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Procédé de fonderie pour couler des métaux dans les moules.
La présente invention a pour objet un procédé de fon- derie pour couler des métaux dans des moules comportant au moins deux trous de coulée.
Il est connu de déterminer,au préalable par pesée les quantités de métal liquide pour la coulée dans de grands moules en particulier lorsqu'il y a lieu de couler dans un moule à partir de plusieurs.creusets de coulée. En outre, il est connu de couler en mêne temps, dans des cas exception- nels dans deux ou trois entonnoirs par une cuvette de coulée prévue à la partie supérieure dans le cas de moules très petits et moyens. Ce type de fabrication est rarement utilisé parce qu'il affecte très fortement le rendement.
Lorsqu'on
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est forcé de-couler dans un moule subdivisé comportant plu- 'si,:. rs. entonnoirs de coulée en coulant successivement dans chaque entonnoir individuel, on sait qu'il y a le danger que les gaz combustibles produits déjà après la première coulée partielle brûlent en explosant lorsque s'effectue la seconde ou la troisième coulée partielle. Ces légères explosions donnent d'ordinaire des rebuts. De nouvelles recherches ont établi,clairement les relations existant entre la grande influence exercée par la cuvette de coulée, les trous de coulée et la vitesse de coulée sur l'opération de coulée.
Dans les procédés de coulée usuels utilisés pour des dimensions de moules petites et moyennes, la cuvette de coulée a toujours des dimensions relativement petites. Il est par conséquent très difficile de diriger le jet de coulée à l'endroit correct et.d'effectuer en même temps la coulée de façon que la cuvette, à partir de laquelle le métal liquide s'écoule en permanence dans le moule, reste toujours complè- tement remplie.
Riais il est nécessaire de maintenir la cuvette de coulée toujours pleine, d'une part, pour que les.,scories sur- nageant sur le métal liquide ne s'écoulent pas dans le moule et, d'autre part, pour maintenir une pression de liquide uni- forme qui ,détermine de son côté le courant correctement calcu- lé du métal dans le système de canaux et d'encoches, ainsi que , le temps, correctde coulée dans un moule.
Lorsqu'on observe l'opération de coulée dans le cas de moules présentant des cuvettes de coulée relativement petites, on constate que les conditions prémentionnées ne sont remplies que très imparfaitement. Alors que le jet de coulée coule dans un cas correctement dans la cuvette de coulée, il entre dans un autre cas directement, au moins par moments, dans le trou de coulée vertical. Le métal entre, dans ce cas, sous une pression excessive dans le moule et
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donne naissance dans la plupart des cas à des rebuts. Il est également très difficile au mouleur d'arrêter l'opération de remplissage au moment correct.
Le plus souvent, cette opération est interrompue trop tard et le jet de coulée, se trouvant au moment du remplissage achevé entre la cuvette et la poche de coulée, remplit en excès la cuvette avec une quantité de métal supplémentaire non nécessaire. Lorsque le mouleur.essaie d'éviter ce trop grand remplissage de façon absolue, il tombe le plus souvent dans le défaut contraire en faisant vider trop prématurément la cuvette de coulée et en permettant ainsi librement l'entrée desscories dans le moule.
Les pièces coulées sont dans ce cas souvent traver- sées par,des restes de scories qui sont entrés. On est donc obligé en général de prévoir dans le système d'écoulement des canaux dits à scories qui avec une section suffisamment grande et en raison de'leur forme dentée séparent plus ou moins les scories entrant intempestivement. Mais le rende- ment d'un plateau à modèle est de ce fait considérablement affecté.
Un'autre inconvénient de la façon usuelle de couler, qui apparaît en particulier fortement lorsqu'un moule pré- sente plusieurs trous de coulée, réside dans le fait que les cuvettes de coulée ne peuvent pas toujours être disposées au voisinage du bord du châssis du moule, ce qui a pour ef- fet que la coulée du métal liquide n'est possible, avec les organes usuels connus jusqu'à présent, qu'à une grande hau- teur et donc avec un long jet de coulée libre.
Tout technicien sait aussi que le dernier moule cou- lé à partir de la, poche est rempli à des températures de mé- tal considérablement plus basses que le premier moule coulé à partir de la poche pleine. La chute de température du métal liquide se comporte de façon analogue lorsqu'il y a lieu de
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remplir successivement un grand nombre de poches de coulée à partir d'un creuset de coulée. La coulée même, telle qutel- le est'effectuée de nos jours, est un des travaux les plus difficiles dans une fonderie. Non seulement les actions ther- miques du métal liquide, mais également l'attention suivie et soutenue que le fondeur doit prêter à l'opération de cou- lée, imposent au fondeur un travail bien au-dessus de la normale.
La présente invention supprime ces difficultés, du fait qu'elle est formée par la combinaison de deux procédés connus en partie, en prévoyant qu'une cuvette de coulée commune est mise en communication par des rigoles avec les embouchures de tous les trous de coulée, puis qu'une quantité de métal liquide prédéterminée nécessaire à la coulée dans un moule remplit une poche de coulée, cette poche étant com- plètement vidée lors de la .coulée . Le dispositif pour l'exé- cution du procédé est'caractérisé.en ce qu'une balance est associée à une poche de coulée et la quantité de métal li- quide amenée à la poche-de coulée'à partir du creuset de réserve peut être déterminée au moyen de cette balance.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux des- sins annexés.
La fig. 1 est une coupe d'une cuvette de coulée sui- vant la ligne 1-1 de la fig. 3,
La fig. 2 est une coupe d.rune cuvette de coulée sui- vant la ligne II-II de la fig. 3..
