FR2472434A1 - Procede et appareil pour mouler des pieces par coulee de metal dans un moule permanent muni d'un plongeur qui comprime legerement la piece moulee au moment de son refroidissement - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF DE MOULAGE DE PIECES METALLIQUES. ON DISPOSE UN PLONGEUR 27 A LA PARTIE SUPERIEURE D'UNE CAVITE DE COULEE 26, ON PREVOIT UN RESERVOIR 33 DE METAL FONDU AU-DESSUS DU PLONGEUR, ON FAIT DESCENDRE LE PLONGEUR 27 DANS LA CAVITE 26 TOUT EN CONTINUANT D'ALIMENTER LE RESERVOIR 33 EN METAL FONDU, ON LAISSE LE METAL CONTENU DANS LA CAVITE DE COULEE 26 SE SOLIDIFIER EN PRENANT LA FORME DU PRODUIT DESIRE ET ON DEMOULE CE DERNIER. APPLICATION A LA FABRICATION DE PIECES DE FONDERIE.

Description

2472434.

La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil pour mouler des barres cylindriques, des plaques, des dalles et pièces analogues en des métaux à point de fusion élevé et elle vise en particulier le moulage direct de produits semi-finis en acier. Le moyen classique de fabriquer des produits

semi-finis, en acier, par exemple des barres cylindri-

ques, des plaques ou dalles, des brames et des billettes

consiste à deverser de l'acier à l'état fondu pour cons-

tituer un lingot, puis à laminer ce lingot dans un laminoir pour en faire des barres cylindriques, des

plaques ou dalles, des brames ou des billettes. Ulté-

rieurement, on transforme ces produits semi-finis en des barres, des tubes, des t8les, des bandes ou des pièces

de forme diverse que l'on appelle "produits finis".

Il peut falloir jusqu'à vingt cinq passes ou davantage dans divers laminoirs pour transformer un lingot en un produit semi-fini. Dans le passage d'un lingot

à un produit semi-fini, la surface de la section trans-

versale de la pièce diminue dans le rapport d'au moins

4/1. Une grande quantité d'énergie ainsi qu'une instal-

lation coûteuse sont donc nécessaires pour réduire le

lingot à l'état d'un produit semi-fini.

Un procédé plus moderne de fabrication de dalles ou autres produits semifinis consiste en un procédé de coulée continue selon lequel on déverse de l'acier fondu dans une goulotte, cet acier passant ensuite dans des moules verticaux refroidis sans fond puis étant étiré par des cylindres ou autres mécanismes

pour donner une pièce continue de grande longueur.

Dans cette pièce continue, on découpe des tronçons, ce

qui donne des dalles, des brames ou des billettes sui-

vant la forme du moule vertical. Ce processus est d'une simplicité trompeuse, car, en pratique, il présente de nombreuses difficultés. Une installation de coulée continue est encombrante et demande

beaucoup de place. Les capitaux en jeu sont considé-

rables et le procédé ne convient pas en dehors des

fabrications en grande série.

Bien que l'on puisse couler les plaques, dalles et billettes selon le procédé de coulée continue, le Moulage de barres cylindriques par coulée en continu ne s'est pas révélé satisfaisant, étant donné que,entre les diverses formes de pièces, ce sont les barres cylindriques qui, pour un volume donné, ont la surface la plus faible et sont difficiles à refroidir, en se comportant par ailleurs de façon

satisfaisante dans là procédé de coulée en continu.

Un autre procédé de fabrication de plaques,

de dalles, en particulier des plaques en acier inoxy-

dable, est le procédé de coulée à pression par le fond

décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N03.

196.503 au nom du demandeur. Selon ce procédé, on place une poche de coulée remplie d'acier fondu dans

un récipient sous pression que l'on ferme hermétique-

ment à l'aide d'un couvercle. Un tube de coulée tra-

verse ce couvercle et descend jusqu'à une distance comprise entre dix et quinze centimètres du fond de cette poche de coulée. La partie supérieure du tube de coulée est reliée mécaniquement à l'extrémité de remplissage du moule servant à former la dalle. La pression de l'air contenu dans le récipient oblige l'acier fondu à monter dans le tube de coulée et à pénétrer dans le moule de formation de la dalle par l'extrémité inférieure, le moule étant légèrement incliné. L'installation est coûteuse et des difficultés

sont provoquées par des inclusions, du fait que la par-

tie supérieure de la dalle vers laquelle montent normale-

ment les inclusions est la première partie qui se re-

froidit. Il est bien connu que les métaux ferreux peu- vent être coulés directement dans des moules de sable pour donner des produits commerciaux. En revanche, il n'est pratiquement pas possible d'obtenir directement des produits commerciaux dans un moule permanent, car le métal ferreux à l'état fondu se soude aux parois latérales du moule et/ou les attaque et, s'il se produit une chute verticale quelconque, l'énergie du métal fondu qui tombe risque d'endommager ou même de

détruire complètement le fond du moule.

L'invention vise un procédé permettant de couler directement des produits semi-finis en acier et desproduits analogues en d'autres métaux à 'point de fusion élevé, en particulier des barres cylindriques et

des plaques ou dalles.

L'invention vise également un procédé.et un appareil efficaces et peu coûteux permettant de couler

directement des produits semi-finis contenant peu d'im-

puretés et ayant de bonnes qualités de structure de

grain et d'état de surface.

Conformément à l'invention, des produits semi-finis en acier sont coulés directement dans un moule permanent muni d'un plongeur spécial mobile que l'on fait rapidement descendre dans le moule tandis que ce dernier se remplit de métal fondu et que l'on chasse rapidement vers le haut tandis que le métal fondiu se solidifie, de manière à soulever la pièce coulée en la dégageant légèrement du moule tandis qu'elle se refroidit. Cette montée du plongeur met la pièce coulée

en état de compression et diminue la fissuration.

Il est prévu,au-dessus de la cavité de moulage, un réservoir de métal fondu que l'on maintient toujours

plein tandis que le plongeur descend dans le moule.

Ce réservoir joue également le rôle de masselotte de métal fondu, au cours du refroidissement de la pièce coulée. La cavité du moule a une section transversale

constante, dont la surface correspond à celle du pro-

duit que l'on moule. Le plongeur a la même section

transversale que le moule et constitue un joint cou-

lissant, étanche au métal fondu, avec les parois la-

térales du moule. La partie supérieure du plongeur est entourée d'une mince bande d'acier et l'espace délimité par cette bande est remplie de sable à noyaux

qui durcit sur-place. Le plongeur descend à des vites-

ses comprises entre 1,3 et 10 cm/secondes. Les descentes et les montées de ce plongeur sont avantageusement assurées par un vérin à vis entrainées par un moteur

à air.

Les moules pour barres cylindriques sont a-

vantageusement constitués par un manchon intérieur et un manchon extérieur, tous deux en acier séparés par une couche de sable. Les moules destinés à la confection de plaques ou dalles et autres articles plats sont de préférence constitués par des blocs latéraux et par des blocs extrêmes en acier munis de fentes, renforcés par des étais. Les moules peuvent être réutilisés de nombreuses fois et on peut les adapter à volonté pour couler des barres cylindriques ou des dalles simples

ou multiples.

L'invention fournit ainsi un procédé et un appareil permettant de couler des métaux ferreux et autres métaux à point de fusion élevé en fabriquant directement les barres cylindriques, les plaques ou dalles et autres produits semi-finis, au-moyen d'une installation relativement peu coOteuse, à prix de

revient faible et d'un rendement élevé, ce procédé pré-

sentant l'avantage d'utiliser dans les meilleurs con-

ditions le métal fondu que l'on coule, de réduire au minimum les pertes et de donner des produits semi-finis possédant un très bon état de surface et une excellente

structure de grains. Grâce à l'invention, on peut con-

fectionner des plaques ou dalles sans faire appel à un complément d'énergie pour chauffer de nouveau l'acier ou le lingot comme cela est nécessaire pour actionner un laminoir, ce qui assure une économie d'énergie et d'argent. L'invention convient particulièrement bien

à la fabrication de produits moulés par quantités rela-

tivement faibles, comme c'est le sas par exemple de la fabrication d'articles en acier inoxydable, fabrication que l'on ne pourrait pas assurer par coulée continue

en raison du grand débit imposé et du défaut de souplesse.

L'invention fournit des produits moulés d'excel-

lente qualité. Le métal fondu pénètre dans un moule après un contact extrêmement réduit avec l'air, de telle

sorte que l'oxydation de ce métal est réduite au minimum.

La qualité de l'état de surface du produit obtenu est meilleure étant donné que la force dirigée vers le haut

que le plongeur exerce sur la pièce coulée réduit consi-

dérablement le volume d'air entre cette pièce coulée et le moule et diminue les surfaces d'adhérence. Il nty a

ni éclaboussures ou bavures, ni déformations par flam-

bage, nirides,ni gouttes froides, étant donné que le métal ne tombe pas d'une hauteur appréciable. Les inclusions montent à la partie supérieure du produit moulé et on les enlève facilement. L'écoulement de métal par gravité suit des trajectoires imposées par

la convection naturelle du système, et non pas la tra-

jectoire imposée par la coulée à pression par le fond étant donné que, selon l'invention, le métal très chaud arrive par la partie supérieure du moule et que du métal 2472434i

très chaud monte jusqu'à cette partie supérieure du moule.

Le procédé et l'appareil selon l'invention peuvent servir pour le mdulage d'articles en un métal ferreux quelconque, y ccmpris l'acier inoxydable, et en tous métaux.à point de fusion élevé, comme par exemple

le nickel, le cuivre et le titane.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront de la description qui va

suivre, faiteen regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, diverses

formes de réalisation.

