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Jusqu'à présent, pour la refonte des lignes des machines à composer, des déchets provenant de ces machines,ainsi que pour la fusion du métal à caractères, on utilisait des cuves qui ne comportaient qu'une seule capacité ou chambre de fusion. On connaît aussi des cuves pour la fu- sion du métal à caractères qui sont subdivisées en deux éléments ou unités indépendantes l'une de l'autre, au moyen de cloisons intermédiaires donnant naissance à deux chambres complètement séparées.
Chacune de ces chambre comporte .;ne capacité de fusion et un dispositif d'évacuation séparés. Dans ue cas, chacune des deux chambres de fusion constitue par conséquent en même temps la chambre de travail, c'est- à-dire qu'une seule et même enceinte, dans chaque unité, sert aussi bien à la fusion du métal qu'à son prélèvement. Ces cuves de fusion séparées sont cependant susceptibles d'être chauffées en commun.
Avec de telles cuves de fusion, et notamment avec celles du ty- pe indiqué en premier lieu, on opérait jusqu'à présent de la manière suivan- te :
Avant le chauffage, la chambre était remplie jusqu'au bord, et même plus haut, par des lignes et des déchets. On mettait ensuite en marche le dispositif de chauffage de la cuve de fusion, réglé par thermostat. Après une heure environ, le contenu de la cuve de fusion était assez liquéfié pour qu'un mécanisme agitateur puisse être mis en action. Après l'agitation, on séparait du métal les crasses et scories. Quand la température du métal at- teignait la valeur prescrite de 290- 300 C, le métal était coulé dans le moule, en passant par le dispositif d'évacuation prévu sur la. cuve, moule soit appartenant à une machine à composer, soit constituant un moule à caractères.
La coulée s'effectuait peu à peu, en quantités correspondant ré- gulièrement à une fraction de la masse de 600 - 700 Kg de métal par exemple contenue dans la cuve de fusion, savoir par prélèvements de 18 Kg environ.
Pendant la coulée des lignes et blocs, on ne pouvait pas ajouter de métal solide dans la cuve, car la masse de métal froid ajouté aurait abaissé exagé- rément la température de travail du métal fondu, de par exemple 30 à 40 C, ce qui aurait rendu impossible la poursuite d'une coulée régulière. D'autre part, il aurait fallu alors arrêter le mécanisme agitateur, et atteindre jusqu'à ce que tout le métal ait retrouvé sa température de 290 à 300 C avant de pouvoir à nouveau procéder à la coulée.
Dans les cuves de fusion de grosses capacités connues jusqu'à présent, il fallait donc toujours vider complètement la cuve avant d'y introduire à nouveau du métal. On devait ainsi, après la vidange complète, recharger la cuve et ensuite procéder à la fusion du métal. Pendant le temps nécessaire au remplissage et à la fusion, savoir trois quarts d'heure environ, on ne pouvait donc pas couler.
La présente invention a pour but d'écarter cet inconvénient, c'est-à-dire d'éviter cette perte de temps, et elle apporte encore d'autres avantages. Conformément à l'invention, la cavité d'une seule et même cuve de fusion est subdivisée, au moyen d'une cloison de séparation caloriguée et/ou chauffée, en une chambre de travail pourvue d'un dispositif de vidange et en une chambre de fusion de préférence plus importante, un canal ou un système de canaux destinés à conduire le métal fondu partant de la cham- bre de fusion pour aboutir dans la chambre de travail, cette dernière étant pourvue elle-même d'un dispositif de chauffage réglé par thermostat, et indépendant du dispositif de chauffage et du dispositif de réglage de la température dans la chambre de fusion.
Ce second dispositif de chauffage porte rapidement à la température de travail le métal nouvellement fondu, parvenant à la chambre de tra-
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vail, et se trouvant à une température moins élevée.
Cette subdivision d'une seule et même cuve de fusion permet de prélever, par coulée, du métal hors de la chambre de travail, suivant les besoins et à intervalles de temps brefs et rapprochés, en même temps qu'on pourra introduire dans la chambre de fusion, suivant les besoins, du métal solide à fondre sans que, de ce fait, la température nécessaire du métal dans la chambre de travail soit sensiblement influencée. En outre, on supprime la perte de temps mentionnée plus haut, et entraînée par les opérations de fusion et de chargement, puisque ces opérations s'effectuent indépendam- ment de la coulée fractionnée du métal hors de la chambre de travail. Cette dernière se remplit automatiquement par petites quantités, par les canaux de la paroi de séparation.
