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*Procédé et dispositif pour la fabrication par exemple de fonte grise dans des moules permeanents".
@ La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrica- tion par exemple de fonte grise dans desmoules permanents, au mo- yen d'une machine à couler, les moules étant portés d'une manière connue en elle-même, par une table tournante ou analogue, ou par un tablier sans fin et s'ouvrant et se fermant automatiquement pendant le mouvement de ce tablier, les divers traitements du procédé de coulage étant ainsi exécutés suivant une succession exacte prédé- terminée en ordre et en temps, par l'organe mobile de transport (tablier ou table) actionné régulièrement et servant d'organe de commande et d'organe de transmission de force.
Suivant l'invention, les formes subissent, pendant leur tra- jet, divers traitements successifs échelonnés sur une période de travail de la machine, ces traitements pouvant se diviser en deux groupes principaux : la préparation des formes et le processus pro- prement dit de coulage. Le premier groupe comporte le nettoyage et le refroidissement des formes, le garnissage de celles-ci, la mise en place du noyau s'il s'agit de formes avec noyau, et la fermeture
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des formes. Le second groupe comporte la coulée du métal en fusion, la réfrigération préparatoire de la fonte et enfin l'ouverture et la vidange des formes.
Il s'ensuit que l'invention englobe un certain nombre de ca- ractéristiques particulières qui toutes concourent à la réalisation étant des conditions pratiques du procédé de coulage ci-dessus ex- pose. Ces particularités sont relevées dans la description ci-des- sous et dans les dessins annexés, ainsi que dans les revendications
2à8 -Les opérations mentionnées, et réalisées en des espaces de lattes et dans une suite chronologique exacts, sont, comme le montre 'expérience, une condition nécessaire pour la réussite de pièces de fonte sans défaut dans la fabrication par exemple de fonte grise dans des moules permanents.
Il est connu que dans l'emploi de moulas permanents pour la fomte de fer, il se présentait jusqu'à présent des difficultés presqu'insurmontables qui proviennent principalement de l'action durcissante des moules en fer, de la résistance que les moules ri- gides opposent aux retraits du fer et du brasage du fer à la paroi des molles, ainsi que de la corrosion des moules.
Des essais pratiques ont démontré que des pièces de fonte fa- briquées dans un moule permanent chauffé par un usage répété, sont grises , c'est-à-dire douces, tandis que lemême fer coulé dans un moule froid est blanc, c'est-à-dire dur. Comme température la plus favorable pour les formes ou moules permanents, on a trouvé lors des essais 250 à 300 .
Quand les moules sont trop chauds au moment de la coulée, le fer se brase immédiatement sur le moule. Il est par conséquent in- dispensable que les différentes opérations du coulage se succèdent à inter-ralles exactement réglés, de sorte que les conditions exac- tes de température et que l'état exact de durcissement soient ob- servés
D'autre part, il est nécessaire que la pièce de fonte soit retirée du moule au moment voulu et aussi vite que possible, et il faut en même temps considérer qu'un espace de'temps prédéterminé
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entre la coulée finie et le démoulage de la pièce coulée doit tou- jours *être observé, faute de quoi (en dépassant ce temps) le dur- cissement de la pièce coulée progresse trop rapidement, ce qui rend la fonte de nouveau dure.
Dans ce dernier cas, la pièce de fonte ne peut plus se contracter librement et elle se crevasse. Le démoulage prématuré de la pièce de fonte a par contre pour effet de permettre au fer encore liquide à l'intérieur de la pièce coulée de casser la couche extérieure durcie mais relativement mince.
Le fait principal du procédé de l'invention, par rapport à ce qui est connu, réside dans la création de l'unité organique pour l'accomplissement des processus de coulage, ce qui donne naissance à un procédé de coulage dans lequel les diverses manoeuvres ou opé- rations se succèdent d'une manière exacte et réglable en temps, et ce qui permet un travail pratiquement automatique, complètement libéré des aléas du travail manuel et produisant des pièces de fon- te parfaitement régulières.
