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la Société : MORGANITE CRUCIBLE LIMITED, Norton Works, Woodbury Lane, Norton, Worcester (Grande-Bretagne).
La présente invention est relative aux poches de fonderie et vise à établir un système d'obturation perfectionné destiné à contrôler l'écoulement du métal fondu hors de l'orifice du fond d'une poche de coulée.
Une poche de coulée comprend généralement une busette en matière réfractaire dans l'orifice inférieur de vidange, cette busette étant obturée par un tampon de quenouille en matière réfractaire, prévu sur l'extrémité inférieure d'une quenouille, laquelle est revêtue de manchons réfractaires et s'élève à travers le métal en fusion, pour atteindre un levier de manoeuvre situé au sommet de la poche et destiné à relever et à abaisser
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le tampon.
La quanouille gainée présente nécessairement une longueur relativement importante, et la chaleur du métal en fusion que cette quenouille traverse est susceptible de causer des déforma- tions, qui entraînent des fuites. L'effort de manoeuvre requis risque d'endommager le tampon et la busette ou de provoquer leur collage, ce qui obligerait de renouveler l'ensemble formé par le tampon et la tige gainée, après chaque vidange de la poche, d'où pertes de temps et frais.
La présente invention a principalement pour objet d'éta- blir un système d'obturation pour l'orifice inférieur de vidange d'une poche de coulée, système qui n'exige pas une longue tige de manoeuvre se dirigeant vers le bas à travers le métal fondu.
Suivant l'invention, un système d'obturation de l'orifice inférieur de vidange d'une poche de coulée de fonderie comprend : une busette de coulée appelée à être ajustée dans le fond de la poche; un tampon obturateur mobile dans le sens axial, pour fermer et ouvrir la busette; et une tige portant le tampon et se dirigeant vers le bas à partir de la busette et destinée à produire les mouvements du tampon à partir d'un point situé au- dessous de la busette, la tige étant percée, au-dessous de la busette, d'un passage non rétréci pour le métal en fusion qui s'écoule à travers la busette lorsque celle-ci est dégagée par le tampon.
En simplifiant, on peut considérer le système d'obtura- tion comme une soupape conique munie d'une tige creuse, à travers laquelle s'écoule le métal en fusion.
Diverses dispositions peuvent être adoptées en vue d'as- surer un flux contrôlé de métal qui ne s'écoule qu'à travers la tige du tampon et ne s'échappe pas en descendant le long de la face extérieure de la tige. Par exemple, l'extrémité supérieu- re de la tige peut être conformée en soupape annulaire, pour
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s'appliquer à contact gras contre la face inférieure de la buset- te lors de l'ouverture du tampon, ou bien, la busette peut être munie d'une jupe qui descend dans l'embouchure de la tige à la manière d'un joint télescopique.
Toutefois, de préférence, l'extrémité supérieure de la tige est conformée en godet et présente une bordure qui pénètre dans un logement annulaire formé par une rainure circulaire en- tourant la busette et pratiquée dans la face inférieure d'un plateau porte-busette, la bordure du godet et le logement présen- tant une profondeur d'emboîtement sensiblement plus grande que la course de levée du tampon, de sorte qu'ils forment un joint télescopique annulaire, qui d'une part, canalise le flux de métal vers le canal de la tige et, d'autre part, maintient le tampon et la busette dans une position relative coaxiale.
Une autre particularité de l'invention réside en ce qu'il est prévu des moyens pour assurer la rotation du tampon par rapport à son siège formé par la busette, de sorte que, lors de la fermeture, le tampon peut s'emboîter dans la busette, de façon à assurer une obturation efficace, tandis que, lors de l'ouverture en vue de la coulée, le collage éventuel du tampon sur son siège peut être plus aisément surmonté que par une levée rectiligne.
Une telle rotation du tampon peut être combinée avec le mouvement axial effectué lors de l'ouverture et de la fermeture,' par exemple à l'aide d'un mécanisme à fente hélicoïdale et à cheville, agissant sur la tige du tampon.