Les quantités parvenant dans la chambre de travail, après chaque prélèvement hors de celle-ci, sont assez faibles pour être en très peu de temps portées à la température de travail.
Le calorifugeage, ou le chauffage de la cloison de séparation éventuellement prévu, suffit pour maintenir dans la chambre de travail une température plus élevée que la température de fusion du métal, et plus élevée aussi que la température à maintenir en moyenne dans la chambre de fusion. En pratique, on peut donc travailler avantageusement, avec la cuve d e fusion suivant l'invention, par exemple de la manière suivante :
La température dans la chambre de fusion est réglée par thermostat à 265 - 270 C, D'autre part, la température dans la chambre de travail est réglée séparément et automatiquement par thermostat à environ 290 G.
L'importance des éléments chauffants, et les capacités relatives de la cham- bre de travail et de la chambre de'fusion sont ainsi déterminés que, par unité de volume de la chambre de travail dans l'unité de temps, on développe dans cette dernière une quantité de chaleur plus grande que dans la chambre de fusion. En tout cas, on doit assurer dans la chambre de travail un apport de chaleur relativement rapide. Le rapport entre la capacité de la chambre de travail et celle de la chambre de fusion peut être à peu près de 1/3, c'est-à-dire que la chambre de travail peut par exemple recevoir 200 Kg de métal, et la chambre de fusion 600 Kg.
Si l'on prélève hors de la chambre de travail, à de courts intervalles de par exemple 1 minute à 1 minute 1/2, des quantités de métal de par exemple 18 Kg, c'est-à-dire faibles par rapport à sa capacité, le niveau du métal s'abaissera d'abord dans la chambre de travail, à chaque prélèvement selon cette quantité. Mais une quantité correspondante de métal fondu parviendra aussitôt depuis la chambre de fusion. Par suite du chauffage plus fort de la chambre de travail cette quantité de métal qui y arriva à une température de 265 - 270 C, se trouvera portée dans le temps ,rès bref nécessaire de 1 minute à 1 minute 1/2 à la température de 290 C si bien qu'après cette période de temps la totalité du métal contenu dans la cham- bre de travail sera de nouveau à la température nécessaire.
Convenablement, on répartit dans la cloison de séparation ménagée entre la chambre de travail et la chambre de fusion, suivant la hauteur de la cuve de fusion, un nombre assez élevé de petits canaux permettant le passage du métal fondu. Ce métal s'écoule donc hors de la chambre de fusion, principalement par les canaux supérieurs de la cloison de séparation, rendus libres par l'abaissement du niveau du métal dans la chambre de travail alors que, par les canaux situés à la partie inférieure de la cloison de sé paration, il ne passe que peu de métal, attendu que la contre-pression du métal dans la chambre de travail s'y oppose.
Du fait que le métal est évacuéà la partie inférieure de la chambre de travail, au voisinage du fond de celle-ci, il ne se manifeste dans cette zone aucun abaissement notable de la température causé par l'introduction du métal plus froid, et l'on assure avec toute sécurité que, déjà après peu de temps, on pourra prélever
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à nouveau une dose de métal à la température prescrite de par exemple 290 C.
En règle générale et pratiquement, comme on l'a mentionné, la totalité du contenu de la chambre de travail se trouve, au cours de cette période de temps, ramenée à la température de travail prescrite.
Ces prélèvements peuvent aussi se poursuivre indépendamment du rechargement de la chambre de fusion, aux courts intervalles de temps mentionnés. Pendant ce temps, la chambre de fusion sera, selon les be- soins, regarnie de métal solide, après des périodes de temps plus longues, de par exemple 10 minutes. Le chauffage de la chambre ce fusion est ainsi réglé qu'on disposera toujours d'une Quantité suffisante de métal à par exemple 270 C, pour l'alimentation de la chambre de travail.
La température, dans la chambre de fusion, est maintenue de peu supérieure à la température de fusion du métal qui, selon la composition de l'alliage (alliage de plomb) est de par exemple 250 - 255 C environ. On obtient ainsi l'avantage additionnel suivant :
Lors du chauffage de la chambre d'une cuve de fusion non subdi- visée tel qu'il s'effectuait jusqu'ici, à la température de 290 C, une grosse partie de la proportion en zinc de l'alliage brûlait, attendu que de l'air, sous l'effet d'aspiration de la cheminée, était nécessairement appelé par les ouvertures existantes et parvenait dans la chambre de fusion.