La fig. 3 est un plan de la.cuvette de coulée sui- vant les fig. 1 et 2.
La fig. 4 montre un exemple d'une disposition des rigoles.
La fig. 5 montre un autre exemple d'une disposition des rigoles.
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La f g 6 montre un troisième exemple d'une disposi- tion des rigoles.
La-fig. 7 est une élévation latérale d'un dispositif de coulée, partie en coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 10.
La fig. 8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7.
La fige '9 est une élévation du dispositif de coulée conforme à la fig. 7 vu dans le sens de la flèche IX sans transporteur et sans moule.
La fig. 10 est un plan suivant la fig. 7, partie en coupe suivant la ligne X-X de cette figure.
La fig. 11 est une élévation vue dans le sens de la flèche XI de la fig. 10 avec le dispositif de pesée et le récipient de réserve.
La fig. 12 est une coupe partielle suivant la ligne XII-XII de la fig. 13 d'une variante de réalisation dtun dis- positif de coulée.
La fig. 13 est une élévation du dispositif de coulée de la fig. 12' prise dans le sens de la flèche XIII.
La fig. 14 est un schéma de commande et de connexions d'un dispositif de remplissage et de pesée.
La fig. 15 est un schéma de commande et de connexions d'un dispositif de coulée travaillant, automatiquement.
Aux fig. 1, 2 et 3,1 désigne un moule, 2 une cuvette de coulée, 3 une grille et 4 une ailette rapportée. Des es- sais ont montré qu'il est difficile de couler de grandes quan- tités dans une cuvette de coulée sans qu'il ne se produise des tourbillonnements intenses dans les-rigoles, telles que par exemple celles désignées par 5, reliant la cuvette de cou- lée aux trous de coulée correspondants et ceci même lorsqu'on travaille avec une hauteur de chute extrêmement faible pour le jet de coulée. D'autres essais ont montré que la coulée à,
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v.:.: -. :'.:3 ::1':--- grille ou d j autres dispositifs correspondants rê-ularise fortement toute l'opération de coulée, parce que l'énergie du jet de.coulée se perd en partie dans la cuvette de coulée 2.
La meilleure efficacité peut être obtenue à l'aide d'un tamis qui ne peut toutefois pas être utilisé pour la coulée du'fer et de l'acier pour des raisons techni- ques, mais un tamis de ce genre peut par contre être utili- sé pour la coulée de métal léger'ou d'autres matières à point de fusion relativement bas. De plus, des essais ont montré qu'une ou plusieurs ailettes 4 régularisent également les écoulements lorsque le métal liquide coule dans la cu- vette de coulée 2 et traverse les rigoles correspondantes 5 jusqu'aux trous de coulée correspondants.
En outre, des es- sais ont montré que tant les gril.les 3, qu'également en même temps les ailettes 4, rendent possible une sortie lente pres- que exempte de tourbillons du métal liquide hors de la cuvet- te de coulée 2 pour passer dans les rigoles correspondantes et dans les trous de coulée correspondants. Ceci a pour ef- fet qu'on peut verser rapidement lors, de la coulée sans qu'il y ait à craindre un débordement du métal 'liquide. En outre, des scories éventuellement entraînées se séparent pour 'cette raison par le chemin-le plus court à la surface du métal liquide dans les rigoles 5.
Alors que les fig. 1, 2 et 3 ne montrent que la cu- vette de coulée, la fig. 4 représente une cuvette de coulée 6 et deux trous de coulée 7 et 8, puis la fig. 5 représente un système complet de rigoles comportant une cuvette de cou- lée 9 et quatre trous de coulée 10, Il/,12 et 13. La fig. 6 représente un système de rigoles comportant une cuvette de coulée 14 et six trous de coulée 15, 16, 17, 18, 19 et 20.
Aux fig. 4, 5 et 6, on voit qu'on peut couler par ce procédé dans des trous de coulée de nombre quelconque et disposés de façon quelconque, le nombre et la disposition
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de cas trous étant déterminés par le garnissage du plateau à modelé. La pratique montre qu'un nombre relativement petit de systèmes de rigoles normalisés est suffisant pour toutes les variations se présentant.
On a constaté comme avantage particulier, que les sections des rigoles peuvent être augmentées par rapport à celles nécessaires au passage des quantités de métal corres- pondantes, de sorte que le volume déterminé par le système de rigoles est au moins égal à la différence du volume total du métal'devant être coulé déduction faite du volume de métal qui est déjà entré dans les embouchures des trous de coulée à la fin du vidage s'effectuant rapidement de façon quelconque de la poche de coulée. Ceci a pour effet que l'opération de coulée steffectue en première approximation de façon compara- ble à la coulée connue dans la fonderie de grandes pièces en passant par une cuvette de coulée au moyen d'un obturateur piriforme.
Un autre avantage réside dans 'le fait que l'opé- ration de vidage du contenu de'la poche de coulée dans le sys- tème de rigoles devient très indépendant de l'écoulement du' métal liquide du système de rigoles dans les divers trous de coulée. Ce résultat constitue une condition importante pour la coulée automatique dans des moules.
Aux fig. 7, 8, 9 et 11, les références 21 et 22 désignent des rails sur lesquels un chariot 23 supporté sur des roues 24 peut se déplacer le long du transporteur 25 (voir aussi fig. 10), des moules 26,¯¯-étant placés sur ce transporteur.
Un boîtier 29 prend appui sur le chariot 23 dans des paliers 27 de façon à pouvoir tourner.dans deux-tourillons 28.
