule et au cours du début de son mouvement de rotation, il rencontre les lames élastiques 68 qui passent entre les demi-moules 44-45 et déterminent la chute d'une pièce moulée qui aurait pu se coincer.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est donc entièrement automatique. µ±,est bien entendu que le chariot 65 de démoulage pourrait être disposé de tout autre manière, et notamment pour pouvoir actionner le levier 48 disposé en position horizontale sur la fig. 5.
Lorsque le procédé est utilisé pour couler de l'aluminium ou des alliages d'aluminium, la tige de fer- ,mature du .trou de ;coulée peut être., en fonte protégée par un enduit spécial à base de silioate de soude, de blanc d'Espagne et de graphite, Elle ne doit être mise en service que lorsque l'enduit est parfaitement sec. Cette tige re- pose sur un siège en graphite.
On peut utiliser le temps d'ouverture du moule pour nettoyer et refroidir celui-ci par jet d'air comprimé ou par arrosage selon l'importance des pièces coulées.
Il est bien entendu que l'on peut apporter des modifications à l'appareillage décrit et remplacer certains %On peut également pour obtenir un en- -dispositifs par des dispositifs jouant le même rôle, sans traínement du plateau sortir du champ d'application de l'invention. on conçoit porte-moules, faire sortir du champ d'application de l'invention./On conçoit agir un dispositif assurant un léger en particulier que, suivant l'importance de l'installation freinage sur ce pla- teau. de moulage, toutes les opérations puissent être automatiques ou seulement certaines d'entre elles. La caractéristique essentielle de l'invention réside avant tout dans l'organi- sation générale du moulage tells qu'elle a été décrite ci-
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dessus.
En particulier, on oonçoit très bien que lorsqu'il s'agit d'un ensemble de deux moules, on puisse leur donner un mouvement reotiligne alternatif (au lieu de circulaire) de manière à les amener successivement sous le trou de coulée du four.
RESUMA.
L'invention a pour objet :
A.- Un nouveau procédé de moulage en ooquille avec four à soutirage par le bas, la coulée s'opérant direc- tement dans une série de moules que l'on déplace périodique- ment avec un mouvement d'ensemble pour arrêter successive- ment chacun d'eux sous le trou de coulée qui est ouvert puis refermé pendant le temps nécessaire à la coulée, le moule plein étant ensuite ouvert en synchronisme avec le mouvement de l'ensemble des moules, ce qui permet à la pièce moulée d'être démoulée et le moule étant ensuite re- fermé avant qu'il arrive dans la position de ooulée.
L'invention a également pour objet un procédé suivant A/ dans lequel les moules sont répartis régulière- ment suivant un cercle horizontal et animés d'un mouvement de rotation périodique entrecoupé par des arrêts d'une durée constante.
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