Poche < le coulée pour machine à mouler centrifuge. La présente invention a pour objet une poche de coulée pour machine à mouler cen t rifuge.
On sait que pour le moulage de corps de rotation par les procédés .de moulage centri fuge, on décharge du métal fondu d'une po che de coulée dans une cuve de versement in cliné-, cette dernière s'étendant axialement à l'intérieur d'un moule horizontal tournant. Le métal en -s'écoulant au bas de la cuve de versement coule de l'extrémité de cette cuve dans le moule où la force centrifuge créée par la rotation de ce dernier sert à maintenir le métal contre la surface interne du moule. En déplaçant longitudinalement la cuve par rap port au moule, 1- métal forme à l'intérieur (lu moule un boudin disposé en hélice.
Cha que tour de ce boudin hélicoïdal doit être dé posé avant que le tour précédent se soit soli difié. de telle sorte que des tours adjacents puissent se coller et former ainsi un moulage d'#paisseur uniforme.
Un réglage précis de la quantité de mé- tal versé dans un intervalle donné de temps est nécessaire pour obtenir un moulage ayant une paroi d'épaisseur uniforme sur toute sa longueur. Jusqu'à présent, on a rencontré de grandes difficultés pour régler le versement du métal et des variations se sont souvent produites pendant la même opération de mou lage. en donnant lieu à, des moulages défec tueux.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient. La poche de coulée, qu'elle a pour objet, est caractérisée en ce qu'elle com porte une chambre pour du métal fondu, un bec de déchargement communiquant avec cette chambre et se terminant au-dessus du niveau du métal fondu dans la chambre, des moyens pour introduire du gaz sous pression et en excès dans cette chambre., de façon à chasser le métal fondu hors du bec de dé chargement et des moyens pour faire aug menter la pression du gaz dans la chambre au fur et à mesure que 'le niveau du métal fondu baisse dans celle-ci, en vue d'obtenir un dé- chargement à. vitesse uniforme du métal fondu.
Les poches de coulée employées jusqu'à présent sont également sujettes à un sérieux inconvénient, en ce sens qu'elles sont diffici les à nettoyer après chaque opération ou après une série d'opération. 'Bien que la quantité de métal introduite dans une poche de coulée soit dosée aussi exactement que pos sible, il reste un résidu de métal fondu après chaque opération de moulage. Si ce résidu n'est pas immédiatement enlevé, le métal se solidifie et se prend contre les parois de la poche de coulée. Ce métal solidifié obstrue les canaux et les orifices de la poche et en tous cas se colle aux côtés de la poche.
Pour remédier à ce dernier inconvénient. la poche de coulée objet de l'invention peut présenter en outre des moyens permettant de la vider rapidement. du métal fondu qu'elle contient après chaque opération ou après une série d'opérations et de la démonter faci- ment.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une vue latérale en éléva tion d'une machine à mouler; La fig. 2 est une vue de l'extrémité de chargement de la poche de coulée; La fig. 3 est une vue de la poche en posi tion de nettoyage; La fi-. 4 est une coupe en élévation de la poche et de l'extrémité voisine de la. cuve de versement: La fig. 5 est, une coupe selon la ligne ?-5 de la fig. 4. prise dans la direction deq flèches;
La fig. 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la fig. 4, prise dans la direction des flèches; La fig. 7 montre la poche munie d'uno forme modifiée du dispositif pour contrôler la pression restant dans les conduites de gaz.
Les mêmes chiffres de référence indi quent des organes semblables ou équivalents dans toutes les figures du dessin.
En référence plus particulièrement à la fig. 1, la poche présente une plaque .1 de base, reposant sur quatre pieds 2 qui font partie d'un support 3 pour la poche et pour la cuve de versement..
La plaque !de base 1 supporte une enve loppe 5 pour la poche. Cette enveloppe 5 est de préférence rectangulaire. bien que dans certaines circonstances sa forme puisse être modifiée. Des brides 6 font saillie extérieu rement et présentent des ouvertures pour le passage de boulons ou de rivets. Ces saillies entourent le haut de l'enveloppe 5. Des bri des 7 saillant extérieurement sont également prévues à la base de l'enveloppe 5 et repo sent sur la plaque de base 1. Les brides 7 et la plaque de base 1 sont fixées ensemble pair des boulons 8, rivets ou autres moyens ap propriés.