Un moteur d'arrêt 30 entraîne, par l'intermédiaire d'un mécanisme de démultiplication 31, une vis tangente 32 qui en- grène avec une roue hélicoïdale 33 et par l'intermédiaire d'un arbre 34 deux roues dentées 35 et 36 qui engrènent avec des crémaillères 37 et 38. Ces dernières, qui sont guidées dans
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des coulisses 39 et 40, portent à l'extrémité inférieure un cadre 41 sur lequel sont articulés les leviers 42 et 43 au moyen d'axes 44 et 45. Ces leviers sont également arti- culés chacun par l'intermédiaire de pivote 46 et 47 sur des cornières 48 et 49 (fig. 10), ces cornières pouvant porter une poche de coulée 54 dans des paliers 50 et 51 par l'intermédiaire de tourillons 52 et 53.
Un récipient 55 est disposé sur la poche de coulée 54 et peut être rempli de gre- naille d'acier 56. Une tige de piston 57, qui prend appui de façon à pouvoir tourner sur une partie 58 solidarisée avec le cadre 41, porte un cylindre 59 qui'est articulé par des tourillons 60 à une partie 61 solidarisée avec les cornières 48 et 49.
Lorsque de l'air comprimé est amené au cylindre 59, il se,soulève et déplace ainsi les leviers 42 et 43 et aussi les cornières 48 et 49 de la position re- présentée à la fig. 11 à la position représentée à la fig.7 dans le sens des flèches 62 et 63. Lorsqùe l'air comprimé est relâché du cylindre 59, celui-ci s'abaisse de la position représentée à la fig. 7 pour venir dans la position repré- sentée à la fig. 11 et donc.toutes les parties articulées sur les axes 46 et 47 s'abaissent également.
Deux leviers 64 et 65 sont solidarisés avec le levier 43 et sont articu- lés à la poche de coulée 54 sur des axes 70 et 71 par l'in termédiaire de rotules 66 et 67 et de barres 68 et 69.
Un cylindre à simple effet 72 est articulé, d'une part, sur l'axe 73 au chariot 23 et, d'autre part aussi, à la partie 76, par l'intermédiaire de la tige de piston 74 et de l'axe 75, la partie 76 reliant les deux coulisses 39 et 40. Lorsque le cylindre 72 reçoit de l'air comprimée il pousse les cou- lisses 39.et 40 dans la position représentée à la fig. 7.
Lorsque l'air comprimé est relâché, le ressort non représen- té ramène les coulisses 39 et 40 dans la position représentée à la fig. 11. Un levier 79 est supporté sur un arbre 80
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solidarisé avec un levier 81, sur un plateau 77 qui est re- lié fixement à la console 78 (voir fig. 9 et 11). Une barre
82 est articulée au levier 81 et est reliée à un levier d'arrêt 83 par l'intermédiaire d'un axe 84.
Le,levier d'ar- rêt 83 peut s'enclencher dans la chaîne 85, comme,le montre la fig. 7 Cette chaîne 85 est entraînée d'une manière non représentée à la même vitesse que le transporteur 25 par l'intermédiaire darbres. Un registre tournant à air 86. à l'aide duquel l'amenée d'air comprimé au, cylindre 59 peut être contrôlée, est également monté sur l'arbre 80
Un récipient accumulateur 87 (fig. il), dans le fond ,duquel est percée une ouverture 88 de construction connue, contient le métal liquide 89.
Un doigt obturateur 90, qui est relié à un piston 92 par l'intermédiaire d'une tige 91, est poussé,,par la force du ressort 93 qui prend appui con- 'tre un couvercle dé bottier 94, contre l'ouverture 88 et ob- ture cette dernière..De l'huile se trouve,'dans une chambre annulaire 95 et dansla chambre de. cylindre 96 sous le pis- ton 92. Si le conduit d'amenée 97 reçoit de l'air comprimé,
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, c'e,u.-oi exerce uiie pression parti'intermédiaire de t'huile ,,, et pi,pton 9É, s±r ressort Î,,j /,/é' àÔdton souléve ...et du piston 9 sr le ressort 93;
.'.n.e' piston 92 se soulève .jusqu'à.venir buter contre le bottier 9Ù, mais le.doigt 'obturateur'90 se soulève également d'une mesure déterminée, ./et libère l'ouverture 88, de sorte que le métal liquide peut -sortir.. Lorsque .1''amenée de l'air 97 est mise à l'échappe-
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ment, le ressort 93 repoussede;n6àve'au le piston 92, la tige 91 et donc le doigt obturateur 90 contre l'ouverture 88 et ferme cette dernière.
Lorsque des conditions particulières ne soht pas posées quant à la précision, des quantités de métal liquide devant être déterminées, on peut utiliser, au lieu d'un ré- servoir accumulateur comportant un doigt obturateur, égale- ment un récipient d'accumulation basculant comportant un bec
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Un piston 100 présentant une tige 101, qui porte une balance 102, est disposé dans le cylindre 99. Lorsque le conduit.d'amenée 103 reçoit de l'air comprimé, le pis- ton 100 se soulève jusqu'à ce que la bague 104 de la tige de piston vieine s'apliquer contre le boîtier 105. Si une poche de coulée 54 se trouve sur la balance 102, cette der- nière est soulevée et les tourillons porteurs 52 et 53 quit- tent les paliers 50 et 51.
La balance 102 absorbe dans ce cas le poids de la poche de coulée 54 augmenté de la moitié du poids des barres 68 et 69 et se déplace sans obstacle dans cette position soulevée (fig. Il).