Les fig.l & 2 montrent l'ensemble de la disposition de la ma- chine à couler avec porte-moules en forme de table, vue de dessus et en coupe transversale.
Les figs.2a à 6 montrent des détails de certaines parties de cette machine.
Les figs. 7 à 16 montrent une machine analogue dont différents dispositifs auxiliaires sont modifiés, en particulier
Les figs.7 & 8 montrent une coupe transversale et une vue de dessus de la machine.
Les figs.9 à 16 sont des détails.
Les figs.17 à 19 montrent la vue de dessus, la vue de côté et la coupe transversale d'une forme de réalisation de la machine à couler avec porte-moule agencé en forme de ruban de transport sans fin et d'autres variantes de différents dispositifs auxiliaires.
La fig.20 montre la vue de dessus de l'ensemble de la machine.
Comme le montrent les figs.l & 2, la machine se compose :L'un socle 1 d'une table 2 susceptible de tourner sur ce socle et por- tant le? moules 3 et de dispositifs auxiliaires fixés au socle et à
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la table et décrits en détail ci-après.. La commande de la machine s'effectue par un moteur, dont l'arbre 4, est accouplé avec la table
2 au moyen d'un renvoi approprié, par exemple un engrenage à vis sans fin 5, 6, le moteur pouvant par exemple *être un moteur élec - trique.
La roue à vis de l'engrenage 5,6 est solidement reliée au moyen de vis 8 à la bride 7 de la table 2, de sorte que lors de la marche du moteur la table 2 reçoit autour du moyeu 9 du socle 1 un mouvement de rotation à vitesse relativement faible, qui est déter- miné par le rapport de multiplication du renvoi 5,6, Au bord ext2é rieur de la table 2, se trouvent, reparties sur le pourtour de la table, des paires de coussinets 10 pour la réception de tiges de guidage parallèles 11 pour les moules 3. Ceux-ci sont portés par des supports 12 et 13 mobiles sur les tiges 11, et ce de telle sor- te que lors de la rotation de la table 1. les moules peuvent *être fermés et ouverts.
A cet effet le support de moule 12 possède une tige 14 dirigée radialement par rapport à la table 2 et portant un galet 15 à son extrémité int ér i eur e. Sur une plaque 17 fixée au moyeu 9 du socle 1 au moyen de vis 16 se trouvent, sur la face in- férieure, des rails de guidage 18 avec lesquels coopère le galet 15, la forme spéciale des rails 18 déterminant le réglage et le maintien dans des positions données de la tige 14 et par conséquent du support de moule 12 avec l'une des deux moitiés du moule. Les rails de guidage ont une forme circulaire et sont divisés en sec- teurs qui se trouvent à une distance différente de l'axe commun et sent reliés entre eux par des ponts de passage.
La forme des rails de guidage 18 ressort des figs.l & 20; elle comporte par exemple deux de ces secteurs dont l'un a pour effet de pousser la moitié de moule portée par le support 12 tout prèscontre la seconde moi- tié de moule correspondante, tandis que l'autre section effectue le retrait de la moitié de moule en question et par conséquent l'ou- verture du moule. Pendant un tour de la table 2 les moules sont fermés et ouverts une fois.
La moitié du moule 3 portée par le support 13 est disposée de telle sorte que lors du,.choc de la moitié de moule correspondante
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elle peut céder quelque peu, afin d'obtenir spécialement dans le cas d'une usure éventuelle du joint du moule, une fermeture étanche de celui-ci. A cet effet le support de moule 13 est également mobi- le sur les tiges de guidage 11, son mouvement vers l'autre moitié de moule étant limité par une butée fixe 19, tandis que du côté ex- térieur il s'appuie contre des ressorts amortisseurs.