Sur ces dessins, la figure 1 est une vue de côté, en élévation et en coupe, d'un moule servant à couler des barres cylindriques et faisant appel au procédé et à l'appareil selon l'invention; la figure 2 est une coupe latérale, à plus grande échelle, du plongeur représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en plan, de dessus et en coupe partielle, du plongeur et de la partie supérieure du moule, la coupe étant faite suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue de côté et en coupe analogue à la figure 1,illustant le procédé de coulée

de barres cylindriques, le plongeur étant descendu en-

viron à mi-chemin de sa course; la figure 5 est une vue de côté et en coupe

analogue à la figure 4,mais montrant le plongeur complè-

tement descendu et la cavité du moule remplie de métal fondu; la figure 6 est une vue de côté en coupe

analogue aux figures 4 et 5, montrant la barre cylindri-

que coulée et la cuve de coulée soulevée et légèrement dégagée du moule tandis que cette barre cylindrique se refroidit; la figure 7 est une vue en plan de la bande de calage sur laquelle on peut voir les fentes destinées à faciliter son enroulement sur le pourtour de la plaque de retenue; la figure 8 est une vue en coupe et de côté, à plus grande échelle, d'un moule selon-une autre forme

de réalisation destinée à la fabrication de barres cylin-

driques creuses; la figure 9 est une vue en bout et en élévation, avec certaines parties en coupe, d'une autre forme de réalisation du moule selon l'invention, destinée au moulage d'une seule plaque ou dalle; la figure 10 est une vue en plan de dessus du moule de la figure 9; la figure 11 est une vue de côté de ce même moule, suivant la ligne 11-11 de la figure.9; la figure 12 est une vue en plan, de dessus et à plus grande échelle, d'une partie de la cuve de coulée et du plongeur du moule représenté sur la figure 9 la figure 13 est une vue de cCté, en élévation et à plus grande échelle, d'une partie de la cuve de coulée et du plongeur du moule de la figure 9, la coupe étant faite suivant la ligne 13-13 de la figure 12;

la figure 14 est une vue en bout et en éléva-

tion d'une partie de la cuve de coulée et du plongeur

du moule de la figure 9, en coupe suivant la ligne 14-

14 de la figure 13; la figure 15 est une vue en plan des moteurs ou vérins à vis et de l'installation d'alimentation en air pour les plongeurs du moule pour plaques de la figure 9; la figure 16 est constituée par une série de vues en perspective, représentant un certain nombre des

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produits semi-finis que l'on peut mouler conformément à l'invention, à savoir une barre cylindrique simple, une

barre cylindrique creuse à paroi épaisse, une barre cy-

lindrique à paroi mince, une brame, une plaque ou dalle et une plaque mince. Le moule permanent 20, tel que représenté sur

la figure 1, est constitué par un manchon tubulaire in-

térieur 21 et par un manchon tubulaire extérieur 22 concentrique au premier, ces deux manchons ayant une section transversale circulaire, et le volume 24 qu'ils délimitent étant rempli par une masse de sable 23. La paroi intérieure 25 du manchon intérieur 21 constitue la surface latérale d'une cavité de coulée 26. Un plongeur 27, fixé à une vis de levage 28 peut descendre et monter dans cette cavité 26. sous l'action d'un vérin à vis 29

situé au bas de l'appareil.

Un moteur à air 31 entraine ce vérin à vis 29 et oblige la vis de levage 28 à faire- descendre et à soulever le plongeur 27 avec une vitesse que l'on règle

à volonté.

Une cuve de coulée 33 est disposée à la partie supérieure du moule pardessus le manchon intérieur 21 et une poche de coulée 34 est prévue audessus de cette cuve 33 pour déverser du métal fondu 35 dans cette cuve, comme représenté sur la figure 4. Au début d'une opération de coulée, le plongeur 27 se trouve à la partie supérieure de la cavité de coulée 26, comme représenté sur la figure

1. Une fois que la masse de métal fondu 35-a été déver-

sée dans cette cuve de coulée 33, on fait descendre le plongeur 27 à une vitesse règlée en direction du bas du moule, de façon qu'à la fin du mouvement de descente, le métal fondu 35 remplisse cette cavité de coulée 26 comme représenté sur la figure 5. Lorsque le métal fondu se refroidit, il se forme une barre cylindrique ou un produit semi-fini ayant une autre forme, avec, à

la partie supérieure, une masselotte 36-que l'on coupe.

Si l'on étudie de façon plus détaillée le moule 20, on voit que le manchon extérieur 22 repose sur une plaque de base circulaire 38 à l'intérieur d'_n collier annulaire 39 auquel ce manchon extérieur est

soudé. Ce collier 39 est, lui-même fixé à l'aide d'é-

crous 40 et de boulons de blocage 41 à la plaque de base 38, ce qui permet de le démonter à volonté. A la

partie supérieure du moule se trouve une plaque supé-

rieure 42 de forme annulaire, à laquelle est soudée la partie supérieure du manchon 22. Cette plaque supérieure 42 présente, en son centre, une ouverture circulaire 43 dont le diamètre est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du manchon intérieur 21 et une rainure supérieure fraisée, de forme circulaire, ou

canal 44 dans laquelle s'adapte une bague 45 (figure 2).

La partie supérieure et extérieure du manchon intérieur 21 est soudée à la partie intérieure de cette bague 45, ce qui permet de placer l'ensemble dans l'ouverture 43

et de le suspendre à la plaque supérieure 42 par appli-

cation de cette bague 45 dans le canal 44. La partie inférieure du manchon intérieur 21 ne subit pas de contrainte et elle peut se dilater vers le bas sans flambage ni coinçage tandis qu'elle absorbe la chaleur

du métal fondu.

Une plaque ronde 48 est assujettie à l'aide de boulons 47 à la partie inférieure du manchon intérieur 21, à l'intérieur du manchon extérieur 22. Entre cette plaque ronde 48 et le sable 23 qui remplit l'espace 24 compris entre l'extérieur du manchon intérieur 21 et l'intérieur du manchon extérieur 22, se trouve une

couche 49 de rembourrage en amiante ou en laine d'acier.

Il y a un certain jeu entre le pourtour extérieur de la plaque ronde 48 et la surface intérieure du manchon extérieur 22. Le rembourrage d'amiante 49 empêche la

masse de sable 23 de s'échapper et de gêner la dilata-

tion nécessaire du manchon intérieur 21 vers le bas.

De préférence, on soumet la surface de la pa-

roi intérieure 25 du manchon intérieur 21 à une opéra-

tion de doucissage à toute autre opération destinée à la rendre lisse et bien régulière. Il convient que le manchon intérieur 21 ait une épaisseur d'au moins 3,2 cm et qu'il soit nettement plus épais que le manchon extérieur 22, étant donné qu'il doit conserver sa

résistance et sa cohésion lorsqu'il est soumis direc-

tement à l'action du métal fondu, mais, en même temps,

ce manchon intérieur 21 doit être aussi mince que pos-

sible afin d'éviter l'inconvénient d'un gradient ther-

mique et la formation de fissures.

Comme on l'a signalé, le volume 24 compris entre le manchon intérieur 21 et le manchon extérieur 22 eÈt rempli d'une masse de sable 23 que l'on tasse dans ce volume afin de maintenir et de renforcer le manchon intérieur. Pour remplir ce volume 24 on peut encore employer d'autres matériaux de remplissage, par exemple des billes d'acier ou du gravillon fin. Il est

préférable que ce produit de remplissage soit de di-

mension variable et ne soit pas bon conducteur de la chaleur. Les figures 2 et 3 représentent de façon plus détaillée le plongeur 27; ce dernier est constitué par une plaque pivotante lourde 50 en acier, fixée à la partie supérieure de la vis de levage 28 et maintenue dans un évidement 51 d'un bloc cylindrique ou piston lourd 52 en acier par une bague 53.qui est assujettie

à la partie inférieure du piston à l'aide -de boulons.

54. Au-dessus de ce piston 52, se trouve une plaque circulaire de retenue 56 qui est fixée à la partie supérieure du piston à l'aide de boulons 57. Une bande de calage 58 en acier, d'une épaisseur de l'ordre de 0,38 mm, l'épaisseur normale pour les cales, occupe le

pourtour de la partie supérieure du piston 52.

Cette bande de calage 58 est fixée au piston 52 du plongeur à l'aide de clous 60 enfilés dans des trous 61 de la plaque de retenue 56, dans des trcus 62 percés dans cette bande de calage et dans des trous 63 du piston. La partie inférieure 58a de cette bande de calage présente toute une série de fentes 64 (figure 7), d'une profondeur d'environ 2,5 cm et distantes les unes des autres d'environ 1,3 cm, et l'on soumet cette

partie inférieure à un recuit puis on la rabat perpen-

diculairement à l'autre partie, ou partie supérieure, 58b de la bande de calage. Cette bande de calage 58 occupe le pourtour de la plaque de retenue 56 et celle-ci est posée sur le dessus du piston 52 et assujettie à

ce piston à l'aide de boulons 57 que l'on serre forte-

ment, au moins à l'aide des doigts. Cela oblige les trous 61 de la plaque 56 à venir en face des trous

63 du piston 52. Les clous 60 retiennent de façon effi-

cace la bande de calage 58 sur le piston 52 pendant la

descente de ce dernier.

On applique la bande de calage 58 contre la paroi 25 du manchon intérieur 21 et on la lisse contre cette paroi avant de percer les trous 62. On peut serrer davantage les boulons 57 après avoir ainsi mis en

place la bande de calage.

