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Procédé de fabrication de tuyaux centrifugés avec emboîtementset dispositif utilisé. Demande de brevet Français du 23 Décembre 1943 en sa faveur
On fabrique couramment par coulée centrifuge des tuyaux munis d'un. emboîtement à l'une de leurs extrémités.
La forme de l'évidement de cet emboîtement est obtenue au moyen d'un noyau placé à l'extrémité du moule avant la coulée de chaque pièce. En raison du retrait du métal au cours de la solidification, on a généralement recours à des noyaux en matière réfraotaire tel que le sable de fonderie usuel.
La main-d'oeuvre et les matéraix nécessaires à la oonfection de ces noyaux ainsi que le temps de leur mise en place grèvent .évidemment le prix de revient des tuyaux moulés. Le procédé
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de fabrioation proposé par la demanderesse permet d'augmenter la cadence de production.
Suivant l'invention on réalise par coulée centrifuge un tuyau dont la surface extérieure reçoit directement à une extrémité comme connu, la forme définitive de l'emboîtement, tandis que sa surface intérieure est cylindrique sur toute la longueur du tuyau, le fond du moule étant constitué à cette extrémité par une pièce amovible appliquée contre la face de la coquille, l'évidement et le filetage éventuel de l'emboîtement étant exécutés ultérieurement par un usinage à l'outil.
Ce procédé permet la suppression complète des noyaux habituellement utilisés pour la formation de l'évidement des emboîtements. La pièce de fermeture du mouleest de préférence métallique, son usure est par conséquent réduite, de plus elle peut servir à couler un grand nombre des pièces et peut donc être montée sur un dispositif automatique de fermeture tel que celui décrit plus loin à titre d'exemple, ce qui permet d'augmenter la cadence de production. Ce procédé de fabrication est intéressant surtout pour les tuyaux de petit diamètre. où la quantité de métal à enlever par usinage à l'outil. n'est pas trop importante.
D'autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
.Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples
La fig. 1 représente en coupe longitudinale u n fond amovible de coquille suivant l'invention.
La fig. 2 une vue de face d'un support de fond amovible suivant un autre type de réalisation.
La fig. est une vue en demi-coupe longitudinale et en demi-élévation d'un exemple de réalisation de fond amovible monté dans le support de la fig. 2.
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La fig. 4 est une vue en plan d'un dispositif d'ouverture automatique dudit fond amovible.
En se référant à la fig. 1, 1 représente le tuyau coulé et (partie recouverte de hachures croisées sur le dessin) l'évidement de 1'emboîtement du tuyau, habituellement venu de moulage. Suivant l'invention le tuyau est coulé avec une surface intérieure complètement cylindrique sur toute sa longueur -suivant la génératrice 3, l'évidement 2 de l'emboîtement étant exécuté ultérieurement par un usinage à l'outil.
Pour former l'extrémité du tuyau on applique dans un embrèvement 4 de l'extrémité de la coquille 5 un fond 6 et on le maintient appuyé contre le fond de la coquille au moyen d'un certain nombre de clavettes 7 dont le corps s'appuie dans des ouvertures 8 d'une collerette 9 de la coquille et dont les talons s'appuient contre le fond 6. Cette disposition assure toute sécurité puisque pendant la rotation de la coquille la force centrifuge qui s'exerce sur les clavettes tend à en augmenter le serrage. Pour procéder à l'extraction du tuyau 1 solidifié, on retire les clavettes 7 et le fond 6 que l'on remettra en place pour la coulée suivante.
:En se référant maintenant à la fig. 2, 15 représente l'extrémité de la coquille rotative et 16 son bâti fixe dans lequel elle tourne, 17 représente le fond mobile destiné à venir s'appliquer contre l'extrémité 15 de la coquille, il est monté à rotation dans un carter 20 lui-même maintenu par deux tourillons 21 et 22 dans un support 23 pouvant osciller autour d'un axe SA solidaire du bâti 1& de la coquille.
Le support 23 est muni dtune poignée de manoeuvre 25 et il est immobilisé dans la positio# de fermeture par un dispositif de verrouillage quelconque solidaire du bâti 16
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.-8t. représenté schématiquement en 26.
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Le fonctionnement de oe dispositif est le suivant:le système étant supposé fermé, c'est-à-dire le fond 17 étant appliqué contre l'extrémité de la coquille 15 et le verrou
26 fermé, on procède à la coulée du tuyau pendant que la coquille est en rotation. Comme le fond 17 peut tourner dans son carter 20, il est entraîné en rotation par la co- quille sur laquelle il est appuyé.
Les deux tourillons 21 et 22 du carter 20 permettent à celui-ci de s'orienter et de s'appliquer contre la face de la coquille 15, Lorsque le tuyau est suffisamment solidifié, on dégage le verrou 26 et on ouvre le support 23 en le faisant osoiller autour de son axe 24; le devant de la coquille 15 est maintenant dégagé et on peut procéder à l'extraction du tuyau; après quoi on referme le dispositif et on procède à la cotise suivante de la même façon que précédemment.