Des tourillons 9 se trouvent aux côtés de l'enveloppe 5 au-dessus du centre de gravité de la poche 'de coulée, lorsque cette dernière est montée. Ces tourillons présentent des bri des 11 à travers lesquelles s'étendent des ri vets 12 pour fixer les tourillons à l'enveloppe 5. Des rainures annulaires 13 sont prévues clans les tourillons 9 et sont destinées à re cevoir des crochets ou d'autres organes de support appropriés, comme spécifié ci-après.
On verra qu'en saisissant les tourillons 9 à l'aide de moyens appropriés, la poche de coulée peut être soulevée et supportée de fa çon à pouvoir pivoter, de telle sorte qu'slle peut être renversée pour se vider.
Les parois avant et arrière de l'enveloppe 5 sont perforées :de façon à constituer un ori fice de chargement 1-1 et un orifice de dé chargement 15. Les buts de ces orifices se ront plus complètement décrits ci-après.
Un revêtement 16, en matière réfractaire. est disposé à l'intérieur de l'enveloppe 5. Uni revêtement 17 est également prévu sur la plaque de base 1. Cette matière réfractaire est apte à résister aux hautes températures aux quelles la poche est soumise lorsqu'on y in troduit du métal fondu.
Une plaque de couverture 18 repose sur les brides 6 s'étendant extérieurement et est fixée à ces brides par des boulons 19 qui peu- vent être facilement enlevés. Une ouverture 21 est ménagée dans le couvercle et reçoit une conduite 22. Cette conduite est fixée au couvercle, de façon étanche au fluide .et à la pression. Une jointure 23 est prévue pour re lier la conduite 22 avec une conduite 24. Cette dernière présente un joint 25 en -(. dans la tige duquel une conduite 26 est vis- 4e. Un robinet 2 7 actionné à. la main est monté sur cette conduite 26 et sert à régler la pression dans le système.
La conduite 24 U.4 également munie d'un robinet 28 qui com mande l'admission d'un fluide. Cette disposi- t ion de conduite sert à amener de l'air ou n'importe quel autre gaz, sous pression. à, la poche, cette opération étant plus spéciale ment décrite ci-après. La conduite 24 est pivotée en un point au .delà du robinet 28, (le telle sorte qu'elle peut tourner autour di= son point de pivotement et en dehors des plans verticaux de la poche. Les conduites du système sont suffisamment grandes pour qu'il n'y ait pratiquement pas de frotte ment: et la pression dans tous les systèmes ezt par conséquent uniforme.
On entend par système toutes les conduites du côté à basse pression du robinet 28, ainsi que la. chambre (l#- la poche.
Un bec de chargement 29 est. fixé à. l'ar rière de l'enveloppe 5. Ce bec de chargement comprend une enveloppe métallique 31 pré sentant des parois 32 et 33 latérales et une paroi oblique 34. La paroi 32 présente une bride 35 verticale saillant extérieurement et une. bride 36 horizontale saillant extérieure ment, à sa. base. La paroi 33 présente une bride 37 qui :s'étend verticalement le long du bord de la paroi adjacente de l'enveloppe 5, ainsi qu'une bride de base 38. L'enveloppe 31 est fixée à l'enveloppe 5 par des boulons 39 qui s'étendent à travers les brides 35 et 37 dans l'enveloppe 5. Une bride 41 est prévue ii la base de la paroi oblique 34 et cette bride, ainsi que les brides 36 et 38, est fixée à la base 1 par des boulons 42.
Un revêtement réfractaire 43 s'ajuste à l'intérieur de l'enveloppe 31. La partie 44 de la matière réfractaire reposant contre le côté externe de l'enveloppe 5, fait corps avec ce revêtement. On remarquera que la partie 44 s'étend, au-dessus du sommet du bec 29 de chargement et s'ajuste étroitement contre le côté inférieur de la. bride 6. Une ouverture 45 est ménagée dans le revêtement 44 et cor respond en grandeur avec l'orifice de char gement 14. Le revêtement 16 s'étend au- dessous de l'enveloppe 5 près de l'orifice 14 de chargement et les revêtements 43 et 44 forment un joint étanche avec l'enveloppe 5 et avec les revêtements 16 et 17. Ce joint étanche est important pour empêcher tout métal fondu de couler entre les revêtements.