Cette bande de calage 58 peut être une pièce

mince en acier ou en tout autre métal flexible élas-

tique et résistant, capable de supporter les tempéra-

tures élevées-qui sont en jeu, dans ce procédé. Une bonne épaisseur pour la bande de calage en acier est de l'ordre de 0,37 mm, mais cette épaisseur peut être

comprise entre 0,13 mm et 0,89 mm.

On tasse fortement du sable siliceux 65 mélan-

gé à un liant à noyaux appropriés, dans l'espace situé

au-dessus de la plaque de retenue 56 jusqu'à une distan-

ce d'environ 0,32 cm au-dessus de la partie supérieure de la bande de calage 58, de façon à constituer un ca-

puchon ou couvercle réfractaire 66 pour le plongeur 27.

Il est préférable que ce couvercle 66 ait une forme concave (comme représenté sur la figure 2), de façon que la masse de sable soit plus haute sur les c8tés qu'au milieu. On obtient facilement cette forme à l'aide d'un fouloir d'un diamètre légèrement plus petit que celui du manchon intérieur 21 présentant une face avant incurvée. La partie supérieure de la bande de calage 58 doit aller au moins jusqu'à environ 0, 32 cm au-dessus de la partie supérieure de la masse de sable , de façon que ce sable ne puisse pas rayer la paroi intérieure 25 du manchon intérieur et salir la pièce coulée et/ou y former des fissures. On traite ensuite le sable 65 au gaz carbonique, ou avec un dispositif "sans cuisson", ou de toute autre manière convenable, de façon à obtenir, sur le plongeur 27 du piston, un couvercle réfractaire et dur 66 moulé sur place. Après durcissement du sable, les grains dE sable restant doivent être chassés du couvercle 66 et de la paroi intérieure 25 du manchon intérieur, par un jet d'air ou à la brosse. Il faut absolument que ce couvercle réfractaire 66 en sable à noyaux du plongeur 27 soit fabriqué sur place, de la manière décrite, à chaque nouvelle coulée. Le piston 52 et la plaque de retenue 56 peuvent resservir de nombreuses fois; par contre, il est préférable d'utiliser une bande de

calage 58 neuve pour chaque coulée.

Il convient de prévoir, dans le couvercle réfractaire 66, des ouvertures et des jeux dirigés vers le bas de façon que les gaz qui auraient pu prendre naissance sous l'effet du contact entre le couvercle et la masse de métal fondu puissent s'échapper vers le bas et ne soient pas chassés vers le haut dans cette masse de métal fondu. Le couvercle 65 est pr.ox de façon c-e les gaz, quels qu'ils soient, s'échappert vers le bas par cc couvercle, par les trous 61 de a -laque 56, F-r le jeu entre cette plaque 56.et le pis--n 52 et par ô

jeu entre la paroi intérieure 25 et un piston 52, por-

pénétrer à l'intérieur du moule.

=Le plongeur 27 constitué de la manière décrite plus haut forme un joint coulissant, étanche ou métal fondu, avec la paroi intérieure 25 du manchon intérieur 21, et ce manchon a, en coupe transversale, la même forme que la cavité de coulée 26 et que l'article que

l'on moule. L'expression ''étanche au métal fondu" si-

gnifie que le métal fondu ne s'écoule pas au-delà du plongeur ou que, à supposer que malgré tout une faible quantité dépasse ce plongeur, cette faible quantité

n'est pas suffisante pour coincer le plongeur ou endc--

mager d'une façon quelconque, les moyens servant à faire

descendre et monter ce plongeur.

La vis de levage 28 et le vérin 29 sont avan-

tageLusement un vérin à bille, un vérin à vis du type décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N 3 323 777 et constituent les moyens servant à faire descendre et à soulever le plongeur 27. De façon avantageuse,

il est prévu des roulements à bille dans la vis héli-

coldale du logement 32, de façon à former ce que l'on appelle un vérin à vis à roulement à billes. De plus, il convient de prévoir des moyens pivotants en un endroit quelconque du raccordement de la vis de levage 28 avec le plongeur 27, de sorte que le plongeur n'aie pas tendance à tourner lorsque l'on commande le

vérin à vis pour faire descendre ou monter ce plongeur.

Dans le plancher qui supporterle moule, on doit prévoir un alésage 67, d'une profondeur au moins égale à la course du plongeur 27, pour recevoir la vis de levage 28 lorsque celle-ci fait descendre le plongeur au bas

du moule. Le vérin à vis 29 est du type de l'un ou l'au-

tre vérin à vis représenté sur la figure 15 et que l'on

décrira plus loin.

A la partie supérieure du moule 20 est montée, par-dessus la cavité de coulée 26, la cuve de coulée

33 (figure 1), constituée par une boite métallique cy.

lindrique 69 ou par un tronçon de tuyau d'acier, que l'on remplit d'une masse de sable à noyaux réfractaires , façonnée et bien aglomérée. On tasse sur place cette masse de sablj 70 autour d'un bouchon tronconioue de forme appropriée ayant sa petite base en haut, puis on durcit ce sable. Le sable 70 peut comporter un liant au silicate que l'on durcit au gaz carbonique "sans cuisson ou encore une composition selon laquelle un

liant résineux prend sous l'action d'un cataly-

seur et durcit sous l'action de la chaleur. Du sable siliceux tranchant du type utilisé dans les fonderies pour la confection de noyaux peut être utilisé dans le

cas présent.

La cuve de coulée 33 dirige le métal à l'état fondu dans la cavité de coulée 26 et constitue un

réservoir ou une masselotte 36 de métal fondu au-

dessus du plongeur 27 tandis que celui-ci descend et que la pièce coulée se refroidit. Conformément aux principes connus de réalisation de trous de coulée pour le moulage de pièces en acier, la cuve de coulée 33 peut être conçue avec sa section transversale la

plus faible en haut, la surface de cette section trans-

versale allant en augmentant vers le bas, comme repré-

senté. On peut également employer des cuves de coulée dont la section transversale la plus grande se trouve à la partie supérieure. La cuve de coulée 33 doit être

maintenue en permanence pleine de métal fondu pen-

dant toute la durée de la coulée et elle doit être pratiquement pleine avant que le plongeur 27 ne se mette à descendre. On peut appliquer une sonde ou détecteur 76 par-dessus la partie supérieure de la cuve de coulée 33 de sorte que, 1orsque la masse de métal fondu atteint l'extrémité de cs détecteur, elle

provoque un court-circuit et mettent en marche le mo-

teur à air 31 qui actionne le vérin à vis, pour faire

descendre le plongeur 27.

Au début d'une coulée, le plongeur 27 doit -_ trouver aussi près que possible de la partie supérie-re du moule, et, de préférence à moins de 7, 6 cm de cette partie supérieure du moule, et aussi près que possible du bas de la cuve de coulée 33, de façon que la hauter

de chute de la masse de métal fondu soit 3a plus faiLe.

possible. La poche de coulée 34 comporte un revêtement 78 en un matériau réfractaire approprié et elle présen-ite, à sa partie inférieure une ouverture 77 fermée par un bouchon amovible 79. Au lieu de ce bouchon, la poche de coulée 34 peut comporter une porte coulissante ou bien l'acier peut être déversé par une rigole. Lorsque l'on soulève le bouchon 79, le métal fondu s'écoule

par un ajutage 80 situé au-dessous de l'ouverture in-

férieure 77, comme représenté sur la figure 4.

Le procédé selon l'invention est illustré per les figures 1, 4, 5 et 6. Sur la figure 1, la poche de coulée 34 se trouve à la partie supérieure du moule avec son bouchon 79 en position de fermeture pour

retenir le métal fondu dans cette poche de coulée.

Le plongeur 27 se trouve à sa position de départ, en

haut de la cavité de coulée 26.

Sur la figure 4, le bouchon 79 est déjà souie-

vé et du métal 35 à l'état fondu, par exemple de l'acier ordinaire, de l'acier inoxydable ou du nickel pénètrent dans la cuve de coulée 33 en provenance de la poche de coulée 34, tandis que le plongeur 27 descend. Du métal fondu 35 remplit la cavité de coulée 26 au-dessus du

plongeur 27 et remplit également la cuve de coulée 33. L'ouvrier qui commande cette poche de coulée doit s"ef-

forcer d'introduire le métal fondu dans la cuve de cou-

lée 33 à une vitesse approximativement égale à celle avec laquelle ce métal pénètre dans la cavité de coulée 26 et il doit continuer d'alimenter convenablement cette

cuve de coulée en métal fondu.

On fait descendre le plongeur 28 à une vitesse comprise entre environ 1,3 cm par seconde et 10,2 cm

par seconde, et, de préférence, pour les barres cylin-

driques, à une vitesse comprise entre environ 3,8 et 6,35 cm par seconde, suivant les dimensions de la

cuve de coulée 33 et de l'article moulé,ainsi que d'au-

tres facteurs bien connus des spécialistes. Une barre cylindrique de 3m peut être coulée en une durée de

à 80 secondes.

Le procédé selon l'invention permet de couler des barres cylindriques de grande longueur, pouvant aller jusqu'à 12 m, auquel cas il peut être bon de faire varier la vitesse de descente du plongeur au

cours de l'opération de coulée.

Sur la figure 5, le plongeur 27 est représenté

au bas de sa course, après avoir formé une pièce cy-

lindrique 30. On étale un matériau isolant 83 (par exemple du "Ferrux" fabriqué par la société Foseco, Inc) sur le dessus de la masse métallique 35 de la cuve de coulée 33 de manière à maintenir le métal à l'état fondu et à lui permettre de descendre vers la pièce moulée à la pression atmosphérique tandis que la pièce moulée se refroidit. Pour cela, on peut également faire appel, si on le veut ou si on constate que cela est

nécessaire à un matériau exothermique.