La force de pression des ressorts peut être réglée au moyen d'écrous vissés sur l'extrémité extérieure des tiges de guidage. 11,
L'exposé précédent de la machine à couler se rapporte, comme on le voit, au porte-moules agencé en forme de table et à la dis- position mobile des moules avec le mécanisme de commande pour la fermeture et l'ouverture de ceux-ci. Dans ce qui suit on décrira une forme de réalisation d'un dispositif pour enduire les moules de suie pendant leur rotation avec la table, comme le montrent les figs.l à 6.
Au milieu de la plaque de table fixe 17 se trouve un support 25 pour la crapaudine 24 d'une tête en forme de croix 52, à laquel- le est fixée, à l'instar d'un, manège, au moyen de vis 27 une barre horizontale 26 s'étendant au-dessus de la machine. Par cette barre 26 la t'été en forme de croix 25, reçoit deux bras de longueur diffé- rente, sur le plus court desquels est disposé un contrepoids 28 é- quilibrant la différence de poids du long bras et d'autres disposi- tifs fixés à celui-ci.
Dans le voisinage de l'extrémité extérieure du Ion-, bras se trouvent deux manchon 29 séparés par une distance déterminée (fig.2 & 3), dans chacun desquels peut se déplacer une crémaillère verticale 30, ces crémaillères étant reliées entre el- les en haut par une traverse 31 et portant en bas un tuyau 32, Le tuyau 32 s'étend jusqu'au delà du milieu du moule ouvert 3 et pos- sède ici un prolongement dirigé vers le bas 33 avec tuyère de brû- leurs 34.
L'autre extrémité du tuyau 32 est raccordée à une condui- te d'alimentation de gaz 35 qui alimente les tuyères de brûleurs 34 avec un combustible produisant de la suie, par exemple du gaz acé- tylène A l'extrémité extérieure de la barre 26 est fixé en 36 un organe de traction qui s'infléchit autour d'une poulie 38 tournant
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sur la plaque de table 17 et attaquant un levier double .si dispose d'une façon appropriée au-dessus de la machine. Le second bras de ce levier 59 est relié par un organe de traction 40 aux crémaillè- res 30.
Entre les manchons 29, sur la barre 26, se trouve en outre un bras dirigé verticalement 41, qui, lors de la rotation de la ta- ble 2, est saisi par une butée 42. disposée sur la table, de sorte que la barre 26 participe au mouvement. Comme la poulie 38 et le -levier double 39 ne participent pas au mouvement de rotation de la table 2, il est évident, comme il ressort clairement des figs.2 &
4, que l'organe de traction 37 provoque la rotation du levier deu- ble 39 et soulève les crémaillères 30 avec le brûleur 33,34, 34.
Dans la position soulevée les crémaillères 30 peuvent 'être mainte nues automatiquement par le fait que les cliquets à ressort 43 dis- posée sur les manchons 29 s'engagent entre les dents des crémail- ères 30. Le mouvement de descente du brûleur est limité par une butée déplaçable 44 sur les crémaillères 30. Le mouvement d'ascen- sion du brûleur s'effectue aussi longtemps que la butée 42 de la table 2 est en prise avec le bras 41.
La durée de cette prise est calculée de telle sorte que le brûleur est chaque fois déplacé de bas en haut dans le moule ouvert 1. Le débrayage de 41, 42 s'effec- tue par le soulèvement de la tête 25 et de la barre 26 (fig.2à 5), la dite tête se déplaçant avec des cames latérales 45 sur des piè- ces en forme de coin 46 disposées diamétralement sur la crapaudine 24. Les pièces en forme de coin 46 sont disposées d'une façon dé- plaçable sur la crapaudine 24 au moyen'de vis 47 et de coulisses 48, de aorte qu'elles peuvent être réglées exactement en vue du réglage précis de la durée d'entraînement de la barre 26. Après le dêbrayage de 41, 42 les crémaillères 30 se trouvent dans leur posi- tien soulevée dans laquelle elles. sont maintenues par les cliquets 43.