Toutefois, de préférence, le tampon est disposé de telle manière que son mouvement de rotation dans son siège formé par la busette soit distinct de son mouvement axial. Ceci permet au tampon de se caler sur son siège sans contrainte axiale et d'être dégagé en vue de sa rotation. Les mouvements séparés peuvent être opérés grâce à un levier de manoeuvre relié à la tige du
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tampon et monté à pivotement, pour permettre d'opérer le mouve- ment axial du tampon, ce levier pouvant être amené à pivoter autour de l'axe du tampon, pour faire tourner ce dernier.
D'autres particularités de l'invention seront exposées dans la description ci-après en se reportant aux dessins annexés, qui représentent à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :
La Figure 1 est une vue en coupe axiale montrant les composants essentiels d'un système d'obturation appelé à être monté dans le fond d'une poche de coulée.
La Figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II: de la Figure 1.
@ La Figure 3 est une vue en élévation latérale du système d'obturation et de son mécanisme de commande monté à l'extrémité inférieure d'une poche.
La Figure 4 est une vue en plan de la monture du système d'obturation, ainsi que du mécanisme de commande.
Ainsi qu'on le voit dans les Figures 1 et 2, le système d'obturation comprend un plateau porte-busette réfractaire 1, qui limite une busette de coulée 2, dans laquelle un tampon ré- fractaire 3 est supporté coaxialement par une tige réfractaire désignée dans son ensemble par 4.
La tige du tampon est constituée par des éléments com- prenant : un tenon réfractaire fileté 5, engagé dans un godet taraudé, prévu dans le tampon 3 ; un godet 6 à bordure 7, cette dernière étant engagée dans une rainure annulaire 8 prévue dans la face inférieure du plateau porte-busette 1; un prolongement 9 du tenon, solidaire du godet et se dirigeant vers le haut,entre deux canaux à section courbe 10, qui traversent le godet 6 ; et un tube d'écoulement réfractaire 11, dont le creux 12 se raccor- de progressivement aux canaux 10, pour former l'orifice de coulée proprement dit.
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Le tenon 5 et le godet 6 sont réunis l'un à l'autre par un boulon axial 13 et un écrou 14, entièrement recouverts par le tenon réfractaire, son prolongement 9 et le tampon réfractaire 15, vissé dans le fond du prolongement du tonon. Le tampon 15 va également en se rétrécissant vers le bas à la manière d'un cône, de façon à constituer un profilage pour les canaux 10, qui se dirigent vers le creux 12 du tube d'écoulement 11.
L'extrémité supérieure du tube 11 est conformée en collet taraudé, qui se visse sur l'extrémité inférieure du godet 6.
Dans la Figure 1, le système d'obturation est représenté ' dans une position d'ouverture et l'on voit que le métal en fusion peut s'écouler au-delà du tampon 3 et traverser la busette 2, pour parvenir dans l'embouchure du godet 6, lequel possède une capacité suffisante pour prévenir tout risque d'un débordement du métal par-dessus la bordure 7, le métal traversant ensuite les canaux 10 et s'écoulant au dehors à travers l'orifice 12, sous la forme d'un courant régulier, dont le débit dépend de l'ouver- ture effective du tampon 3, c'est-à-dire, de son écartement par rapport à la busette 2. On sait que dans les soupapes du type à cône, une faible levée du tampon 3 assure une ouverture efficace totale.
La conception du système d'obturation suivant l'invention offre la certitude que la section transversale disponible pour l'écoulement vers le bas à travers la tige 4 ne décroît pas, de sorte que le passage pour la coulée du métal en fusion n'est pas étranglé.
Pour assurer un joint parfait entre la bordure 7 et la rainure 8, en particulier pour éviter l'introduction d'air dans le courant de métal en fusion, on peut disposer dans la rainure 8 un joint d'étanchéité ou une garniture de matière céramique souple sous forme de fibres.
