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PROCEDE ET APPAREIL POUR 'LA. COULEE DE PIEGES'DE FONDERIE, PAR EXEMPIE DE PLAQUES METALLIQUES.
La présente invention concerne des procédés pour la coulée de piè- ces de fonderie,, notamment de plaques métalliques, et des appareils pour la mise en oeuvre de ces procédés.
L'un des buts de l'invention est de réaliser un procédé permettant d'effectuer la coulée sans risque d'oxydation, de contamination du métal ni de formation de mousse, et se distinguant notamment par une grande simplicité.
Un autre but de l'invention est de réaliser des appareils aussi simples que possible pour la mise en oeuvre du procédé de fagon que lesdits appareils puis- sent supporter le dur service que leur impose la coulée. Un autre but de l'in- vention est de réaliser un'procédé de coulée de pièces de fonderie pouvant ê- tre mis en oeuvre avec une chaîne de coulée comportant un grand nombre de go- dets et dans lequel les différentes opérations de travail et de commande se succèdent d'une manière parfaitement automatique. L'invention concerne égale- ment de nouveaux dispositifs et une combinaison de dispositifs permettant d'ob- tenir cette commande automatique. L'invention présente une importance parti- culière pour la coulée de plaques de zinc.
Une particularité du procédé de coulée de pièces de fonderie, notamment de plaques métalliques, objet de l'invention, consiste en ce qu'on fait passer le métal en fusion du four de fusion dans une chambre de dosage par une première soupape prévue dans cette chambre, et ensuite de cette chambre dans le godet de coulée, par une deuxième soupape, la chambre de dosage étant équipée d'un dispositif régulateur déterminant l'introduction de doses de mé- tal toujours égales et prédéterminées dans ladite chambre,, et ensuite la dis- tribution de ces doses dans les godets de coulée.
De préférence, les soupapes d'admission et de coulée de la chambre de dosage sont commandées par un méca- nisme commun de façon que la soupape d'admission soit fermée et la soupape de coulée ouverte après l'introduction de la dose de métal dans ladite chambre.
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Une autre particularité du procédé de coulée de pièces de fon- derie, notamment de plaques métalliques objet de l'invention, -dans lequel'le métal en fusion est d'abord introduit dans une chambre doseuse équipée d'une soupape d'admission et d'une soupape de coulée, consiste en ce que les sou- papes sont commandées en fonction l'une de l'autre et'en fonction des mouvements d'une chaîne de coulée portant les godets de façon qu'une dose de métal soit distribuée par la;' chambre doseuse chaque fois qu'un godet vide de la chaîne de coulée est arrête sous le bec de coulée de la chambre doseuse.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré et pratique du procédé objet de l'invention, les opérations de remplissage et de vidange de la cham- bre doseuse sont dirigées par un générateur d'impulsions dont le fonctionnement est commandé par le niveau du métal en fusion dans la chambre, tandis que l'o- pération de vidange proprement dite de la chambre doseuse est déclenchée en synchronisme avec les mouvements de la chaîne de coulée portant les godets.
Pour exécuter le procédé objet de l'invention, on peut avantageu- sement utiliser un dispositif à flotteur ouvrant et formant à intervalles déterminés la soupape d'admission et fermant la soupape de coulée, tandis que l'ouverture de la soupape de coulée est déclenchée de préférence par voie é- lectrique en fonction des mouvements de la chaîne de coulée portant les-godets.
Une autre particularité de l'invention consiste en un dispositif grâce auquel la soupape de coulée ne peut être actionnée indépendamment du générateur d'impulsions de la chambre doseuse que lorsqu'un godet vide de la chaîne de coulée est placé sous le bec de coulée du dispositif doseur.
De préférence la soupape de coulée est actionnée pour l'ouverture par un dispositif de commande électrique qui peut être à son tour commandé'par le dispositif d'entraînement de la chaîne de coulée. Bien entendu, les 'opéra- tions de commande nécessaires à la mise en oeuvre du procédé objet de l'inven- tion peuvent être effectuées par d'autres moyens.
L'invention offre notamment cet avantage que l'ensemble, tout en étant d'une construction simple., assure le remplissage et la vidange parfaite- ment automatique,du dispositif doseur, tandis que la soupape de coulée s'ouvre pour distribuer les fractions du métal en fusion, au moment exacte c'est-à-dire seulement au moment où un godet de la chaîne de coulée est placé sous le bec de coulée du dispositif doseur ou sous un dispositif de vidange communiquant avec la chambre
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatiffera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée., les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu, partie de.la dite invention.