Dans cette position les crémaillères sont ramenées avec le brûleur par la barre 26 dans la position initiale, et ce par l'ac- tion de ressorts de traction 49 attaquant la tète 25 et fixés à la plaque fixe 17. Dans la position initiale de la barre 26, le brû- leur se trouve au-dessus du moule suivant, dans lequel il est des-
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cendu maintenu par le dégagement des cliquets 43.
Ceci s'effectue
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au moyen d'un bras 50 (f ig. 3 4 6 ) qui se trouve sur la plaque 17 et bute contre des leviers coudés 81, reliés aux dits cliquets.Les
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leviers coudés reçoivent ainsi un mouvement de rotation grace au- quel les cliquet sont dégagés des dents des crémaillères 30, Les crémaillères sont libres maintenant et peuvent retomber avec le brûleur à la portée dumoule suivant'arrivé entretemps.
La fig.2a. représente une variante du dispositif de traction
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des crémaillères 30, qui se rapporte à une simplification de la sus- pension de l'organe de traction agissant sur le brûleur. La berre 26 et le dispositif pour la commande des crémaillères restent in- changés ici, tandis que seul l'organe de traction 40 (fig. 2 & 4)
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est remplacé par un organe de traction 52 (fi.2a)' qui passe autour d'une poulie 53 et est fixé en 54, Le mode de fonctionnement est en principe le même que celui de la disposition des fige.2 & 4 décrite plus haut.
L'agencement et le mode de travail de la machine à couler re- présentée aux figs.7 à 16 est et s'effectue dans les grandes lignes d'une façon similaire à la machine décrite plus haut, et pour cette raison, les marnes éléments sont aussi indiqués par les marnes chif-
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fres de référence. La différence réside essentiellement clans la rio- -Lu dispositif pour enduire les moules de suie, qui pos- sède aussi le brûleur 33 ¯,34, guidé dans la m'orne direction de i..ou- vc.-j.t, Liais qui est transformé sous le rapport du genre et de l'e- .:ti,. u mécanisas de mouvement. Le tuyau de brûleur 33 est ?or" #; ici par un tuyau à gaz 56. articulé en à5 â la ttte 25 (fis. 7 ; et qui, de m'orne que la barre 26, s'étend sur un rayon de la ma- chine et est disposé parallèlement à la barre 26.
A son extrémité cAtriture le tuyau 56 est relié à la barre 26 de telle sorte qu'il pc:...t osciller relativement à la barre, le tuyau étant muni d'une .pièce en ferme de fourche 57 (fig.7 & 13) qui embrasse une broche 58 fi*.éc è la barre 26 et dirigée vers le bas. La broche 58 se pro- longe rer le bas au-delà, de la fourche 57 et porte un ressort à 'ued.1 59 sur lequel repose la fourche 57 de façon à assurer une assise élastique à la barre 26. Le mouvement ascensionnel du 'brû-
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leur est 1 effectué par unplan incliné, sur lequel remonte le tuyau
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56 en entraînant la barre 28 par la 'butée 42 de la table 2 (fig.7, 8, 14 et 16 ). Le plan incliné est constitué par un support formé de deux t'oies parallèles 60. et fixé sur la plaque fixe 7.
Au bord su- périeur, e4 à fleur de l'arête se trouve entre les tôles 60 un pont 81 agencé en forme de levier double et pouvant osciller autour du pivot 52. Le plan incliné remonte juselu9au pivot 62,, tandis qu'à partir ie celui-ci il se. prolonge par une partie horizontale 63 d aorte que lors de la montée du tuyau à gaz 66 le pont 61 est amené dans une position horizontale. Dans cette position un cliquet 65, disposé en 64 sur le support s'engage au-dessous de l'une des ex-
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trémités du pont, de façon que lors du mouvement de retour de la barre 26 à la position initiale, décrite avec l'appui des f ids . 1 a.