Sur la figure 6, le plongeur est représenté à la position qu'il occupe après avoir été soulevé pcr chasser du moule 20 la pièce moulée 30 et la cuve de coulée 33, d'une faible distance B énale au moins à 1,9 cm et qui peut atteindre de 7,6 à 10,2 cm. On maintient le plongeur 27 à cette position tandis que la pièce coulée se refroidit et se contracte et on peut soulever ce plongeur une seconde ou une troisième fois pour tenir compte du rétrécissement et empêcher le bas du moule de la cuve de coulée 33 de venir reposer sur le dessus du moule 20. Il est important d'appliquer une force de levage à la partie inférieure de la pièce coulée au cours du refroidissement de cette dernière,

de manière à entretenir le contact entre la pièce cou-

lée 30 en cours de solidification et la paroi intérieure du moule, à supprimer toutes les zones d'adhérence entre la paroi du moule et la surface de la pièce moulée

et à retarder la formation d'un volume rempli d'air.

La pression hydrostatique exercée par le métal à l'état

fondu est donc compensée par le plongeur et le dévelop-

pement de fissures horizontales et verticales se trouve empêché. Plus la durée pendant laquelle les faces de la pièce coulée en cours de solidification peuvent être maintenues contre la paroi du moule est longue, plus cette pièce coulée peut se refroidir, plus la structure de son grain est fine et meilleur est son

état de surface.

On obtient la force de levage en inversant le plongeur 27 pendant une faible durée jusqu'à ce que la cuve de coulée 33 commence à dégager la partie

supérieure du moule 20.

1 8 On arrête alors le plongeur 27, on laisse la pièce coulée 30 se contracter et la cuve de coulée 33 peut revenir à la partie supérieure du moule 20. On soulève de nouveau le plongeur 27 et on applique de nouveau la force dirigée vers le haut, Jusqu'à ce que cette cuve-de coulée 33 se soulève de nouveau en se dégageant du dessus du moule 20. On peut répéter ces opérations deux ou trois fois, ou davantage selon les besoins, jusqu'à ce que la contraction de la pièce

coulée 30 soit achevée. La montée ou opération d'in-

version peut commencer tout de suite après-que le plon-

geur 27 a atteint le bas du mbule, et, de préférence elle commence dans la minute qui suit le moment o le

plongeur a atteint le bas de sa course.

Au dernier stade du procédé, on sépare la masselotte 36 formée dans la cuve de coulée 33 de la pièce cylindrique coulée 30, en la brûlant ou en la coupant à la partie supérieure de la pièce coulée et on soulève du moule cette barre

cylindrique terminée à l'aide de moyens de levage appro-

prié, par exemple des tenailles portées par une grue, cette barre cylindrique étant en même temps poussée à sa partie inférieure par le plongeur 27. A ce stade, l'objet moulé est solidifié et il s'est refroidi et contracté en se dégageant de la paroi intérieure 25

du moule, ce qui permet de le démouler.

Afin d'empêcher que le métal fondu ne se soude au manchon intérieur 21, on peut appliquer un revêtement

* d'oxyde de zirconium 55 ou de tout autre agent anti-

soudage approprié, à la partie supérieure 37 du man-

chon intérieur 21 et à la paroi intérieure 25 de ce manchon intérieur en descendant jusqu'au plcngeur, à

sa position la plus haute.

Dans le cas de moule en acier, il est bon de former et de maintenir, sur la paroi intérieure 25, un revêtement d'oxyde servant de couche isolante entre

la masse de métal fondu 35 et le manchon intérieur 21.

L'oxyde se-forme rapidement dans la gamme de températu-

res allant d'environ 930C à environ 109O'E et, pour cela, on utilise un sable p ssà6ant d'assez bonnes propriétés d'isolation (par exemple une masse 23 de sable siliceux) dans le volume 24 compris entre le manchon intérieur 21 et le manchon extérieur 22, de

manière que la température de ce manchon intérieur at-

teigne une valeur suffisante pour une formation d'oxyde.

Compte tenu des limites évidentes imposées par la

construction, le manchon intérieur 21 est avantageuse-

ment relativement mince d'une paroi à l'autre, de ma-

nière à pouvoir atteindre rapidement les températures auxquelles se forme l'oxyde isolant, lorsqu'il est exposé au métal fondu. Un autre avantage assuré par un manchon intérieur mince tient au fait qu'un manchon plus chaud se dilate davantage et, par suite, diminue les pressions qui s'exercent sur la pièce coulée. Pour une barre cylindrique de 20,3 cm, il convient que le manchon intérieur 21 ait une épaisseur d'environ 3,8 cm.

Afin que le manchon intérieur 21 puisse attein-

dre des températures auxquelles se forme sur sa face intérieure une couche d'oxyde isolante, le poids de ce manchon intérieur doit être compris de préférence entre environ 1,25 et 1,5 fois le poids de l'article moulé. On peut éventuellement envoyer un jet d'air,

à travers la masse 23 de sable siliceux pour la re-

froidir dans le cas o elle atteindrait une température supérieure à 10901C et commencerait à perdre de sa résistance et de sa cohésion. Si l'on désire

augmenter la conductivité thermique du matériau -

contenu dans le volume 24 compris entre le manchon

intérieur et le manchon extérieufi-:-on peut mélanger -

au sable de la grenaille d'acier ou un matériau analogue. En dehors du verin à vis décrit, on peut t i pour assurer le déplacement vertical règlé du plongé 27, rere appel à tout moyen mécanique, pneumatique ou électrique. On peut également fixer une tige à la partis supérieure du plongeur 27 ou à un piston dans -n

cylindre à la partie inférieure, cette tige étant co--an-

dée de façon pneumatique ou par de la vapeur d'eau. Cn peut aussi faire appel à un dispositif à crémaillère et à pignon, actionné par un moteur pneumatique ou par un moteur électrique. Les dispositifs à huile ne sont

pas à conseiller en raison des risques d'incendie.

La figure 8 représente une forme de réalisa-

tion convenant à la fabrication de barres cylindriques creuses. Le moule permanent 20 est le même que celui des figures 1 à 6. Le plongeur 100 est analogue au plongeur 27 des figures 1 à 4, en ce sens qu'il compcrte un piston 101 et une bande de calage 102 remplie d'une masse 103 de sable à noyaux durcie destinée à constituer

le couvercle 104 de ce plongeur.

En vue de la fabrication d'une barre cylindri-

que creuse, on fixe au piongeur 100 une âme 106 dont ? la longueur est un peu supérieure à celle de la barre cylindrique à mouler, augmentée de la hauteur de la

cuve de coulée 105. L'âme est commandée et guidée au-

dessus de cette cuve de coulée à l'aide d'un gabarit 107. Cette âme 106 comprend un tube d'acier 108 creux rempli d'un sable siliceux sec 109. La partie inférieure de cette âme 106 est soudée à une plaque de'retenue du plongeur 100. Cette plaque 110 est, elle-même, fixée au piston 101 du plongeur à l'aide de quatre boulons 111 régulièrement répartis, à raison d'un boulon

dans chaque cadrant de cette plaque. Comme le conpren-

dront aisément les spécialistes, on peut utiliser d'au-

tres moyens pour fixer l'âme au plongeur.

Un manchon 113 en céramique partant du gabarit 107 est appliqué pardessus l'âme 106 pour la protéger contre le choc de la masse de métal fondu 35 et éga- lement pour guider cette âme. Le métal fondu 35 que

laon déverse dans un bac 114 revêtu de briques ré-

fractaires pénètre dans la buve de coulée 105 qu'il remplit. Ce manchon en céramique 113 est réglable et il

a une longueur suffisante pour protéger l'âme 106 con-

tre l'action du métal fondu. On peut également intro-

duire le métal fondu 35 dans le moule au-dessus du

plongueur 100, à l'aide d'un dispositif à porte laté-

rale ou inférieure.

Le moyen servant à mettre en place le gabarit 107 consiste en une paire de pattes 117 et 118, soudées

à la boîte 69 de la cuve de coulée 105 et qui suppor-

tent une tige verticale 119. Une pièce horizontale 120 est soudée à la partie supérieure de la tige 119 et

elle retient le gabarit 107 et le manchon 113 en cé-

ramique par une extrémité au-dessus du centre de la cavité de coulée 26. Un boulon 121 dans la patte 118

retient la tige de manière ràglable.

On fait descendre le plongeur 100 à peu près à la même vitesse que dans le cas de barres cylindriques pleines, ou un peu plus rapidement étant donné que le métal se refroidit-un peu plus vite. Seln les dimensions et les formes, il peut ne pas être nécessaire d'exercer une force inverse de levage au bas de la course du plongeur 100 pour éviter des -fissures ou défauts analogues. On peut faire appel au

plongeur 100 pour démouler l'article après que la mas-

se ioulée s'est solidifiée et s'est refroidie suffisai-

ment pour se dégager de la paroi intérieure 25 du moule

sosus l'effet de sa contraction.

L'âme 106 doit être considérée comme dilatable et elle ne doit pas être réutilisée. On peut séparer cette âme 106 de la pièce coulée après démoulage de

cette dernière.

Pour c5uler des barres cylindriques creuses,

on peut également utiliser des âmes d'une autre forme.

On peut employer par exemple une âme massive en cérami-

que. On peut encore faire appel à une âme renforcée d'une tige et d'une barre ou en liant. Le type d'âme qu'il convient d'utiliser dépend d'un grand nombre de facteurs d'ordre pratique, qui apparaîtront clairement

aux spécialistes.

Avec cette même disposition générale, on peut également envisager de mouler une barre cylindrique en cuivre renforcée d'acier, que l'on peut ensuite soumettre à un laminage et, éventuellement, étirer

pour en faire un fil de cuivre renforcé d'acier.