La figure 1 est une coupe schématique d'un mode de réalisation de l'appareil objet de l'invention destiné à la coulée dans des godets séparés.
La figure 2 est une vue schématique en élévation latérale avec coupe partielle d'un autre mode de mise en oeuvre de l'invention pour la cou- . lée continue dans des godets faisant partie d'une chaîne de coulée.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figurer 2.
Dans le mode de réalisation que montre la figure 1, le four de fusion 41 est accolé à une chambre de dosage 42 isolée, faite en matière céramique, équipée d'une soupape d'admission 43 et d'une soupape de coulée 44. Les deux soupapes sont reliées entre elles par un balancier 45 de fagon que l'une s'ouvre pendant que l'autre se ferme. La dose de métal fixée à l'avance qu'on désire'.faire passer du four de Espion 41 dans la chambre de dosage 42 est déterminée par un flotteur 46 muni d'une tige 47 traversant le dessus 48 de la chambre de dosage 42. Cette tige 47 actionne un commutateur électsique 49 qui ouvre ou ferme le circuit de deux solénoï- des 50 et 51 prévus pour la commande des soupapes.
Un dispositif de réglage 52 permet de fixer la position initiale du flotteur 46 de façon que le métal
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soit introduit dans la chambre de dosage en quantités désirées toujours égales pour être ensuite distribué dans le godets 53
Dans le mode de réalisation que montrent les figures 2 et 3, le dispositif de dosage coopère avec une chaîne de coulée sans fin 1 portant un- grand nombre de godets 2,ce qui permet de remplir successivement-et automati- quement les godets avec des doses exactement prédéterminées de métal,'par exemple pour la fabrication de plaques de zinc.
La chaîne de coulée 1, portant les godets 2, avance par intermittence sous Inaction d'un dispositif de propul- sion hydraulique comportant des cylindres propulseurs 4 actionnant des poussoirs
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3, un distributeur principal 5 réglant l.a r3.vêc du fluide sous pression dans les cylindres propulseurs et un inverseur 6.
Le métal en fusion passe d'un four de fusion 7 dans une chambre 8 destinée à servir de doseur, et de préférence chauffée. Cette chambre est mu-
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nie d'un entonnoir de remplissag 9 qui débouche dans"le fond par un orifice d'admission 10. Dans le fond de la chambre 8 est également pratiqué un orifi- ce de sortie 11 prolongé par une goulotte de coulée 12 qui distribue les do- ses de métal dans les godets 2.
La chambre de dosage 8 est munie d'une soupape d'admission 13 qui coopère avec l'orifice d'admission 10 pratiqué dans le fond,, et d'une
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soupape de coulée 14 coopérant avec 1-lorifîce de sortie Il pratiqué dans le fond de la chambre 8. Les soupapes d'admission 13 et de coulée 14 sont res- pectivement prolongées vers le haut par des tiges 15 et 16 traversant le des-
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sus de la chambre de 1ioage 80 La tige 15 de la soupape d?admission est arti- culée à une branche dun balancier 17 dont la branche opposée est articulée à l'armature 18 d'un électro-aimant 19.
La soupape de coulée 14 est articulée d'une manière similaire par sa tige 16 à une branche d'un balancier 20 dont la branche opposée est articulée à l'armature 21 d'un électro-aimant 22.
Dans la cavité 23 de la chambre de dosage 8 est logé un générateur
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dl1impu1sions commandant les circuits électriques des électro-aimants 19 et 22. Dans l'exemple représenté, ce générateur d impulsions se présente sous la forme d'un flotteur 24 solidaire d'une tige 25 traversant le dessus de la chambre de dosage 8 et portant à son extrémité supérieure un organe de comman- de 260 Sur le dessus de la chambre de dosage 8 est monté un cylindre 27 dans lequel la tige 25 du flotteur monte et descend pendant les mouvements d'élé- vation et d'abaissement du flotteur 24.
Lorsque le flotteur occupe sa position
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supérieure, l9organe 26 coopère avec un interrupteur basculant 28 prévu à 1$ex- trémité supérieure du cylindre 27. Lorsque le flotteur 24 -occupe sa position inférieure, l'organe 26 coopère avec deux interrupteurs basculants 29 et 30 prévus à l'extrémité inférieure du cylindre 27.