Du métal fondu -est versé dans le bec de chargement 29 .et passe par l'orifice de char gement 14 dans la chambre formée par l'.en- veloppe 5 et le revêtement 16. Le métal s'é lèvera au même niveau dans la chambre et dans le bec 29 .de .chargement. Un bec 46 de déchargement est prévu à l'avant de la poche de coulée. Ce bec est sem blable au bec de chargement 29. Le bec de déchargement comporte une enveloppe 47 et présente des brides de base 48 et verticales 49. Les brides verticales 49 sont fixées à l'enveloppe 5 par des boulons 51, tandis que des boulons 52 fixent ensemble la. bride de base 48 et la plaque de base 1. Un revête ment réfractaire 53 est prévu dans le bec de déchargement; ce revêtement est semblable aux revêtements 43 .et 44 du bec de charge ment.
Il s'étend jusqu'au côté inférieur de la bride 6 et présente une ouverture 54 corres pondant à l'orifice 15 de sortie de l@enveloppe 5 et du revêtement 16. Ce revêtement 53 pré sente une lèvre 55 tournée extérieurement sur laquelle passe le métal fondu lorsqu'il est déchargé.
La fig. 4 représente en détail un canal de chute 56 placé près de la lèvre 55 et qui re çoit le métal venant de la poche. Ce canal 56 est destiné à s'ajuster dans un bâti 57 de cuve qui présente un revêtement transversal 58. Le canal de chute 56 est étanchement joint au revêtement 58 pour empêcher toute fuite du métal entre ces deux organes. Le bâti 5 7 de la cuve est monté sur le support 3. Comme représenté à la fig. 6, des goujons 59 fixés au support 3 constituent un logement pour l'enveloppe 5 7 de la cuve.
Des plaques 61, fixées aux goujons 59 par des boulons 62, se prolongent partiellement sur l'enveloppe 5 7 de la cuve et maintiennent cette dernière fermement en place. La prolon gation de la cuve au delà du support 3 peut être modifiée en longueur, en enlevant les plaques 61, en plaçant la cuve comme on le désire, puis en refixant les plaques 61 aux goujons 59. Des variations de longueur de la partie saillante de la cuve à partir du support 3, nécessitent des modifications cor respondantes du canal 56 de la cuve. Pour exé cuter rapidement ces modifications, le revê tement 58 peut être en plusieurs pièces et on peut introduire ou enlever des pièces, de telle sorte que le canal 56 sera toujours placé sous la lèvre 55 du dégorgeoir de décharge.
Le bâti 5 7 de la cuve présente un bec de déchar- gem,#nt 63.
On a représenté schématiquement à la fi-. 1, un moule et le mécanisme qui lui est associé. Un chariot 64 présentant des roues 65, supporte un moule 66, de telle sorte que ce dernier peut tourner. Le moule est mis en rotation à l'intérieur du chariot 64 au moyen d'un dispositif d'entraînement 67 et par l'in termédiaire des engrenages nécessaires (non représentés). Le chariot 64 roule sur des rails 68, sur lesquels le support 3 peut êgalement être placé. II est évident que des modifica tions peuvent être apportées à la disposition qui vient d'être indiquée pour satisfaire aux exigences des cas particuliers.
On a représenté aux fig. 2 et 3 un dispo sitif pour enlever la poche du support 3. Ce dispositif comporte une chaîne 69 qui sup porte deux bras 71. Aux extrémités des bras se trouvent des crochets 72 destinés à venir en prise avec les rainures 13 des tourillons 9. En plaçant les crochets 72 dans les rainures, on empêche tout déplacement transversal de la. poche par rapport aux bras 71, mais le pi votement de la poche sur les tourillons n'est. pas limité.
Comme représenté à la fig. 3, la poche peut être basculée pour en vider tout surplus de métal, lorsqu'une opération de moulage est terminée, mais la. poche est normalement maintenue en position verticale, vu que les tourillons sont. au-dessus du centre de gra vité de la poche. Le vidage rapide de la poche empêche la solidification du métal en elle. Comme on l'a déjà indiqué, la solidification du métal dans la poche entrave sérieusement l'efficacité du dispositif, vu que non seule ment le métal adhère contre les parois de la poche, mais il risque également d'en boucher les orifices.
On a représenté à la fig. 7 une variante de l'invention, particulièrement destinée. aux cas où il est désirable de commander auto matiquement la pression existant à l'intérieur de la chambre. De l'air ou un autre gaz com primé est introduit -dans le système par le robinet 28. Un conduit 73 flexible est fixé à la conduite 26 à l'aide d'un joint étanche au fluide et à la pression. Ce conduit est relié à une cloche à gaz 74 fermée à son sommet en 75. La jonction du conduit, 73 et de la cloche 74 doit être étanche au fluide et à. la pression pour empêcher l'échappement du gaz sous pression. La cloche 74 est suspendue à. un câble 77 à. l'aide d'un crochet 76. Ce câ ble passe sur une poulie 78 montée de façon à pouvoir tourner sur un axe 79.