Grâce à la subdivision de la cuve de fusion réalisée conformément à l'invention pour former une chambre de travail et une chambre de fusion, la partie supérieure de la chambre de travail peut être formée par un couvercle étanche, s'opposant à l'entrée de l'air frais pendant le travail. De cette manière, la combustion du zinc dans la chambre de travail est évitée ou tout au moins fortement diminuée, et cette combustion ne se manifeste pas non plus notablement dans la chambre de fusion elle-même, attendu que la température n'y est que de peu supérieure à la température de fusion du métal.
D'autre part jusqu'ici, dans les cuves de fusion non subdivisées, l'entrée d'air avait pour conséquence la formation d'une couche d'oxydation. Cet inconvénient est lui aussi pratiquement écarté dans la cuve de fusion subdivisée conformément à l'invention, du fait que, dans la chambre de fusion pourvue de la cheminée, il ne règne qu'une température relativement basse, alors que la chambre de travail, qui se trouve à plus haute température, est mise à l'abri des rentrées d'air.
S'il se révèle, selon les circonstances particulières des différents cas d'utilisation, nécessaire ou simplement judicieux de chauffer spécialement la cloison de séparation entre la chambre de travail et la chambre de fusion, cette cloison de séparation sera de préférence établie sous forme d'une cloison double, dans la cavité interne de laquelle on placera l'élément chauffant.
En tout cas, on peut convenablement régler le chauffage de la cloison de séparation au moyen du même dispositif thermostatique, et à la même température, que celle de la chambre de travail. Si un chauffage particulier de la cloison de séparation n'est pas nécessaire, la cavité de celle-ci est garnie d'une matière thermiquement isolante, par exemple de la laine de verre, ou de la laine de scories.
Les deux parois de cette cloison de séparation peuvent être soudées de manière étanche aux autres parois de la cuve de fusion. Les canaux qui traversent cette cloison peuvent, si on le désire, être chacun pourvus d'une vanne d'arrêt, ou bien l'on peut prévoir aussi une vanne d'@@rrêt commune.
Dans les dessins annexés, on a représenté schématiquement, et à simple titre d'exemple, deux formes de réalisation d'une cuve de fusion établie suivant l'invention. Dans ces dessins ;
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- la figure 1 montre en coupe longitudinale une forme de réalisation dans laquelle la cloison de séparation entre la chambre de travail et la chambre de fusion est chauffée par des éléments électriques voisins de celle-ci; - la figure 2 est une coupe transversale passant par la chambre de travail de la cuve de fusion, coups suivant la ligne A B de la figure 1 ;
- la figure 3 est une coupe longitudinale passant par une forme de réalisation modifiée dela@@uve de fusion suivant la figure 1 montrée remplie, et dans laquelle les e@@ments électriques destinés au chauffage de la cloison de séparation sont logés à l'intérieur de celle-ci; - la figure 4 montre de face la cloison de séparation correspondant à la forme de réalisation représentée dans la figure 1.
Dans les deux formes de réalisation de l'invention, la cuve de fusion 1 est subdivisée par une cloison en une chambre de travail a de par exemple 200 kg de capacité, et une chambre de fusion b de par exemple 600 kg de capacité. Les capacités des chambres a et b sont donc dans le rapport de 1/3. La chambre de travail est pourvue à sa partie inférieure d'un dispositif de vidange 2, de type connu. La cloison de séparation.2 est traversée par un certain nombre de canaux de passage 3, qui sont répartis dans le sens de la hauteur de cette cloison, le long du bord latéral de la cuve de fusion, en forme de cuvette. La cloison de séparation est établie comme cloison double, et comporte deux parois métalliques, soudées à celles de la cuve.
Les cavités subsistait entre les canauX 3 sont garnies d'une matière thermiquement isolante, comme par exemple la laine de scories ou la laine d e verre.
Dans la forme de réalisation suivant les figures 1 et 2, la chambre de travail a est chauffée par un élément électrique 5, alors que la chambre de fusion b est pourvue d'éléments chauffants 6 qui sont placés au voisinage de la cloison de séparation c. Bien entendu on peut, en cas de besoin, adopter une autre disposition pour ces éléments chauffants. En particulier, on pourrait placer des éléments chauffants au voisinage de l'extrémité de droite de la chambre de fusion.