Le piston de l'inverseur 6 faisant partie du dispositif propulseur hydrauliquecomporte un prolongement 31 coopérant par deux butées avec une butée 32 solidaire du poussoir 3. Cette butée 32 assure Invention de la dis- tribution du fluide sous pression pour les cylindres propulseurs 4. Le piston - du distributeur principal 5 porte une butée 34 actionnant un interrupteur 33
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intercalé dans 7.e x cuiie:.aêl.ectroaZnem.t 22 de la soupape de coulée 14.
Le fonctionnement de 19appareil est le suivant :
Le métal en fusion sortant du four de fusion 7 coule d'une manière continue dans l'entonnoir de remplissage 9 de la chambre de dosage 8. La
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soupape d-admission 13 étant ouverte dt la soupape de coulée 14 étant fermée, le métal pénètre par 1-*ori-fide 10 du fond dans la cavité 23 de la chambre de dosage 8 jusqu9à ce que le'générateur d)impulsions 24 flottant sur le métal dans la cavité 23 actionne, par l'organe de commande 26 de son prolongement 25, .9nterrupt basculant 28 de Pé1ectro=aimant 19 de la soupape d9ad= mission 13 pour fermer celle-ci. Cette fermeture de la soupape d'admission 13 a lieu dès que la chambre de dosage contient la quantité de métal désirée.
Il est possible de régler exactement cette quantité de métal, sur une valeur prédéterminée car 19 interrupteur 28 est monté à coulissement sur le cylindre
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2's ce qui permet de faire varier la distance entre 1'interruaâx supérieur 28 et les interrupteurs inférieurs 29 et 30. et de la régler sur la hauteur
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de remplissage désirée de la cavité 23 de la chambre de dosageo -.-
Pendant la pénétration du métal en fusion dans la cavité 23 de @ la chambre de dosage, la chaîne de coulée 1 est avancée par le cylindre propul- seur 4 pour éloigner de la chambre de dosage le godet qui a été rempli au cours du cycle de travail précédente et pour amener un godet vide sous la goulotte de coulée 12 de la chambre 8.
Au cours de l'avancement de la chaîne de coulée d'une division, c'est-à-dire de la largeur d'un godet, et un peu avant la fin de course du piston du cylindre de propulsion 4, la butée 32 du prolongement 31 du tiroir de l'inverseur 6 déclenche l'inversion de la dis- tribution du liquide sous pression par le distributeur principal 5. Les pis- tons des cylindres de propulsion 4 reviennent donc à leur position de départ et entraînent le poussoir 3 dans le même sens.
Dès que le godet vide est arrivé sous le bec de la goulotte de coulée 12 de la chambre de dosage 8, le poussoir 3 actionne, par la butée 34, l'interrupteur 33 qui ferme le circuit de l'électro-aimant 22 de la soupape de coulée 14 et ouvre par conséquent l'orifice de sortie Il de la chambre de dosage. 8.
La quantité de métal contenue dans la chambre de dosage'peut donc s'écouler par la goulotte de coulée 12 dans le godet vide 2, alors placé sous le bec de cette goulotte.
La vidange de la chambre de dosage 8 entraîne la descente du flot- teur 24. Dès que l'organe de commande 26 du flotteur 24 atteint sa position la plus basse, il actionne simultanément les interrupteurs 29 et 30. L'inter- rupteur 29 déclenche, par l'intermédiaire de l'électro-aimant 19, couverture de la soupape d'admission 13, tandis que l'interrupteur 30 déclenche simulta- nément 1'excitation de 1?électro-aimant 22 dans le sens de la fermeture de la soupape de coulée 14, Le métal peut donc de nouveau passer de l'entonnoir de remplissage 9 dans la cavité 23 de la chambre de dosage. Pendant la durée de remplissage de cette chambre de dosage, le dispositif de propulsion hydraulique éloigne du bec de la goulotte de coulée 12 le godet rempli pour le rempla- cer par un nouveau godet vide.
Au début de ce mouvement, l'interrupteur 33 est de nouveau ouvert,, Ce cycle de fonctionnement se répète chaque fois en cadence avec les mouvements d'avancement de la chaîne de coulée 1.
On peut faire varier la vitesse de coulée entre des limites très espacées par réglage de la quantité de liquide sous pression dans le disposi- tif hydraulique de propulsion. Les durées davancement et de retour des pis- tons de propulsion sont exactement adaptées respectivement à la durée d'admis- sion du métal dans la chambre de dosage et à la durée de vidange de cette chambra de sorte que le fonctionnement de l'appareil de coulée est parfaite- ment automatique.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées tant au procédé qu'à 1?appareil qui viennent d'être décrits, notamment par substi- tution de moyens techniques équivalents:, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.