Le câble est enroulé sur un tambour 80. Ce dernier est monté de façon à pouvoir tourner sur des pa liers 81 et est entraîné par un moteur 8<B>2</B>.
La cloche 74 peut être abaissée dans un liquide 83 contenu dans un récipient 84. On peut aussi prévoir un dispositif dans lequel la cloche est: maintenue stationnaire et dans lequel le niveau du liquide 83 varie. En sup posant qu'une quantité donnée de gaz ou d'air doit être introduite dans le système, la pres sion de gaz dépendra de la profondeur d'im mersion de la cloche 74 dans le liquide 83.
Si la position relative de la cloche 74 et de la surface du liquide 83 reste fixe et que de l'air est continuellement admis au système par le robinet 28, une pression constante dé- pendaut de la position de la cloche 74 ré- reliera dans le système par suite de l'échappe- nient de l'air en excès au-dessous de la. clo che 74 dans le liquide 83.
Lorsque la cloche 71 est abaissée dans le liquide 83, la pression @,. l'intérieur du système s'élève, vu que la ré sistance à l'échappement du gaz augmente par suite de l'augmentation de la pression li@¯drostatique. Comme indiqué ,ci-dessus, la pre#sion dans tout le système est uniforme, vu que les -conduites sont pratiquement sans frottement.
La cloche 74 peut être abaissée soit à une vit-Isse uniforme, soit à une vitesse variable. Dans ce dernier cas, le tambour 80 peut avoir aine circonférence irrégulière, ou bien on peut faire varier la vitesse du moteur.
On voit, par ce qui précède, que le fonc tionnement du .dispositif est le suivant: Du métal est amené dans le bec<B>29</B> de charge ment. Il passe à, travers l'orifice 14 de -char gement dans la chambre de la poche, aussi bien due -dans le bec de déchargement 4(i. En ayant une pression uniforme sur la surface du métal dans ces trois compartiments, le niveau du métal liquide sera le même. On verse du métal fondu dans le bec de charge ment jusqu'à ce que l'on obtienne le niveau désiré.
En référence en premier lieu, à la forme d'exécution représentée à la fig. 7, le robi net \?8 est ouvert, de l'air ou un autre gaz sous pression est de ce fait admis à la cham bre par les conduites 24 et 22. La vitesse d'admission de ce gaz est telle qu'elle pro duit un -courant lent mais pas trop fort pour produire des frottements dans le système, ce qui créerait une pression appréciable, même lorsque la cloche 74 est au-dessus de la sur face du liquide 83. Lorsque l'on actionne le moteur 82 et le tambour 80, la cloche est abaissée à une vitesse déterminée à l'avance.
Lorsque cette cloche fait contact avec la sur face du liquide 83, ï1 se crée dans le système une résistance à l'échappement des gaz en trant dans le système. Une pression est im médiatement créée dans le système, égale à la résistance à l'échappement et cette pression augmente proportionnellement à la profon deur à laquelle la cloche 74 est immergée.
Cette augmenation de pression dans la poche abaisse la métal dans la chambre 5 et élève les niveaux du métal dans le bec de chargement .et dans le bec de déchargement. Mais, comme les conduites du système sont suffisamment grandes pour supprimer les frottements, la pression due aux différences de hauteur entre les niveaux du métal dans la chambre et dans le bec de déchargement de la poche restera toujours égale à celle due à la hauteur du liquide 83 se trouvant au- dessus du bord inférieur de la cloche 74.
Comme le métal est chassé de la chambre 5 et est remplacé par un gaz 3, ce gaz est échauffé et tendra. à augmenter la pression dans le système. Cependant, comme les moyens d'échappement sont suffisamment grands en comparaison de l'augmentation du volume dû à. la. dilatation du gaz, il ne se produira aucune augmentation de pres sion et, par conséquent, la vitesse d'écoule ment du métal ne sera. pas modifiée par cette dilatation.
Le fonctionnement de la. forme d'exécu tion du dispositif représenté à la fig. 4 est théoriquement le même que celui de l'appa reil représenté à la fi-. 7. Au début de l'opé ration de versement, le robinet 28 est ou vert pour envoyer un courant de gaz dans le système, la vitesse de ce courant n'étant ce pendant pas suffisante pour provoquer des frottements. Comme la pression augmente dans le système par l'introduction de ce gaz, la pression exacte voulue est commandée par l'actionnement du robinet 2 7 qui permet l'é chappement du gaz en excès :de la quantité nécessaire pour avoir la pression requise.