? (voir également fig.ll) le pont 61,11e puisse retomber sous le poids du tuyau 56 et que le tuyau doive par conséquent exécuter un
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mouvement horizontal. Ce n'est qu'a la fin de ce mouvement de rem- tovr sue la barre 26 déclanche le ,pont 61 en butant contre un pro- longement 66 du cliquet 65 faisant saillie dans le chemin de la
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barre 26. Le moment exact de ce déclanchement peut ±tre réglé par la vis de réglage 87 disposée à l'extrémité supérieure du prolon- gement 66 Le cliquet 68 se trouve sous la traction d'un ressort 63. qui assure l'engagement parfait Au cliquet.
Afin d'avertir le choc de la barre 25 après son retour à la position initiale et de maintenir en même temps, la barre dans cette position, on a prévu en outre sur la. plaque 17 un étrier élastique
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69 (fiss.7.ô & 15) qui est .porté par un montant 10 et dont le noie de fonctionnement se comprend sans autre explication.
Avec cette machine à couler est combiné en outre le dispositif auxiliaire pour le nettoyage et le refroidissement des moules (fig.
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8 & 10) qui se compose d'un tuyau à air comprimé , fixé à la pla- que 17 au moyen d'un étrier 71 et muni de tuyères 73 qui se trou - vent au-dessus des moules ouverts qui passent et déchargent à l'ar-
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ri"32 d'un moule un jet d'air comprimé dans ce moule par l'ouver- ture ter-rpsrs.ire d'une s oupape 74 disposée dans le tuyau à air con- #prircé 72 (fib.l0; et commandée au moment voulu par une butée 76 din-
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posée sur l'un des coussinets 10 des tiges de guidage 11.
Le dispositif décrit est, cela va de soi, applicable aussi à
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la machine représentée aux figs.l à 7' et il y a été supprime unit quement pour la clarté du dessin. Il peut de mtme *être applique a. l'exemple de réalisation de la machine à couler décrit ci-après.
La machine représentée aux fige. 17, 10 et 19 diffère des exemples de l'objet de l'invention déjà décrits en ce sens qu'au lieu
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.'u:x orte-:r:oulea rotatif (table tournante) on emploie un ruban de transport sans fin pour la réception dea moules, ruban qui par son fonctionnement exécute les mêmes opérations que la table. Comme il
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sers. exposé ci-après, le brûleur servant à enduire de suie les mou- les est guidé ici également d'une façon exactement parallèle aux faces longitudinales internes des coules, une autre variante possi- ble des dispositifs respectifs étant en outre représentée.
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La table tournante ± des f igs. l, 8c 3 est remplacée, cornre le montrent les f.gs.1?' 19, par les chaînes de transport z7 , aux - quelles sont fixés à des intervalles détermines- les moules ± avec
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leurs supports & 3 et les tiges de guidage 11 ainsi que la tige de commande 14. Conformément à l'avancement des moules en ligne droite, lea rails de guidage 18 pour l'ouverture et la fermeture des coules sont dirigés en ligne droite de telle sorte que les mou- les s'ouvrent et se*ferment automatiquement sur leur trajet de le.
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rùtrne façon que dans la disposition des figo.4, 2 & 8. Le système d 'entraînement du brûleur par les moules au moyen de la butée 42 est aussi le même.
Le soulèvement du brûleur et son mouvement de retour à la position initiale s'effectuent.par contre par exemple de la façon suivante :
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La machine possède un bati 218, sur lequel sont disposés, au- dessus du milieu des moules ouverts et parallèlement à la direc- tion de leur mouvement, des rails de guidage obliques 79, auxquels est suspendu le brûleur 35, 34 au moyen, de gaieté Verticale-
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ment au-dessus des rails de guidage obliques 79 9e trouvent des rails de guidage horizontaux 81 ainsi que des aiguilles 82 servant
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de prolongement ut qai guident les galets 80 sur les rails 81.