Le fonctionnement des dispositifs représentés aux fig. 7, 8, 9, 10 et 11 est décrit ci-après à l'aide du sché- ma de commande de la fig. 14. ,
L'opération représentée est'* basée sur le fait que six moules différents qui se suivent périodiquement doivent être remplis à partir d'un dispositif de fonderie et que ces six moules différents sont disposes à quatre niveaux diffé- rents normalisés.
On suppose que le dispositif se trouve dans la posi- tion représentée à la fig. Il, mais le piston 100, la tige de piston 101, et la bascule 102 sont encore en position abaissée. En actionnant l'interrupteur à pédale 106, du cou- rant de commande est amené par le circuit 107 aussi bien à la valve magnétique 109 qu'également au relais de commutation 110 lorsque l'interrupteur 108 est fermé, du fait que le cha- riot 23 se trouve dans la position représentée à la fig. 11.
La valve magnétique 109 s'ouvre. La chambre se trouvant sous le piston 100 reçoit de l'air comprimé par le conduit 111 et soulève .rapidement, comme cela a déjà été décrit, la bascu- le 102 et donc la poche de coulée 54, parce que l'air compri- mé est refoula contre la soupape de retenue 112.
Lorsque la soupape à n:ain 114 est ouverte, le conduit 113 reçoit en
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me temps de l'air comprimé qui passe par le conduit de dérivation.115 dans la chambre annulaire 95, soulève le piston 92 contre l'action du ressort 93 et ouvre d'une ma- nière déjà décrite l'ouverture 88 du récipient de réserve 87, puis pendant que la bascule-,102 reçoit le poids de la poche de coulée 54, de la manière déjà décrite, la coulée du métal liquide dans la poche 54 commence. Lorsque le poids augmente, la bascule 102 et donc le dispositif indicateur correspon- dant 117, ainsi que respectivement la capacité 118 variant avec la 'position de l'index, se règlent.
Le cylindre 119 reçoit de l'air comprimé par le conduit 120 en même temps que l'actionnement de la valve magnétique 109 et pousse la roue à rochet 123 de la position 124 du commutateur séquen- tiel 125 dans la position 126 au moyen du cliquet 122 et par l'intermédiaire du levier 121-de ce dernier, puis met en circuit la capacité 131 dans l'opération de pesée, tandis que les capacités 127, 128, 129.. et 130 sont hors circuit.
Lorsque l'augmentation de poids produite par l'entrée du métal liquide a'fait varier la bascule 102 et donc la capa- cité 118, de façon qu'un courant passe à travers la bobine
132 et que la bobine 133 soit privée'de courant, le relais différentiel 134 bascule et coupe ainsi le circuit 107 par l'interrupteur 135. La valve magnétique 109 est mise à l'é- chappement. Le ressort 93 abaisse rapidement le piston 92, parce que la soupape de retenue 116 s'ouvre et ferme ainsi l'ouverture 89 comme décrit.:En même temps, le piston 100 s'abaisse plus lentement, parce que la soupape de retenue 112 est fermée et l'air comprimé.se trouvant sous le piston 100 ne peut s'échapper que lentement par le conduit de dérivation 136.
L'air' comprimé se trouvant dans le cylindre 119 s'é- chappe également et le levier 121 du cliquet est reculé par un ressort non représenté, la roue à rochet 123 étant immobilisée en position par le cliquet 137 qui est monté dans un support
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de palier fixe 138. Etant donné que toutes les capacités 127, 128, 129, 130 et aussi la capacité 131 sont réglables quant à leur grandeur conformément à la quantité de métal liquide nécessaire au moule associé, la quantité de métal liquide nécessaire au moule associé à la capacité 131 est aussi impérativement versée dans la poche de coulée dans l'opération décrite ci-dessus.
Le chariot 23 et toutes les parties reliées à ce chariot, donc aussi la poche de coulée 54, sont amenés à présent au moule associé à la capacité 131 et devant rece- voir la coulée. Lorsque le commutateur de fin de course 143 glisse de la barre de l'interrupteur 144, ce qui est le cas lorsque la poche de coulée 54 est hors de la portée de la bascule 102, le circuit 145 reçoit, du courant. Etaht donné que le commutateur séquentiel 146 a été amené de la manière déjà décrite de la position 147 à la position 148 au moyen de la roue à rochet 123, l'interrupteur 154 reçoit également du courant. Les interrupteurs 149, 150, 151, 152,153 et aussi l'interrupteur 154 sont réglables conformément au ni- veau des moules qui leur .sont associés.
En fermant le cir- cuit 145 par le commutateur de fin de course 143, la bobine magnétique 160 reçoit aussi du. courant en passant par les contacts 148, 154 et 157, actionne l'interrupteur 161 et met ainsi en marche le moteur d'arrêt 30 destiné à l'abaisse- ment des crémaillères 37 et 38. lorsque la saillie 162 at- teint l'interrupteur 156, le circuit est coupé au niveau désiré du cadre 41 et donc'de la poche de coulée 54. Le mo- teur 30 est arrêté.
De marière analogue, lors de la position correspondante 163 du commutateur séquentiel 146, c'est par exemple l'tinterrupteur 155 qui est présélectionné par l'in- termédiaire de l'interrupteur 153, l'interrupteur 158 par l'intermédiaire du plot 164 et de l'interrupteur 152, l'interrupteur 155 par l'intermédiaire du plot 165 et de
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@@@@@@Rupteur 151, l'interrupteur 157 par l'intermédiaire du poet 166 et de l'interrupteur 150 et l'interrupteur 156 par l'Intermédiaire du plot 147 et de l'interrupteur 149.