Pendant que l'opération continue, il est néces saire que la pression augmente dans le sys tème et dans ce but, on tourne à la main le robinet 27 pour diminuer la quantité de gaz qui s'échappe.
Le gaz introduit dans la, poche s'échauffe et, par conséquent, se dilate. Il en résulte qu'un plus grand volume de gaz doit s'échap per pour compenser la dilatation, mais des expériences ont montré que le volume total de gaz s'échappant peut être suffisamment grand, -d.e telle sorte que la. faible augmenta- tation relative due à la dilatation n'aug mente pas la pression dans le système et, par conséquent, ne fait pas varier le flux du métal autrement que l'on peut le prévoir par la manoeuvre du robinet. Lorsque la pression augmente, le métal se trouvant dans la cham bre en est. chassé par les ouvertures 14 et 15.
Le niveau du liquide à l'intérieur @du bec 29 de chargement et du bec. 46 de déchargement monte par conséquent. Lorsque ce niveau continue à monter, le métal atteint la lèvre 55 et déborde dans le canal 56. Il passe du canal par la cuve au bec 63, d'où il est versé dans le moule 66 qui tourne. Pendant que le métal coule du bec 63, le chariot 64 s'éloigne du support 3. Ce mouvement combiné avec la rotation du moule 66 oblige le jet -de métal déchargé du bec 63 à former des spires sur la face intérieure du moule.
On remarquera. que le bec de chargement 29 est plus haut que le bec de déchargement 46, de telle sorte que, bien que le métal puisse déborder par la lèvre 55 du bec de décharge ment, il ne peut pas déborder par le bec de chargement 29. De temps en temps, au cours d'une opération de moulage, on peut intro duire du métal fondu additionnel dans la po che, en versant dans le bec 29 une nouvelle quantité de métal. Ceci est de grande impor tance, vu que dans un procédé de moulage centrifuge, le temps des diverses opérations est exactement réglé et toute perte de temps doit toujours être évitée. Grâce à la présente invention, l'opération peut se poursuivre sans interruption, pour autant qu'il s'agit du pro cédé de coulée.
Lorsque l'opération de moulage est. ter minée, le joint 23 de la conduite est défait et la conduite 24 est basculée autour de son point de pivotement (non représenté), de telle sorte qu'elle est. libérée de la poche. Les bras 71 sont alors mis en place et les crochets 7 2 viennent en prise avec les tourillons. La poche peut alors être transportée à n'importe quel endroit approprié où elle sera renversée, comme représenté ù . la fig. 3. Le résidu de métal fondu en sera versé, ce qui empêche la solidification du métal restant après une opé ration de moulage.
S'il est cependant impossible de vider la poche avant qu'une partie de son contenu se soit solidifiée, elle peut être rapidement dé montée en enlevant les boulons 19 et en reti rant la plaque 18 de couverture. Les-becs de chargement et -de déchargement, ainsi que leurs revêtements, peuvent -êgalement être fa cilement enlevés en desserrant respective inent les boulons 39 et 51. Lorsque la plaque 18 de couverture, le bec 29 d@ chargement et le bec 46 de déchargement sont enlevés, l'in térieur de la poche et les orifices d'entrée 14 et de sortie 15 sont accessibles et peuvent, par conséquent, être facilement nettoyés. Les becs peuvent également être nettoyés lorsque la poche est ainsi abaissée.
Les avantages de la présente invention ressortent de ce qui précède. L'appareil est <B>de</B> construction économique et son fonctionne ment est extrêmement simple. On peut con fier, avec sécurité, le maniement du présent dispositif Ù, des ouvriers non expérimentés.
Cette poche de coulée peut être comman- @dée avec exactitude, au moyen des robinets 28 et 27 ou grâce au dispositif représenté à la fig. 7, et une fois qu'elle a été mise en fonctionnement, la quantité de métal déter minée à. l'avance qui doit être déchargée est fournie sûrement.
On a également représenté une poche de coulée qui peut être promptement nettoyée et de 'laquelle tout excès de métal peut être enlevé avant qu'il risque de faire prise. Cette poche est également construite de fa çon à pouvoir être rapidement démontée et tout métal qui risquerait d'adhérer à la po che, peut en être facilement raclé.