La chambre de travail a est munie d'un couvercle 8 mobile en deux pièces, fermant de manière étanche la partie supérieure de cette chambre de travail. Le couvercle est articulé en 12 et 12a à la portion 13 restante de la paroi supérieure fixe ou au bord extérieur de la cuve de fusion. En ouvrant le couvercle 8 ou les deux parties de celui-ci, il est facile de nettoyer la chambre de travail. Pendant le service de la cuve de fusion, ce couvercle empêche pratiquement, en liaison avec la portion fixe 13, toute rentrée d'air jusque dans la chambre de travail, ce qui assure les avantages mentionnés plus haut.
A travers la paroi 13 fixe passe une partie du mécanisme agitateur, pourvu d'une palette 14, et entraîné par un moteur .non représenté, ce mécanisme pouvant être réalisé aussi de toute autre manière connue.
Dans la variante d'exécution suivant les figures 3 et 4, pour plus de clarté, les parties 5 - 8 et 12 - 14 de la forme de réalisation suivant les figures 1 et 2 n'ont pas été représentées, mais on conçoit qu'elles peuvent être identiques ou analogues. Par ailleurs, cette forme d'exécution se différencie de celle suivant les figures 1 et 2 par le fait que l'on a placé dans la cloison de séparation elle-même un élément chauffant 9 disposé comme indiqué dans la figure 4. Le métal fondu, se trouvant à la température de 290 C, est désigné par 10 dans la chambre de travail a. Le métal en- core non fondu, nouvellement introduit dans la chambre de fusion b, est dé-
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signé par 11. Autour de ce métal 11 se forme, de la manière indiquée, du métal fondu à 270 C.
Les dispositifs électriques de commande d'arrivée du courant, et de réglage thermostatique de la température dans la chambre de travail et dans la chambre de fusion, n'ont pas été figurés dans les deux formes de réalisation représentées par les dessins, non plus que les cannes thermo- métriques nécessaires, pénétrant dans ces deux chambres. Tous ces appareil- lages sont réalisés de manière connue en soi. Il est seulement important de noter que la chambre de travail.2 possède un dispositif de réglage assu- rant le maintien thermostatique de la température à par exemple 290 C, ré- glage tout à fait indépendant du réglage thermostatique de la température dans la chambre de fusion 1, lequel doit maintenir automatiquement une tem- pérature plus basse, de par exemple 270 C.
Dans le cas des figures 3 et 4, le réglage de l'élément chauffant 9 est convenablement commandé par le même dispositif thermostatique que celui réglant le chauffage dans la chambre de travail a.
Au début du service de la cuve de fusion, la chambre de fusion est remplie de métal, par exemple de lignes d'une machine à composer ou de déchets de machines à fondre les caractères, puis on met son dispositif de chauffage en action.
Après un certain temps, le chauffage de la chambre de travail a peut être mis en marche à la main. Ce temps peut aussi être automatiquement déterminé par une minuterie. Après la mise en circuit des éléments chauffants, le temps nécessaire pour porter à 290 C le métal à 270 C qui passe de la chambre de fusion jusque dans la chambre de travail est d'environ 10 - 12 minutes. Ensuite, la cuve de fusion peut être mise en service continu, de la façon indiquée plus haut, et de telle manière que.par intervalles de temps d'environ 1 minute à 1 minute et demie, une charge d'environ 18 kg de métal est prélevée hors de la chambre de travail a, au moyen du clapet 2.
Anrès chaque prélèvement, une quantité correspondante de métal à 270 C passe de la chambre de fusion dans la chambre de travail, par les canaux 3, et ceci de préférence par les canaux supérieurs, qui sont libérés par l'abaissement préalable du niveau du métal dans la chambre de travail a. Le chauffage de cette dernière est ainsi réglé que la totalité du métal contenu dans cette chambre est en 1 minute, 1 minute et demie portée de nouveau à 290 C.
Si, de la manière que l'on vient de décrire, une fraction importante du contenu de la chambre de fusion J2 a passé dans la chambre de travail a, le complément du remplissage de la chambre de fusion par du métal solide s'effectue sans pour cela devoir interrompre les opérations de prélèvement hors de la chambre de travail.
REVENDICATIONS.
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