Lorsque la position de coulée a été atteinte (fig.
7 et 10), le levier 79 est déplacé à la fig. 11 dans le sens de la flèche 139. Lorsque l'ouverture de la chaîne à trois maillons 85 coïncide avec l'intervalle de la chaîne, ce qui peut être obtenu du fait que la pièce médiane tombe à cha- que fois conformément aux distances des moules 26 sur le transporteur 25, le levier d'arrêt 83 peut s'engager dans l'intervalle,de la chaîne.
De ce fait, le chariot 23 est impérativement déplacé parallèlement au transporteur 25 à la vitesse de ce dernier pour venir dans la position de cou- lée correcte par rapport au moule..-26. En même temps que la rotation du levier 79 dans le sens de la flèche 139, de l'air comprimé a été amené'au cylindre 72 par actionnement du ti- roir tournant à air 86 Les guides' 39 et 40 et donc toutes les pièces suspendues'dans les axés 28 'sont 'déplacés de la position représentée à la fig.' Il- à la position représentée à la fig. 7. Par la continuation du pivotement du levier 79 dans le sens de la flèche 138, le cylindre 59 reçoit aussi de l'air comprimé par le tiroir.tournant à air 86.
Les deux leviers 42 et 43 se déplacent dans le sens des flèches 62 et 63 (fig. 7) de la position représentée à la fig. Il à la position représentée à la fig. 7, puis déplacent ainsi, de la manière déjà décrite, les .tourillons .52 et 53 de la poche de coulée 54 dans le sens de la flèche 140 (fig. 7) de la position de la fig. 11 à la position de-la fig. 7. En même temps, les rotules 66 et 67se déplacent dans le sens de la flèche 141 (fig. 7) et par suite les axes'70 et 71 se dé- placent dans le sens de la flèche 142 (fig. 7), puis la po- che de coulée passe de la position en traits mixtes à la po- sition en traits pleins de la fig. 7.
Le mouvement de bascu-
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@ ;:le la poche de coulée est composé d'un mouvement d'un pre de rotation sur une trajectoire circulaire autour de l'axe de pivotement et d'une rotation s'effectuant en même temps, à la mône vitesse angulaire, autour de l'axe de rotation, le mouvement de basculement de la poche de coulée se faisant au- tour d'un axe de rotation fictif pouvant être choisi et se trouvant au voisinage du bec de coulée. Les rotations dans le sens des flèches 140 et 142 s'effectuent dans une mesure telle que la poche de coulée est complètement vidée de son con-- tenu. La limitation s'effectue dans le cylindre 59.
Lorsque cette position est atteinte, l'interrupteur 167 est actionné par le levier 42. Cet interrupteur ferme le circuit électrique passant par la bobine d'aimant 168, l'interrupteur 159, car la saillie 162 se trouve sur l'interrupteur 156, par suite aussi le contact de maintien 169 et l'interrupteur 170, qui ferme le. circuit électrique du moteur d'arrêt 30 pour le mou- vement d'abaissement. En même temps,, l'interrupteur 174 est ouvert par le relais de basculement 171, parce que la bobine 172 reçoit du courant et la bobine 173 est privée de courant.
Lorsque la saillie 162 a atteint la position représentée à la fig. 14, le moteur 30 est arrêté et stoppé, le dispositif de coulée ayant de nouveau atteint ainsi de la manière décrite la position en hauteur représentée à la fig. 11. En même temps le levier 79 est-ramené dans la position initiale représen- tée à la fig. 11 dans le sens inverse à celui de la flèche 139.
Le tiroir tournant à air 86 ouvre ainsi le condeluit d'amenée aux cylindres 59 et 72, la poche de coulée 54 tourne dans le sens inverse à celui des flèches 140 et 142 de la position en traits pleins à la fig. 7 pour venir dans la position en traits sixtes à la fige 7 et les guides 39 et 40 sont ramenés par pivotement autour des axes de rotation 28 'de la position re- présentée à la fig. 7 dans la position représentée à. la fig.11.
Etant donné que par le recul du levier 79, le levier d'arrêt 83
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est également dégagé de la chaîne 85, le chariot 23 est ramené à la main dans la position représentée à la fig. 11.
-La poche de coulée 54 se trouve au-dessous de l'ouverture
88 let l'opération peut recommencer.
En se basant sur les mêmes considérations, il est possible d'effectuer la coulée sans dérangement par des dispositifs correspondants d'un nombre quelconque de moules se succédant périodiquement, placés à des hauteurs diffé- rentes' et nécessitant des quantités différentes de métal liquide.
De même, il est également possible de faire tra- vailler sans difficulté et en même temps deux dispositifs' de coulée qui alternent. mutuellement dans leur travail, c'est-à-dire que l'un des dispositifs de coulée effectue la coulée du métal liquide déjà pris dans le moule, tandis que l'autre dispositif prélève la quantité de ,métal liquide aurécipient accumulateu 87.
puis inversement que l'un des dispositifs de coulée prélève la ,quantité nécessaire de mé- @ tal liquide au récipient accumulateur 87,tandis que l'autre dispositif coule la quantité de métal liquide dans le moule correspondant. En outre, il\lest également possible sans difficulté e faire travailler en même temps sur un trans- porteur un nombre quelconque, de dispositifs de coulée, lors- que la voie sur laquelle se déplacent les chariots 23 est une vole sans fin..