Il convient alors de monter une tige d'acier sur le plongeur au lieu de l'âme 106 et de déverser du cuivre autour de cette tige. Comme autre variante, on pourrait monter une série de tiges d'acier sur le plongeur, ces tiges étant guidées par un gabarit situé à la partie supérieure, et mouler ainsi une barre cylindrique en cuivre comportant toute une série de

pièces de renforcement en acier.

De la même manière, on peut mouler des objets renforcés ou constitués par plusieurs métaux, à partir d'autres métaux à point de fusion élevé. C'est ainsi par exemple que la pièce 106 pourrait avoir un plus

grand diamètre et être en acier recouvert d'acier ino-

xydable, de manière à avoir extérieurement un enrobage d'acier inoxydable et, intérieurement, une âme en acier

à faible teneur en carbone.

Les figures 9 à 15 représentent une autre forme de réalisation, destinée à la fabrication de plaques ou dalles. Si l'on considère la figure 9, on voit qu'un moule 150 est constitué par deux blocs latéraux identiques ou parties latérales 151 et 152 qui reposent parallèlement et verticalement sur une pi 3aque de base 153 et qui sont maintenus efficacement à cette positic7 par une série de vérins hydrauliques 154 qui exercent une pression contre les faces extérieures de ces blocs latéraux. On dispose avantageusement tout l'ensemble dans un puits 155 en béton et l'on fixe le mécanisme hydraulique à cylindre et à piston 154 ou les vérins

aux parois latérales de ce puits.

Comme représenté sur la figure 10, les blocs latéraux 151 et 152 sont séparés les uns des autres par deux paires de blocs extrêmes verticaux 157, 158, 159, 160 identiques entre eux. Pour une première coulée, les blocs extrêmes 157 et 158 séparent les blocs latéraux

151 et 152 et, en association avec le plongeur 161, dé-

limitent une cavité de coulée 162 pour une plaque ou dalle. En vue de la coulée suivante, on soulève le bloc latéràl 151 au-dessus du bloc latéral 152 et on le fait redescendre de l'autre côté comme indiqué-en 151' par des traits interrompus sur la figure 10. Selon cette disposition, les blocs latéraux 152 et 151' sont

séparés par les blocs extrêmes 159 et 160, et en asso-

ciation avec un plongeur 163, ils délimitent une seconde

cavité 164 pour le moulage de dalles. Une grue de leva-

ge est attachée à des anneaux 165 (figure 12) de part et d'autre du bloc, pour le soulever et le mettre en

place comme décrit ci-dessus.

La raison pour laquelle on déplace le bloc latéral 151 de cette manière est que l'on veut soumettre tour à tour chacune des faces de chacun des blocs 151 et 152 à l'action du métal en fusion au cours des coulées successives, afin que les contraintes thermiques se neutralisent, au lieu de s'accumuler comme cela se 247243t4

passerait si une face seulement de chacun des blocs la-

téraux était exposée à -la chaleur du métal fondu. Les

blocs latéraux se gauchiraient et se fissureraient com-

me des lingotières s'ils n'étaient exposés que par une seule face à la chaleur extrêmement élevége du métal fondu.

Les blocs latéraux 151 et 152 sont avantageu-

sement en fonte et d'une épaisseur comprise entre envi-

ron 25 et 30 cm, avec des faces qui ont été usinées de manière à être bien plates et bien lisses. Les

blocs latéraux en fonte sont préférables pour la fabri-

cation de grosses dalles. Mais, pour la fabrication de petites dalles, de billettes et de brames, on peut

faire appel à des blocs latéraux fendus en acier, renfor-

cés par des étais, du type de ceux qui sont-décrits dans

le brevet des Etats Unis d'Amérique n' 3 948 311 au no-

du demandeur.

Les blocs extrêmes 157 à 160 sont tous iden-

tiques entre eux et on ne décrira donc que le bloc 157.

Comme on le voit clairement sur les figures 12 et 13, le bloc extrême 157 consiste en une plaque étroite 168 en acier, d'une épaisseur d'environ 6 cm, comportant - une série de fentes horizontales 169 régulièrement espacées, sur sa face extérieure. Un étai 170 en forme de poutres en I est fixé à la face extérieure ou arrière de la plaque 168, à l'aide d'une série de goupilles Nelson 171 soudées à cette plaque et qui traversent les trous 172 pratiqués dans cette poutre en I. Plusieurs galets cylindriques 173 sont disposés horizontalement

dans un canal 174 de grande longueur en forme deU, au-

dessus et au-dessous de chacune des goupilles 171 de manière à permettre tous les déplacements et réglages nécessaires lorsque le métal à l'état fondu touche la face très chaude de la plaque 168 et l'oblige à se dilater. Les fentes 169 supportent toutes les dilatations

auxquelles l'étai 170 en forme de poutre en I résiste.

Chacune des goupilles Nelson 171 comporte un écrou 175 qui bloque la pièce 174 en forme de canal contre les galets 173. Afin d'éviter tout grippage, il est prévu un jeu important dans les trous 172 de l'étai en forrre de poutre en I dans lesquelles sont enfilées les goup l- les Nelson 171. On assemble chacun des blocs extrêmes en disposant horizontalement la plaque 168 et l'étai en forme de poutre en I, en répartissant les galets

173, ep disposant la pièce 174 en forme de canal par-

dessus ces galets et en assujetissant ces diverses piè-

ces les unes aux autres en appliquant les écrous 175 aux extrémités des goupilles 171. Eventuellement, on peut placer les galets 173 sur des axes ou des consoles

logés dans la pièce 174 en forme de canal.

Les blocs extêmes 157 et 171 sont attachés au

bord du bloc latéral 172 qui-n'est pas soulevé, de fa-

çon à pouvoir être règlé dans un sens et dans l'autre et à permettre la fabrication de plaques ou dalles de largeurs différentes. Si l'on considère la figure 10, on voit que trois consoles 177 sont soudées à chaque extrémité du bloc latéral 152. La console supérieure et la console inférieure sont identiques et une plaque 17B est soudée, en position horizontale, à chacune de

ces consoles. Un logement 179 est monté à chaque ex-

trémité de la console supérieure et de la console in-

férieure 177, au voisinage de l'un des blocs extrêmes 157 à 160. Si l'on considère la figure 11 on voit qu'à chacun des blocs extrêmes sont fixées au moins deux

vis 180de mise en place. Chacune de ces vis 180 tra-

verse un des logements 179,dans lequel se trouve un pignon centré par une vis sans fin 181. L'une des vis sans fin 181 commande les pignons des deux vis de mise en place 180 attachées à chaque bloc extrême. Un volant 182 commande un second pignon contenu dans un autre logement 183 servant à faire tourner la vis sans fin 181 et à obliger les deux vis de mise en place 180 à se rapprocher et à s'éloigner du bloc extrême auquel elles sont fixées. Il est ainsi prévu un volant 182 pour chacun. des blocs extrêmes 157 à 160. Les volants 182 partant des logements 183 sont montés côte à côte par paires sur une plaque 184 (figure 9) soudée à la console intermédiaire 177. Il est bien évident que l'on pourrait faire appel à d'autres moyens pour la mise en

place et le réglage des blocs extrëmes.

Etant donné que les plongeurs 161, 163 sont identiques et que l'on utilise un seul plnngeur à

la fois, on ne décrira de façon détaillée que le plon-

geur 161. Si on se reporte à la figure 11, on voit que le plongeur 161 du moule destiné à la confection d'une simple plaque ou dalle est constitué par un bloc 187

fixé à deux vis de levage 188 et 189 qui le maintiennent.

Ce bloc 187 correspond au piston 52 du plongeur 27 de la figure 2. Sur les figures 12 à 14, une bande de calage 192 à, en coupe transversale, la forme d'un L, dont la branche inférieure est logée dans une fente horizontale périphérique 190 du bloc 187. Des trous 191 percés dans

le bloc 187 reçoivent des clous 194 qui passent égale-

ment dans des trous 196 percés dans la bande de calage 192, après application de cette bande de calage contre les parois intérieures du moule 150. Du sable à noyaux 193 est entassé dans l'espace situé audessus du bloc , délimité par la bande de calage 192, et on durcit le sable de manière à former un couvercle réfractaire plat 195 dilatable, destiné à protéger le plongeur 161. La plaque de base 153 (figure 11) comporte avantageusement des trous 197, dont chacun est prévu assez grand pour recevoir l'une des vis de levage 188 ou 189, sans toutefois pouvoir contenir le plongeur 161, de manière que ce plongeur demeure en permanence au-dessus du bord inférieur des blocs latéraux 157 à et n'aie pas besoin d'être remis en face de ces blocs pour chaque nouvelle coulée. Pour faciliter la fabricazlûrr de plaques ou dalles de laroge diverses, le blcc 187 du plongeur e-st conçu avec une partie centrale 198 et deux parties extràmes 199, comme représenté sur la figure 11. On

peut faire varier la dimension du plongeur 151 en en-

levant l'une des parties extr6mes 199, ou les deux de la partie centrale 198. Comme représenté sur la figure 13, chacune des parties extrêmes 199 est fixée à la partie centrale 198 au moyen d'un boulon horizontal

* 200. Des rondelles taraudées 201 sont fixées aux ex-

trémités de la partie inférieure de la partie centrale 198 et elles sbnt attachées à la partie supérieure des vis de levage 188 et 199 de manière à assujetir le

plongeur 161 à ces vis de levage.