La matière réfractaire pour les organes du système de fer- meture exposés à l'action du métal en fusion sera choisie en
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fonction du métal à couler. Pour couler de l'acier, on utilise- ra des matières réfractaires céramiques, telles que le graphite ou la plombagine, ou leurs compositions, ou encore, de l'argile réfractaire. Dans le cas de métaux à point de fusion plus bas, tels que le zinc, le cuivre ou les alliages à base de cuivre, l'acier possède des propriétés réfractaires suffisantes que pour permettre son exposition à l'action du métal en fusion.
Pour permettre d'abaisser, de relever et de faire tourner le tampon à l'aide de sa tige 4, on prévoit le mécanisme repré- senté dans les Figures 3 et 4.
La périphérie de la plaque porte-busette 1 est de forme @ conique, afin'de pouvoir être introduite intimement de bas en haut dans un orifice conique prévu dans le fond 16 de la poche, - contre lequel ce plateau est serré à l'aide d'une plaque de fixation métallique 17 munie d'un tube métallique descendant 18 qui entoure la partie supérieure d'un manchon métallique 19 fendu et serré, qu'il guide axialement et dont les brides de serrage
20 sont situées à une faible distance au-dessous de la face inférieure du tube 18.
Le manchon 19 constitue une carcasse cylindrique qui maintient intimement la tige 4 du tampon.
Sur la partie inférieure du manchon 19 sont prévus deux tourillons métalliques 21, qui s'engagent dans des orifices ovales 22, prévus dans les branches 23 d'un levier de manoeuvre fourchu 24, monté à pivotement au moyen d'une broche 25 à axe horizontal, dans une chape 26 en forme de U renversé, suspendue à un support 27 en forme d'étrier, fixé au fond 16 de la poche.
Le levier de manoeuvre 24 aboutit à une poignée 28 et possède une longueur suffisante pour permettre, pendant la cou- lée, une commande manuelle à partir d'une position suffisamment écartée de l'orifice de coulée du fond de la poche.
On voit que l'ouverture et la fermeture de l'obturateur peuvent être effectuées en faisant simplement pivoter le levier
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24 autour du pivot 25.
Pour permettre la rotation du tampon autour de son propre axe, en vue de l'appliquer contre la busette et de le dégager de celle-ci, la chape 26 en U est suspendue au moyen d'une cheville 29, qui peut coulisser horizontalement dans une fente courbe 30 prévue dans la barre transversale du support 27 en forme d'étrier et ayant pour centre l'axe de la tige du tampon. La cheville 29 est pourvue d'un écrou de retenue 31 et d'une rondelle d'appui 32, destinée à faciliter le mouvement.
En faisant pivoter le levier 24 autour de l'axe de la tige du tampon, on peut faire tourner ce dernier dans les limites angulaires de la fente 30, Indépendamment des mouvements d'abais- sement et de relèvement de ce tampon.
REVENDICATIONS.
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1. Système d'obturation du fond pour une poche de coulée de fonderie, caractérisé en ce qu'il comprend : une busette de coulée appelée à être ajustée dans le fond de la poche ; tampon obturateur mobile dans le sens axial, pour fermer et ouvrir la busette ; une tige portant le tampon et se dirigeant vers le bas à partir de la busette, et destinée à produire les mouvements du tampon à partir d'un point situé au-dessous de la busette, la tige étant percée, au-dessous de la busette, d'un passage non rétréci pour le métal en fusion qui s'écoule à tra- vers la busette lorsque celle-ci est dégagée par le tampon.
2. Système d'obturation, comme spécifié dans la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la tige présente, au-dessous de la busette, une portion annulaire coaxiale, qui constitue une partie du passage et est en contact étanche avec la face infé- rieure de la busette, au moins lorsque cette dernière n'est pas obturée par le tampon.
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