L'invention n'est surtout pas liée à l'utilisation de capacités réglables pour .-la pesée. On peut également tra- vailler d'une manière connue avec des contacts ou avec des systèmes régulateurs à air comprimé par l'intermédiaire d'ajutages'ou encore avec (loutres systèmes connus. Lors- qu'on n'utilise qu'un seul dispositif de coulée, la compen- sation des tares, variant en fonctionnement, de la poche de coulée est également possible par correction appropriée de la tare sur la bascule.
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Alors que le schéma de cpommande de la fig. 14 est ba- sé sur la considération qu'un ouvrier de service est affecté à chaque dispositif de coulée, la fig. 15 représente un sché- ma de commande pour le fonctionnement complètement automati- que. Etant donné que les opérations de commutation du schéma de commande sont en grande partie égales à celles du schéma de commande de la fig. 14, les opérations du schéma de com- mande suivant la fig. 15 ne sont décrites que dans la mesu- re où elles diffèrent de celles du schéma suivant la fig.14.
Un tambour de commande 175, qui est entraîné par la commande du transporteur 25 et qui effectue un tour lorsque le trans- porteur avance d'une distance déterminée par un moule, con- traie un interrupteur 176 au moyen d'une came 177 qui assume la même fonction que l'interrupteur à pédale 106 de la fig.
14. Toute la succession déjà décrite des fonctions destinées au remplissage d'une quantité déterminée de métal liquide dans la poche de coulée 54 est. ainsi amorcée et effectuée de la manière déjà décrite. L'interrupteur 179 est alors actionné par la came de commande 178 et met en circuit, par l'intermédiaire de la bobine magnétique 180, le contact d'arrêt 181 et l'interrupteur 182, qui amène du courant au moteur d'arrêt 183 et à la bobine magnétique 191 non repré- sentés aux fig.'7, 9 et 11 et qui met ainsi en mouvement la commande de marche du chariot 23. Lorsque le commutateur de fin de course 143 quitte la barre de l'interrupteur 144, le réglage du niveau est réalisé.comme déjà décrit par le moteur d'arrêt 30.
Lorsque le chariot 23 est parvenu au voisinage de la position de coulée (fig. 10),.le commutateur 185 est soulevé par une came 184 et'du courant est donc amené à la bobine magnétique 186 qui a tendance à attirer le levier d'arrêt 83. Etant donné que ce dernier s'applique sur la chaîne 85, il ne peut pas tout d'abord effectuer un autre mouvement de rotation autour de l'axe 187.
Toutefois, si le
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chariot 23 atteint la position de l'ouverture de chaîne 189 par le mouvement dans le sens de la flèche 188 le levier d'arrêt 83 peut pénétrer dans l'ouverture de chaîne 189 et il ouvre ainsi l'interrupteur 190 qui ouvre l'interrup- teur 181 par l'intermédiaire de la bobine magnétique 180 en arrêtant par suite le moteur d'arrêt de marche 183 et en met- tant hors circuit la bobine magnétique 191 placée entre le moteur et le chariot de déplacement. Le,chariot 23 est main- tenant'guidé par le levier d'arrêt 83 (fig. 11) avec la chaî- ne 85 le long du convoyeur 25 pour venir dans la position représentée à la fig. 10.
Pendant ce temps, un tiroir tour- nant 193 a été actionné par une came 192 et de l'air com- primé a été amené au cylindre 72, puis le mouvement de rota- tion autour de l'axe de rotation¯28 a été effectué de la manière déjà décrite. De l'air comprimé est amené à présent aussi un cylindre 59 par une autre came 194 et par action- nement d'un tiroir tournant 195, le mouvement de basculement pour le vidage de la poche de coulée 54 étant ainsi amorcé.'
Après que la coulée a été effectuée dans le moule 26, le mo- teur d'arrêt 30 est de nouveau automatiquement actionné par l'intermédiaire de l'interrupteur 167 puis le riiveau est ramené, d'une manière déjà décrite, de la position repré- sentée à la fig. 7 à la position représentée à la fig. 11.
Une came non représentée met le tiroir tournant 195 à l'é- chappement et ramène ensuite, d'une manière déjà décrite, la poche de coulée 54 de la position représentée à la fig. 7 à la position en traits mixtes représentée à cette même figure. En même temps, le tiroir tournant 193 est également mis à l'échappement par une-autre came non représentée et les coulisses 39, 40 sont ramenées, par l'intermédiaire du cylindre 7 2, de la position représentée à la fig. 7 à cel- le représentée à la fig. 11. Du fait que la came 184 libère le commutateur 185, du courant ést amené à la bobine magnéti-
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que 198 par l'intermédiaire de l'interrupteur 196, qui n'est euvertpar-une barre de rupteur 197 que dans la position de la fig.
Il, puis le moteur d'arrêt 183 et ltaccouplement électrique 191 servant au rappel du chariot 23 de la posi- Lion représentée à la fig. 10 vers celle représentée à la fig. 11 sont mis en fonctionnement par l'intermédiaire de l'interrupteur 199. En même temps, la bobine 186 est privée de courant et libère le levier d'arrêt 83 en dégageant ainsi le chariot 23 de la chaîne 85. Lorsque la position de-la fig 11 est atteinte, le moteur d'arrêt de marche 183 est mis hor circuit par la barre de rupteur 197, tandis que l'accouple- ment électrique 191 reste en fonctionnement. L'interrupteur 176 est alors de nouveau actionné par la came 177, par quoi l'opération recommence. aux fig. 12 et 13,25 transporteur et 26 un moule prêt pour la coulée.