Les figures 11 à 14 montrent une disposition permettant de recouvrir la partie supérieure du moule et d'avoir une cuve de coulée d'un seul tenant avec l'ensemble. La cuve de coulée 203 comporte une boât 204 à l'intérieur de laquelle se trouve un manchon 2G8 en céramique. La partie supérieure de la cavité de coulée 162 est recouverte par une couche 210 de sable

à noyaux, tassé dans une cuve mince 211 en métal main-

tenue par en-dessous par le plongeur 161; on fait ensuite durcir ce sable. On installe un manchon 212 en céramique sur cette cuve métallique 211 avant de former la couche de sable 210, puis on entoure ce manchon avec du sable entassé comportant un liant comme indiqué plus haut. On perce dans la cuve métallique 212 un trou 213 ayant un diamètre de par exemple 2,5 cm, de sorte que, lorsque le métal à l'état fondu est introduit dans le manchon 212, il consume -rapidement le pourtour des trous 213 et s'écoule sans être gêné dans la cavité de coulée 162 au-dessus du plongeur 161. On pourrait bien entendu faire appel à d'autres dispositions pour recouvrir la partie supérieure de la cavité de coulée et constituer un réservnir de métal fondu au-dessus de la cavité et pour avoir accès à cette cavité. L'Iest ainsi par exemple que l'on peut appliquer des plaques métalliques sur les blocs latéraux 151 et 152 et intercaler une cuve de

coulée.

Avant de procéder à une opération de coulée, il convient de faire descendre le plongeur 161 pour qu'il ne soit plus en contact direct avec le fond de la cuve métallique 211 qui supporte la couche 210 de sable à noyaux en l'éloignant d'au moins 1,3 cm. Il se forme ainsi entre le sable à noyaux réfractaires appliqué sur le plongeur 161- et la tige métallique 211, un espace

dans lequel peut s'écouler le métal fondu.

Le plongeur 161 est abaissé et soulevé au moyen de deux vérins à vis 216 et 217 reliés aux vis de levage 188 et 189 comme représentés sur là figure 11. Une même paire de vérins à vis 218 et 219 abaisse et soulève le plongeur 163 (figure 10). Il y a donc un seul plongeur et une seule paire de vérins à vis pour chaque cavité *de coulée, de telle sorte que la même paire de vérins à vis, est utilisée à raison d'une

coulée sur deux.

Les organes de commande sont les mêmes pour tous les vérins à vis 216 à 219, de telle sorte que l'on ne éâscrira que ceux qui correspondent aux vérins à vis 216 et 217. Comme représenté sur la figure 15, un moteur à air 220 fait tourner un arbre 221, de sorte

que les vis sans fin 222 et 223. montées aux deux extré-

mités de cet arbre 221, en prise avec les pignons 228 et 229, font monter et descendre les vis de levage

respective 188 et 189. Le moteur à air 220 est réver-

sible et à vitesse variable. A l'une des extrémités

de l'arbre 221 se trouve un commutateur 224 de limita-

tion supérieure et inférieure commandé par cet arbre.

Ce commutateur de limitation 224 est branché électrique- ment sur une bobine électromagnétique 225 qut commande une soupape 226 à quatre voies etest reliée à des commandes électriques appropriées, de sorte que cette soupape 226 puisse faire monter et descendre les vis

de levage 168 et 189.

Un frein 227 commandé par bobine électromagné-

-tique est monté à l'extrémité 221 opposée à l'extrémité o se trouve le commutateur de limitation 224 et ce frein est relié électriquement à ce commutateur qui en assure la commande. Lorsque ce commutateur de limitation 224 détecte que le plongeur 161 est arrivé à l'extrémité supérieure ou inférieure de sa course, le commutateur actionne automatiquement la soupape 226 et commande le

frein 227 pour que celui-ci arrête le plongeur.

L'un des avantages de l'utilisation d'un moteur à air comme sour.ce de puissance pour entraîner les vérins à vis tient au fait que, lorsque l'on oblige le plongeur, à la fin de sa descente, à se soulever pour appliquer une force d'expulsion, le moteur à air ne cale pas et fournit une force de levage appréciable à chaque rotation lente, ou même sans rotation, de la

vis sans fin.

On installe, dans la cuve de coulée 203, une sonde ou détecteur 230 (figure 9) que l'on règle de manière telle que, lorsque cette cuve de coulée est

pratiquement pleine de métal fondu, te détecteur provo-

que la descente du plongeur.

Le puits 155 dans lequel est posé le moule 150 comporte des plaques verticales 232 (figure 9) auxquelles

sont fixés les vérins 154; ces plaques montent au-des-

sus du niveau du sol, jusqu'à environ un tiers de la profondeur du puits. Les-parties des plaques 232 qui se trouvent au-dessus du niveau du sol sont étayées

par des plaques verticales d'appui 233, montées perpen-

diculairement aux plaques 232 du puits et disposées sur des plaques horizontales de montage 234. Les moyens d'alimentation en fluide hydraulique et les moyens de commande des vérins 154 se trouvent en dehors du puits, à une certaine distance de ce dernier.Les vérins 154

compriment les uns contre les autres les blocs latéraux-

151 et 152 et les blocs extrêmes 157 à 160 à chaque coulée et i-b se désserrent lorsque prend fin la force

d'expulsion vers le haut partant du plongeur 161.

Comme représenté sur la figure 11, les vérins à vis 216 à 219 sont montés sur une plaque 236 située au fond du puits. Un trou cylindrique 237 est creusé dans le sol juste au-dessous de la vis de levage de chaque vérin à vis, ce trou étant destiné à recevoir la vis de levage correspondante lorsque l'on fait

descendre le plongeur.

Avec l'appareil représenté sur les figures 9 à 15, on moule des plaques ou dalles par les mêmes opérations que celles qui ont été appliquées pour la fabrication de barres cylindriques. On fait monter le plongeur-161 jusqu'à la partie supérieure de la cavitée de coulée 162 et on le munit de la bande de

calage 192 et du couvercle 195, comme expliqué préce-

demment, de sorte que ce plongeur constitue un joint

coulissant étanche au métal fondu avec les parois in-

térieures de la cavité de coulée 162. On place et/ou on forme la cuve de coulée 203 ou réservoir de métal fondu, par-dessus la cavité de coulée 162. Avec la poche de coulée 34, on déverse du métal fondu 35 dans la cuve de coulée 203 et, dès que cette cuve est pleine, on fait descendre le plongeur 161 à la vitesse comprise entre environ 1,3 et 10 cm par secondejusqu'à ce qu'il atteingne le bas de la cavité de coulée; à ce stade, le plongeur s'arrête et se met à remonter en exerçant au moins une force d'expulsion et, mieux, une force ce

levage sur la plaque ou dalle, en cours de solidifica-

tion. Cette plaque ou dalle est poussée vers le haut

et, de la sorte, soulève et chasse de la partie supé-

rieure du moule 150 la cuve de coulée 203. La montée de ne plongeur 161 s'arrête alors provisoirement et, tandis que la pièce moulée se contracte, la cuve de coulée 203 tend à revenir à la partie supérieure du moule 150. La force de levage dirigée vers le haut est alors appliquée de nouveau pour maintenir la cuve de coulée 203 dégagée de la partie supérieure du moule 150 et pour maintenir en compression le métal qui se refroidit. Puis, au bout d'environ 10 à 15 mn, la plaque ou dalle moulée se refroidit et on peut alors la démouler en détendant la pression exercée par les vérins hydrauliques 154 et en soulevant le plongeur 161. On peut chasser la masselotte qui s'est constituée dans la cuve de coulée 203 tandis que la pièce coulée est encore dans le moule ou on peut soulever du moule

cette pièce moulée et la couper en un endroit distinct.

En vue de la coulée suivante on soulève l'un des blocs latéraux (à savoir, dans le cas de l'appareil représenté sur les figures 9 à 15, le bloc latéral 151) par-dessus l'autre bloc latéral (à savoir le bloc latéral 152) et on l'assemble de nouveau pour former une seconde cavité de coulée 164 dans laquelle la face très chaude de chacun des blocs latéraux 151 et 152 soumise au métal en fusion est la face autre que celle qui était exposée au métal en fusion au cours de la coulée précédente. On commande le plongeur 163 de la même manière que ce qui a été expliqué à propos

du plongeur 161 de la cavité 162.

La figure 16, comme indiqué plus haut, repré-

sente divers objets de diverses formes que l'on peut fabriquer en appliquant le procédé selon l'invention. La figure 16A représente une barre cylindrique 241 que l'on peut fabriquer à l'aide de l'appareil représenté sur les figures 1 à 7. Le cylindre qui constitue cette barre a un diamètre compris entre 10 et 50 cm et une longueur de 3 à 9 m. La figure 16B représente une barre cylindrique creuse 242 à paroi épaisse, que l'on peut fabriquer à l'aide de l'appareil représenté sur la figure 8; la figure 16C représente une barre creuse 243 à paroi mince que l'on peut fabriquer à l'aide du même appareil; la figure 16D représente une billette ou brame que l'on peut fabriquer à l'aide de l'appareil des figures 9 à 15. Une billette a normalement une section transversale carrée dont les côtés ont chacun de 5 à 38 cm de long, la longueur de la billette étant

au moins 3 m. Une brame a également une section trans-

versale de forme carrée et chacun des c8tés a une longueur comprise entre 15 et 30 cm, la longueur de la pièce étant d'au moins 3 m; toutefois, les billettes et les brames peuvent également avoir une section de forme rectangulaire. La figure.16E représente une plaque ou:dalle 245 fabriquée à l'aide de l'appareil représenté sur les figures 9 à 15. Une dalle est une pièce assez plate de forme allongée, dont deux faces opposées constituent un rectangle dont la largeur est comprise entre 60 et 203 cm ou davantage et dont la longueur est comprise entre 3 et9 m, l'épaisseur de cette pièce étant comprise entre 5 et 25 cm. Une plaque est analogue à une dalle avec cette différence qu'elle est plus mince. La figure 16F représente une plaque 246 que l'on peut fabriquer avec l'appareil des figures 9 à 15; la figure 16G représente une barre cylindrique 239 à tête renflée, que l'on peut fabriquer à l'aide de 1' appareil des figures 1 à 7. La tête 240 de cette pièce est formée dans la cuve de coulée. En effet, une grande cuve de coulée comporte une partie inférieure destinée à la formation de la tête 240, la partie supérieure restante constituant la mrasselotte que l'on enlève. L_ présent procédé de fabrication de tels articles consisce

à refouler une barre cylindrique pour former la tête.