Un exemple de réalisation du fond mobile monté dans san carter est représenté à la fig. 3 où le fond mobile proprement dit est représenté en 17. Ce fond est supporté par une pièce
32 sur laquelle il est vissé en 31 en maintenant serrée la bague intérieure 33 d'un roulement à billes dont la bague extérieure 34 est logée dans le corps du carter 20 et maintenue en place par un couvercle 37 serré au moyen de vis 38. Le carter 20 comme déjà vu à la fige2 est supporta par deux tourillons 21 et 22 qui peuvent tourner dans le support 3 par l'intermédiaire de silent-blocs 41 maintenus par des écrous crénelés 42 vissés Sur les extrémités filetées des tourillons.
L'ensemble de la pièce 32 et du fond 17 supporté uniquement par la bague intérieure 33 du roulement à billes peut tourner à l'intérieur du carter 20. Dans ce dernier est ménagée une chambre 43 d'arrivée de fluide sous pression (eau ou air) pour le refroidissement, fermée par un couvercle soudé 44 et communiquant par des oanaux 45 avec des canaux 46 de la pièce mobile 32, qui débouchent dans une chambre 47, en communication
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par les forages 48 avec des orifices d'évacuation 49 disposés entre des ailettes 50 du fond mobilé. Des cuirs d'étanchéité sont logés dans des rainures 51, 52, 53, 54. Une garde en tôle
58 est soudée à l'extrémité du carter ao pour éviter les projections éventuelles de métal liquide pendant la coulée.
Le fonctionnement de ce dispositif déjà été expliqué à propos de la fig. 2. Les silentblocs permettant avee fasilité d'exercer élastiquement une certaine pression du fond 17 contre la ooquille 15. Les ailettes et Les canaux de circulation de fluide favorisant le refroidissement du fond de la pièce 17 en contact avec la coquille 15.
Enfin on a représenté schématiquement à la fig. 4, un dispositif automatique d'ouverture du fond mobile. Dans cette figure, 61 représente le bâti qui supporte la coquille rotative, 62 le support du fond mobile 63 monté comme décrit précede mment, Le support 62 qui peut osciller autour de l'axe
64 solidaire du bâti 61 est maintenu dans la position de fer- meture représentée au dessin, par un loquet 66 dont l'axe 67 est également fi@é sur le bâti 61. Ce loquet est maintenu fermé par un ressort représenté schématiquement en 68. On a indiqué en 69 une butée fixe sur le socle général de l'en- semble de la machine à couler, étant donné que le bâti 61 qui supporte la coquille est animé d'un mouvement de translation parallèle à son axe longitudinal.
Le fonctionnement de ce dernier dispositif est le suivant! pendant que steffectue la coulée dans la coquille en rotation, celle-ci subit en même temps une translation suivant son axe ,longitudinal; quand elle arrive à la fin de sa course, la coulée du tuyau est terminée et la branche arrière du loquet 66 rencontre la butée 69, ce qui ouvre le loquet et libère le support 62 qui par inertie continue son mouvement quand le bâti 61 est arrêté, et par conséquent s'ouvre
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en oscillant autour de l'axe 64.
Ce mouvement dtouverture est d'ailleurs facilité par la disposition de l'axe 64, en effet ce dernier est parallèle à la surface de bout de la coquille et comme l'ensemble de la coquille est légèrement incliné sur l'horizontale, 1 axe 64 est lui-même légèrement incliné sur la verticale et la pesanteur agit dans le sens de l'ouverture sur le support 62 et l'ensemble du mécanisme qutil porte, On pourrait d'ailleurs si cela était utile ajouter encore un ressort d'ouverture.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le fond considéré du moule au lieu d'être en métal pourrait être en une substance réfractaire quelconque. La fixation de ce fond par clavettes comme décrit plus haut pourrait être remplacée par une fixation par vis ou autres organes. Dans une variante on a décrit ci-dessus un montage à rotatiox du fond du moule dans son support au moyen d'un seul roulement à billes à gorges pro- fondes, mais il est bien évident qu'on pourrait utiliser aussi un montage à plusieurs roulements, éventuellement à rotule.
Le refroidissement par l'eau, l'air, ou tout autre fluide, au lieu d'être prévu par l'intérieur pourrait s'effectuer par des ets extérieurs.
Le support de la bague monté sur une simple articulation pourrait nêtre prévu avec un montage à double articulation, du genre cardan par exemple.
L'escamotage du support au lieu dé s'effectuer autour d'un axe sensiblement vertical, pourrait se faire par un dégagement longitudinal suivi d'une translation latérale, verticale, ou combinée.
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Enfin l'ouverture du dispositif peut être manuelle, électromagnétique, pneumatique, ou autre sans quon porte pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication de tuyaux métalliques avec emboîtement, obtenus par Goulée centrifuge, caractérisé en ce quon réalise par coulée centrifuge un tuyau dont la surface extérieure reçoit directement à une extrémité comme connu la forme définitive de l'emboîtement, tandis que sa surface intérieure est cylindrique sur toute la longueur du tuyau, le fond du moule étant constitué à cette extrémité par une pièce amovible appliquée contre la face de la coquille, l'évidement et le filetage éventuel de l'emboîtement étant exécutés ultérieurement par un usinage à l'outil.
2.- Dispositif de coulée centrifuge pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1, caractérisé en ce que du côté, de l'emboîtement du tuyau à couler est qppliquée contre l'extrémité de la coquille une pièce annulaire amovible dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du tuyau à couler et dont le diamètre extérieur est au moins égal au diamètre extérieur maximum de l'emboîement.