Un cylindre 202 est suspendu en deux endroits 200 et 201 qui sont reliés par un chariot analogue au chariot 23 se déplaçant parallèlement au trans- porteur 25 sur des rails (non représentés). Un couvercle 203, dans lequel une tige 204 portant un piston 205 est engagée fixement, est placé sur ce cylindre 202. Lorsque le conduit d'amenée de l'air 206 est mis à l'échappement par un tiroir tournant non représenté, la force élastique du ressort.207, prenant appui sur le fond de cylindre 208, s'exerce sur le couvercle de cylindre 209 et .soulève ce dernier avec toutes les parties fixées au cylindre 210, jusqu'à ce que l'épaule- ment 211 du cylindre 210 soit appliqué.sur le couvercle 208.
Lorsque de l'air comprimé est¯amené'au conduit 206 et donc au cylindre 210 par l'intermédiaire du tiroir tournant non représenté, le cylindre 210 et donc toutes les pièces fixées sur ce dernier s'abaissent. Une pièce 212, comportant les paliers des tourillons 213 et 214, est montée sur le cylindre 210. Les tourillons 213 et 214 sont disposés sur une pièce 215,
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qui présente un alésage servant au support d'un balancier
216 et qui est empêchée de coulisser axialement par des -bagues 217-et 218. Une poche de coulée 219 est montée à l'une des extrémités du balancier 216, tandis qu'un contrepoids
221, pouvant se déplacer à l'aide d'un écrou 220, et une poignée 222 sont montés à l'autre extrémité de ce balancier.
La position du contrepoids 221 en fonctionnement est choisie, de façon que le poids à vide de la poche de coulée
219 soit équilibré dans la bascule. Le dispositif suivant les fig. 12 et-13, qui est spécialement utilisé pour de pe- tites quantités de métal liquide et pour un fonctionnement non automatique, travaille comme suit:
On suppose que la poche de coulée 219 est vide et re- pose sur une bascule, comme à la fig. 11. Dans ce cas, le cylindre 210 et toutes les parties fixées à ce dernier se t'rouvent dans la position supérieure, car le conduit d'ame- née de l'air 206 est mis en communication avec l'échappement par l'intermédiaire du tiroir-tournant non représenté.
Con- trairement à la fig. 11, la bascule repose sur un support fix.e Le prélèvement de la quantité de métal liquide néces- saire à partir du récipient accumulateur se trouvant au- dessus,' s'effectue rationnellement comme aux fig. 11, 14 et 15 et n'est donc pas décrit. Après le remplissage avec la quantité,de métal liquide nécessaire, le dispositif est amené au moule\dans lequel il y a lieu de faire la coulée, au moyen du chariot non représenté, le mouleur devant main- tenir en équilibre le balancier 216 par les poignées 202.
De l'air comprimé est amené au conduit 201, par l'intermédiaire d'un interrupteur 223 à double bouton-poussoir relié à une valve magnétique non représentée par un câble de suspension 224, jusqu'à ce que le cylindre 210 et donc aussi la poche de coulée 219 se soient abaissés au niveau désiré par rapport au moule dans lequel il y a lieu de faire la coulée. Pendant,
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le remplissage du moule (fig. 13) s'effectuant à présent de manière"connue , la charge que doit supporter le cylindre 210 est réduite. Cette réduction provoque une compression sup- plémentaire de l'air se trouvant dans la chambre du cylindre 210,de sorte que ce dernier se soulève.
En choisissant convenabiement la force élastique du ressort 207 et la sec- tion du piston 205, ce soulèvement du cylindre 210 peut com- penser peu près l'abaissement du bec 225 de la poche de coulée 219 lors de la coulée. Il est ainsi possible de main- tenir le,balancier 216 en position sensiblement horizontale pendant l'opération de coulée.
Le présent procédé de fonderie, destiné à la coulée dans des moules comportant au moins deux trous de coulée, pré- sente, par rapport aux procédés connus de nos jours, les avantages suivants:
Plusieurs moules partiels de petites dimensions (pla- teaux à modèles) peuvent être assemblés avec leurs trous de coulée correspondants en un moule plus grand; la conformation et la coulée peuvent y être effectuées en commun et, en fait, par l'intermédiaire d'une cuvette de coulée présentant une grandeur suffisante et pouvant être toujours posée au bord du moule avantageusement au milieu du grand c8té. Ceci pré- sente l'avantage que l'on peut effectuer la coulée à partir de la poche àvec une hauteur.de. coulée minimum.
En outre, la présente invention permet le-basculement de la poche de cou- lée autour d'un axe de rotation se trouvant, comme on le dé- sire, au voisinage du bec de:.cette -poche,. Ces deux perfec- tionnements permettent d'observer complètement une ancienne règle de fonderie avec un faible jet de coulée.
En disposant des grilles, ailettes ou éléments analogues dans la cuvette de coulée, la partie inévitable qui reste de l'énergie du jet de coulée est annihilée dans une grande me-
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s@@@. é qui peruet d'établir une condition de base pour l'é- coulement régulier du métal liquide dans les divers trous de coulée.
Etant donné qu'un trajet suffisamment lent se trouve entre la cuvette de coulée et.les divers trous de coulée et que, lors de l'opération de coulée, la vitesse d'écoulement est relativement faible dans les rigoles mettant en commun!- cation la.cuvette de coulée avec les trous de coulée, des sco- ries, éventuellement entraînées, peuvent être séparées à la surface du métal liquide s'accumulant dans le système de ri goles.