Comme le comprendront aisément les spécialistes, le procédé et l'appareil selon l'invention permettent de fabriquer encore d'autres articles semifinis. Le

demandeur estime que le procédé selon l'invention per-

met de fabriquer également des pièces irrégulières,

ayant par exemple la forme d'un os.

Comme on l'a signalé, les cuves de coulée,

les couvercles réfractaires pour le plongeur, le cou-

vercle des moules servant à confectionner les dalles et les âmes pour la fabrication de barres rondes creuses, sont constitués par des mélanges de sable et de liant

comme ceux que l'on utilise en fonderie pour la con-

fection de noyaux. Comme composition de gaz carbonique et de liant au silicate de sodium on peut citer le

Carsil 700, vendu par la société Foseco Foundry Pro-

ducts Group, de Cleveland, Ohio, Etats Unis d'Amérique.

On peut également citer une composition qui est "sans cuisson", dans laquelle un liant au silicate de sodium s'est prise sous l'effet d'un catalyseur ou d'un agen:

chimique de durcissement (qui n'est pas du gaz carbo-

nique), par exemple le produit vendu par la société Thiem Division of Koppers Company à Milwaukee, Wiscorsin, Etats Unis d'Amérique, sous la marque "Thiem Chem

Bond 31". On peut également faire appel à des composi-

tions pour la fabrication de noyaux de fonderie, de préférence avec des liants inorganiques, comme l'argile réfractaire, la bentonite Western, le ciment Portland ou de l'oxyde de fer.Des liants résineux, comme par exemple les résines phénoliques, dégagent beaucoup de

gaz et sont moins à conseiller.

Dans le cas de compositions dégagent de l'eau au cours de l'opération de durcissement, il est bon de passer au chalumeau le couvercle réfractaire et/ ou la cuve de coulée afin d'éliminer cette eau. On peut le faire à l'aide d'un chalumeau de soudage en prenant

bien soin de ne pas endommager le sable à noyaux durci.

Comme le comprendront aisément les spécialistes, l'invention permet d'utiliser des plongeurs d'une autre forme comportant un couvercle réfractaire et une bande de calage ou moyen équivalent, constituant un joint coulissant étanche au métal fondu avec les

parois latérales du moule.

On peut remplacer certaines parties du sable par des disques ou des blocs en céramique préfabriqués, mais il convient alors de les noyer dans le sable de façon qu'il subsiste, entre la bande de calage et le disque ou bloc en céramique, une couche d'une épaisseur d'au moins 1,27 cmi assurant un effet de tampon. La raison en est que les pièces en céramique ont, pour la plupart, des coefficients de dilatation élevés et risquent de se dilater ern s'appliquant contre la bande de calage et de coincer le plongeur ou l'empêcher de descendre. Les forces qui agissent sur la bande de calage sont importantes et il faut que cette bande de calage soit fermement assujettie au plongeur. Au lieu de la bande de calage représentée sur la figure 7, on peut constituer une bande de calage convenable en soudant

à la bande une rangée de goupilles Nelson, ces chevil-

les permettant de maintenir la bande en place et dis-

pensant d'y pratiquer des fentes et de la plier. Les goupilles sont soudées perpendiculairement à une face plate de la bande suivant une rangée qui occupe toute la longueur de cette bande, à une distance de l'un des bords égale à environ le tiers de la largeur. Pour moriir la bande de calage sur le piston ou le bloc d_

plnjur, on dispose cette bande de calage verticale-

ment, les goupilles partant alors horizontalement de la partie inférieure de là bande de calage et reposant sur ce piston ou sur ce bloc. Une plaque métallique de retenue serre et retient des goupilles sur le pistzn ou le bloc du plongeur et, de la sorte, maintient la bande de calage. Le couvercle réfractaire durci sur

place se trouve par-dessus cette plaque de retenue.

On a représenté les poches de coulée pour remplir les moules de métal fondu, car, avec de tellî_

poches, le métal fondu se trouve exposé le moins pos-

sible au gaz de l'atmosphère. Mais, dans certains cas, le déversement du métal fondu à 19aide d'une rigole peut se révéler préférable, car il permet de déverser

un plus grand volume de métal en un temps plus bref.

Comme on l'a signalé, une force de levage importante doit être appliquée à la partie inférieure

de la pièce moulée, très rapidement après que le plon-

geur a atteint la limite de sa course descendante, a'- r.

que les forces de tension qui prennent naissance dans une pièce moulée pendant son refroidissement soient

fortement réduites ou même supprimées et que, de pré-

férence, la pièce coulée soit en état de compression.

Lorsque l'on soulève la pièce moulée en la dégageant légèrement du moule, elle est nettement à l'état de

compression sous l'effet de son propre poids, augment-

du poids de la cuve de coulée.

Si la pièce moulée n'est pas soulevée et dégagée du moule, il faut que la force de levage soit équivalente au moins à la moitié et, mieux, aux deux tiers, du poids de cette pièce. Une fois que le plongeur a cessé de descendre, l'instant auquel il faut appliquer la force de levage peut varier en fonction du métal que

l'on coule, du type d'article à mouler et de la ten-

dance du métal en cours de solidification à adhérer aux parois intérieures du moule. De même, la valeur de la force de levage peut varier en fonction des mêmes

facteurs. Four certains articles comme par exemple-

les barres cylindriques creuses ou les dalles de faible dimension, l'application d'une force de levage à la fin

de la coulée peut ne pas être nécessaire. On pense toute-

fois que l'application d'une force de levage à la fin de la coulée améliore toujours l'état de surface de la

pièce moulée et la structure de son grain.

Les moules destinés à fabriquer les.articles

conformément au procédé selon l'invention sont avantageu-

semant enacier ou enfonte. Toutefois, on peut les réaliser à partir d'autres matériaux, comme par exemple du cuivre ou du graphite, mais les moules en cuivre doivent être refroidis à l'eau et les moules en graphite sont très coûteux. Si les moules en acier et en fonte peuvent

être réutilisés de nombreuses fois, ils ne sont toute-

fois pas indestructibles. On les appelle cependant "moules permanents" pour les distinguer des moules qui sont inutilisables après une seule coulée ou des moules qui ne pourraient servir que pour un nombre

relativement faible de coulées, par exemple les lingo-

tières. On peut éventuellement refroidir les moules

avec de l'eau afin d'accélérer le cycle des opérations.

Toutefois, bien que cela soit plus lent, le refroidis-

sement à l'air est préférable car il ne présente pas les complications du refroidissement à l'eau. On peut

refroidir à l'air les moules des figures 1 à 8 en fai-

sant passer un jet d'air dans le sable.

Dans le cas particulier des moules pour la fabrication de barres cylindriques, le demandeur considère qu'il y a avantage à lisser régulièrement la surface de la paroi intérieure afin qu'elle demeure bien propre. Dans le cas des moules pour la fabrication

de plaques ou de dalles, on peut laver les faces int -

rieures de temps en temps par neuLagPe ou brossage.

Dans la plupart des cas, le demandeur perse que la présente invention peut servir à la fabrication de produits semi-finis en métaux ferreux, en acier

à faible teneur en carbone ou en divers aciers inoxv-

* dables. L'invention peut également servir à la fabri-

cation de produits en d'autres métaux à point de fusion élevé, par exemple le nickel. De façon plus générale, le demandeur considère que la présente invention trouve son application dans le moulage de n'importe quelle pièce ayant une section transversale uniforme, en Ln métal quelconque à point de fusion supérieur à 1000'C,

donc en particulier les objets en cuivre. Il faut toute-

fois bien comprendre qutun procédé qui permet de moL-

ler des objets en un métal ferreux peut certainement mouler des objets en cuivre, étant donné que le cuivre

est un métal à bas point de fusion, facile à travailler.

L'inverse n'est pas vrai, car un procédé qui permet de mouler des objets en cuivre peut ne pas permettre

de couler des objets en métal ferreux.