Etant donné, en outre, que les scories surnageant éven- tuellement dans une poche de coulée ne s'échappent, comme le montrent les essais, qu'après le vidage partiel de la poche de coulée, par suite du dép8t de ces scories lors du bascu- lement, toutes les embouchures de'coulée sont déjà recouver- tes dans ce cas de métal liquide et les scories qui stécou. lent surnagent avec sûreté à la surface. De ce fait, des voies à scories spéciales ne sont pas nécessaires.
Etant donné que les déterminations des quantités du métal liquide s'effectuent de façon que, précisément, tous les trous de coulée soient remplis lorsque le système de ri- goles se vide, puis étant donné que les,voies à scories sont supprimées,, le rendement est considérablement augmenté, par- ce que le poids des voies à scories et. le poids des entonnoirs de coulée sont supprimés.
Le nouveau procédé de fonderie permet de disposer, de façon quelconque, les trous de coulée sur le plateau à modèle, cette disposition étant adaptée de la façon la plus favorable à la coulée d'une pièce. Ce résultat et-la suppression des voies à scories ramifiées le plus souvent très longues présentent l'avantage de pouvoir garnir une surface donnée de plateaux à modèles avec un plus grand nombre de modèles que cela n'a été possible jusqu'à présent, puis d'augmenter ainsi
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le paides de coulée par châssis de moule et la production de coulée à theure. Le choix plus libre de la disposition das trous de coulée et la hauteur de remplissage plus uni- forme du métal dans le système de rigoles donnent également moins de, rebuts de pièces de coulée.
Etaht donné que le volu- me,du système de rigoles peut être choisi de grandeur quel- conque, dans certaines limites, il est possible de conduire l'opération de coulée, de façon que le contenu total de la poche de coulée soit simplement vidé dans le système de ri- goles,, tandis que l'opération propremeht dite de coulée dans, le moule et l'écoulement dans les divers trous de cou- lée à travers les orifices ménagés dans le moule, s'effec- tuent d'eux-mêmes sous une pression constante et dans les conditions les plus favorables.
Le poids relativement grand de.métal liquide se trou- vant dans le système de rigoles facilite le maintien d'une hauteur constante de remplissage au-dessus du trou de coulée, ce qui était très difficile à observer dans le procédé de coulée utilisé jusqu'à présent, en raison des quantités d'é- coulement variant dans les limités de la durée totale de coulée.
Les conditions qui ne pouvaient presque pas être remplies avec l'ancien procédé de coulée et qui consistaient à faire couler hors de la poche exactement la même quantité de métal que celle qui s'écoulait dans les trous de coulée, en maintenant ainsi la cuvette defcoulée toujours pleine, puis à interrompre finalement la coulée exactement au moment du remplissage achevé, afin de ne pas couler une quantité de métal supplémentaire non nécessaire, sônt totalement rem- plies dans le procédé de coudée décrit et peuvent également être facilement observées.
Le procédé de coulée considérablement simplifié ne ré- clame pas du fondeur, dans la mesure où cela est encore nécessaire, une attention aussi soutenue que lors de l'ancien
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procédé de,coulée. En outre, la coulée est moins dangereuse, parce que le métal liquide éclabousse beaucoup moins et par- ce qu'un débordement n'est pas possible à la fin de l'ope- ration de remplissage.
Si un moule, devant être soumis à l'opération de cou- lée, est constitué par plusieurs moules partiels comportant des trous de coulée correspondants, le métal liquide entre presque en même temps dans,les divers moulés partiels. Toute explosion dangereuse produite par dégagement de gaz et par des actions nuisibles de ,ces derniers sur la pièce de fonde- rie -ne sont donc plus possibles.
Etant donné que même des pièces de fonderie petites des types les plus divers et présentant les conditions les plus différentes ,quant à l'opération de remplissage peuvent être coulées en commun, de la manière proposée, dans de grands moules, puis, étant donné que l'opération de coulée est constituée, dans une grande mesure, par un déversement rapide du métal liquide de la' poche de coulée dans le systè- me de rigoles, sans tenir compte de la 'vitesse exigée des diverses coulées, qui est reglée par'la'section des trous de coulée la puissance de coulée par dispositif de coulée est augmentée plusieurs fois et le nombre des ouvriers néces- saires pour la coulée dans les moules-est réduit ou même complètement supprimé lors de la coulée automatique.
Du fait que chaque poche est complètement vidée à chaque coulée, les différences de température du métal li- quide, qui sont produites lors de la coulée dans plusieurs moules à partir d'une seule et même¯poche de coulée, sont supprimées'.
En raison de ce que de très grandes quantités de métal liquide peuvent être déversées avec un petit nombre de creu- sets de coulée et de poches de coulée, la chute de température moyenne entre la sortie du métal liquide hors du groupe de
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fondarie et 1*entrée du métal liquide dans le moule est éga- lanertfortement diminuée ; le métal de fusion doit donc être moins surchauffe.
La présente intention donne comme résultat total une augmentation de'la qualité des pièces coulées, une améliora- tion importante du rendement et, lors d'un fonctionnement complètement automatique, une suppression totale de main d'oeuvre, puis, lors d'un fonctionnement semi-automatique une augmentation de plusieurs fois de la puissance de coulée et, en outre, une élévation de la puissance de production.
Revendications.
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1/ Procédé de fonderie pour couler .des métaux dans des moules comportant au moins deux trous de coulée, ca- ractérisé en ce qu'une cuvette de coulée commune est mise en communication par des rigoles avec les embouchures de tous les trous de coulée, puis en cé qu'une quantité de métal liquide prédéterminée nécessaire à la coulée dans un moule remplit une poche de coulée, cette poche étant com- plètement vidée lors de la coulée.