En raison de la nature même du procédé selon l'invention et comme cela ressort de façon évidente

de la description qui pre-;de, les objets moulés doi-

vent avoir une section transversale régulière ou une configuration qui correspond à celle du moule et à celle du plongeur. Mais on peut faire varier à volonté la longueur de l'objet moulé en modifiant la course du plongeur. Si lion veut fabriquer un objet de faible longueur, on peut arrêter la descente du plongeur à un niveau supérieur au fond du moule et la longueur de l'objet se trouve ainsi déterminée par la limite que l'on impose à la descente du plongeur. Le demandeur considère que le procédé selon l'invention permet de mouler des barres cylindriques, des brames et des billettes relativement longues, allant jusqu'à 12 m

ou davantage.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS

   - 1. Procédé pour le moulage de produits métalliques à point de fusion élevé de section transversale constante dans un moule permanent (20)qui comporte une cavité de coulée dont la section transversale correspond à celle du produit, caractérisé par-le fait qu'il comprend les étapes suivantes: a) on dispose, à la partie supérieure d'une cavité de coulée (26), un plongeur (27) capable de résister à un métal fondu à point de fusion élevé et capable également de demeurer en contact glissant et étanche avec les parois intérieures du moule; b) on prévoit un réservoir (33) pour le métal fondu au-dessus du plongeur (27); c) on déverse du métal fondu à point de fusion élevé dans ce réservoir (33); d) lorsque ce réservoir est pratiquement rempli, on fait descendre le plongeur (27) par rapport au moule vers le fond de la cavité (26) à une vitesse réglée, tout en continuant d'alimenter le réservoir (33) par du métal fondu, de sorte que le métal fondu pénètre dans la cavité située au-dessus du plongeur (27) et la remplit; e) on laisse le métal contenu dans la cavité de coulée (26) se solidifier en prenant la forme du produit moulé désiré; et

   f) on démoule ce dernier.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fait descendre le plongeur (27)

   à une vitesse réglée comprise entre 1,5 cm et 10 cm/sec.
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

   tions 1 et 2 caractérisé par le fait que le métal à

   point de fusion élevé est un métal ferreux.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

   cations 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape complémentaire consistant à obliger le plongeur (27), dans la minute qui suit la fin de descente, à exercer une force de compression sur le produit en cours

   de solidification.
5. 5. Procédé selon la revendication 4 caractériFe par le fait que, pour que le plongeur (27) exerce cette

   force de compression, on le soulève par rapport au moule.
6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendica-

   tions 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape complémentaire d'obliger le plongeur (27) dans la minute qui suit la fin de sa descente, à exercer une force dirigée vers le haut sur la partie inférieure du produit moulé de manière à le soulever pour le dégager

   du moule.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

   cations 1 et 2 caractérisé par le fait que l'on place le plongeur (27) dans la cavité (26) avec un couvercle réfractaire (66) constituant la partie supérieure de ce plongeur, formé sur place dans le moule et avec une cale métallique (58) entourant le couvercle (66) et

   fixée à la partie inférieure du plongeur.
8. 8. Procédé selon la revendication (7) caractérisé par le fait que l'on confectionne sur place le couvercle du plongeur 27 dans le moule, en tassant un composé de sable à noyaux durcissables dans l'espace délimité par

   la cale (58) puis en faisant durcir ce composé.
9. 9. Procédé permettant de couler directement un produit semi-fini en métal ferreux, caractérisé par le

   fait qu'il comprend les étapes suivantes: -

   a) on dispose un plongeur (27) à la partie supérieure d'un moule permanent de section transversale régulière dont les faces intérieures sont bien lisses,

   la forme de la section transversale de ce moule corres-

   pondant à celle du produit semi-fini que l'on veut mouler, le plongeur (27) étant appliqué de façon étanche contre les faces intérieures du moule de manière à maintenir le métal ferreux fondu au-dessus de ce plongeur, b) on dispose un réservoir (33) pour le métal ferreux fondu, au- dessus du plongeur (27); c) on remplit ce réservoir (33) avec du métal ferreux fondu puis on fait descendre le plongeur (27) par rapport au moule, vers le fond de ce moule tout en maintenant le réservoir (33) pratiquement plein de métal fondu, de sorte que le métal fondu pénètre dans l'espace délimité par le moule au-dessus du plongeur (27) et remplit cet espace, tandis que le plongeur descend pour former un produit semi- fini dans le moule; et

   d) on démoule ce produit semi-fini.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape complémentaire qui consiste, après que le plongeur (27) a atteint le bas de sa course et tandis que le produit moulé se refroidit et se solidifie, à faire remonter ce plongeur (27) et à appliquer au produit moulé une force suffisante pour le soulever en le dégageant du moule, au moins sur une

    faible hauteur.
11. 11. Procédé selon la revendication 9, permettact de couler des barres cylindriques creuses en un métal ferreux, caractérisé par la fait qu'il comprend les étapes complémentaires suivantes consistant: à fixer une âme en forme de tige à la partie supérieure du plongeur (27) et, après avoir laissé le métal fondu dans le moule se solidifier pour former

    une barre cylindrique, à démouler cette pièce cylindrique.
12. 12. Appareil permettant de couler directement des produits semi-finis en un métal à point de fusion élevé, ayant une section transversale constante, cet

    appareil qui met en oeuvre le procédé selon l'une quel-

    conque des revendications 1 à 11 étant caractérisé

    par le fait qu'il comprend: a) un moule présentant des parois intérieures verticales lisses qui délimitent une cavité de coulée (26) ayant une section transversale constante qui correspond à celle-des produits à mouler b) un plongeur (27) qui peut monter et descendre dans cette cavité de coulée (26), ce plongeur ayant, en transversale, une forme et des dimensions qui sont les mêmes que celles de la cavité de coulée et étant en contact coulissant et étanche avec les parois intérieures du moule c) des moyens (28, 29) permettant de faire descendre et monter le plongeur (27) par rapport au moule à une vitesse réglée; et d) un réservoir (33) pour le métal fondu, disposé à la partie supérieure du moule, par dessus la

    cavité de coulée (26), ce réservoir permettant d'alimen-

    ter en métal fondu la cavité située au-dessus du

    plongeur (27).
13. 13. Appareil selon la revendication 12 caracté-

    risé par le fait que le plongeur (27) comprend a) un bloc maintenu par les moyens de descente b) une bande de calage (58) disposée autour et audessus de ce bloc, auquel elle est fixée; et c) un couvercle réfractaire (66) remplissant l'espace délimité par cette bande de calage (58) et

    fixée à la partie supérieure de ce bloc.
14. 14. Appareil selon la revendication 12 caracté-

    risé par le fait que le couviercle réfractaire (66) est

    en sable à noyaux agglomérés.
15. 15. Appareil selon la revendication 12 caracté-

    risé par le fait que ce couvercle réfractaire (66) est constitué par du sable à noyaux tassé sur place à l'intérieur de la bande de calage (58) dans la cavité de coulée (26) et durci de manière à assurer un

    ajustage à tolérance étroite mais à frottement doux.
16. 16. Appareil selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les moyens permettant de faire descendre et monter le plongeur (27) comprenant un

    vérin à vis (29) situé à la partie inférieure du moule.
17. 17. Appareil selon la revendication 12 permettant de mouler directement des barres cylindriques, caractérisé par le fait que son moule comprend un manchon intérieur (21), de section transversale circulaire et dont la surface intérieure est lisse; un manchon extérieur (22) entourant le manchon intérieur (21) auquel il est concentrique; et un matériau (23) de remplissage introduit entre cette paroi intérieure (21) et une paroi extérieure (22).
18. 18. Appareil selon la revendication (12) permettant de mouler directement des barres cylindriques ou autres, caractérisé par le fait que le plongeur (27) est prévu pour comporter, à sa partie supérieure, une âme en forme de tige, cette âme montant dans le manchon intérieur (21), et par le fait qu'il est prévu un moyen servant à maintenir la partie supérieure de cette âme

    (106) quand le plongeur (27) monte et descend.
19. 19. Appareil permettant de mouler des barres cylindriques directement à partir d'un métal fondu à point de fusion élevé, caractérisé par le fait qu'il comprend: a) une plaque supérieure (42)

    - b) un manchon intérieur (21), de section trans-

    versale circulaire et dont la surface intérieure est lisse, ce manchon étant fixé à la partie supérieure de cette plaque supérieure (42)e't pouvant se dilater librement vers le bas c) un manchon extérieur (22) entourant le manchon intérieur (21) auquel il est concentrique, ce manchon extérieur étant fixé à la partie supérieure de la plaque supérieure (42) d) une plaque inférieure (38) à laquelle est fixé le bas du manchon extérieur (22); e) une plaque intérieure en forme oe bague (48) fixée à la partie inférieure du manchon intérieur (21) et qui recouvre pratiquement toute la surface comprise entre l'intérieur du manchon extérieur (22) et l'extérieur du manchon intérieur (21), cette plaque en forme de bague étant située au-dessus de la partie inférieure du manchon extérieur (22); f) un matériau de remplissage (23), servant de support et d'isolant, disposé entre le manchon intérieur (21) et le manchon extérieur (22) g) un moyen d'étanchéité (49) disposé à la partie supérieure de la plaque intérieure (48) en forme de bague, ce moyen d'étanchéité ayant pour r8le d'empêcher la perte de ce matériau de remplissage (23) entre le pourtour extérieur de cette plaque intérieure (48) en forme de bague et l'intérieur du manchon extérieur (22); h) un plohgeur. (27) monté à ajustage doux et contre la surface intérieure du manchon intérieur de façon étanche au métal fondu i) un moyen permettant de faire descendre et monter le plongeur (27) à une vitesse réglée; et j) un réservoir (33) pour le métal fondu, ce réservoir étant situé à la- partie supérieure de la_ plaque supérieure (42) et étant relié au manchon intérieur (21), ce réservoir ayant pour rôle d'introduire du métal fondu dans l'espace délimité par le manchon intérieur (21), au-dessus du plongeur (-27), tandis que

    ce dernier descend.
20. 20. Appareil permettant de couler directement des plaques ou dalles, en un métal à point de fusion élevé, caractérisé par le fait qu'il comprend: a) deux blocs latéraux verticaux (151, 152), parallèles entre eux; b) deux blocs extrêmes verticaux (157, 158), parallèles entre eux situés aux extrémités des deux blocs latéraux (151, 152) et entre ceux-ci, de manière à délimiter une cavité pour le moulage d'une plaque ou d'une dalle; c) un plongeur (127) logé dans cette cavité et ayant à peu près la même forme que ces dernières, en coupe transversale, ce plongeur étant monté à ajustage doux contre les faces des blocs qui délimitent la cavité, de façon étanche au métal fondu; d) un moyen permettant de faire descendre le plongeur (27) à une vitesse réglée; et e) un réservoir (33) pour le métal fondu, situé au-dessus de la cavité et raccordé à cette dernière.