Ceci
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a lieu dès que les galets 80 et avec eux le 'brûleur ont atteint le
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maxi'i1U!"I1 de hauteur et que le 'brûleur est ramené à la position ini- tiale par un ressort de traction AS attaché au brûleur et au bâti. Dans cette position les galets ±0, quittent les rails horizontaux 81 et reviennent sur les rails oblique. 79, de aorte que le brûleur se retrouve de nouveau dans la position initiale pour la répétition de la mtme opération tans lemoult suivant arrivé entretemps.
L'on conçoit aisément que dans cette machine on peut aussiem- ployer, au lieu du dispositif décrit pour soulever et abaisser le
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brûleur, les dispositifs dea'figs.S & 14, de n'eme le dispositif pour le nettoyage des mouler représenté aux figé. 8 & lô.
Bans tous les exemples dé réalisation décrits ci-dessus de la
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machine on emploie suivant cette invention des brûleurs qui produit- sent une fia âme de section plate, d'une intensité maximum, 1ii perpendiculairement 1la."p8.ro1 du moule, de façon que la flamme lè- che la face interne du moule sur une étendue de grande largeur.
Lorsqu'il s'agit de moules à chambre de coulée cylindrique, les tuyères des brûleurs ont une forme telle qu'on obtient la forme de
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flaiane représentée à la fig.A2, de fajojfc à réaliser une action uni- forme de la flamme sur la face interne du moule.
"L} ordre successif des opérations de travail dans 'ensemble du procéda de coulage suivant cette invention est résuma brièvement avec l'appui de la flg. ±8 qui repréesnte la vue de dessus d'une 1.:9.- chine couler rotative, pour rester dans l'exemple décrit en pre- mier lieu. Pour la clarté du dessin on n'a Indiqué qu'un petit mom- bre de moules. tes différentes opérations ent lieu dans les sec- teurs de la machine indiquée par des lettres.
Le moule 1. ouvert par la coopération des rails de guidage 18
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et de la tige àt. reliée A 'un .il. des supports de moule avec le galet 15 arrive dans le éecteur A au-dessous des tuyères à air com- Pl::'.1é 11. desquelles par ,...1' ouverture de la soupape '1 sort un 3 et d'air comprima nettoyant le moule. Ce jet d'air effectue 1* élimina-
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,,:L:1 complète de tous corps étrangers qui'adhèrent à la paroi du :c:le, cornue par exemple des traces de sable ou autres analogues,
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rdusl qu'un refroidissement correspondant du moule cfcaufre. hiouie nettoyé avance maintenant vers le secteur B où il est garni cl carbone au moyen de la flamme à suie, pour recevoir ensuite un noyau. dans le secteur 0.
La mise en place du noyau s'effectue à la main, mais on peut aussi employer à cet effet un dispositif auto- matique connu en principe et convenant pour cet usage. bans le sec- teurs le moule est fermé et dans le 8eQteUJ , 1. eat change de métal en fusion. La fonte a maintenant le temps de se refroidir dans le secteur ? de la manière décrite plus haut, de sorte qu'a- pros l'ouverture du moule dans le secteur ? elle peut ttre enlevée du moule, afin d'être disponible pour le refroidissement dans un 'bain ou pour tout autre traitement, par exemple la trempe. Le moule vidé conserve sa position ouverte afin d'atteinte ainsi de nou- veau le secteur A, où les opérations décrites recommencent de nou- veau.
L'importance capitale de liavention vis-à-vis de ce qui est connu, réside avant tout dans la création d'une unité organique pour l'exécution du procédé de coulage, le transporteur à fonction-
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nement automatique pour les moules o4ant tous les mouvements successifs et actionnant tous les dispositifs auxiliaires qui sont
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indispensables pour le traitement Imm&4tat te moules et de la fon- te;
en m'Orne temps la disposition mobile du guidage des moitiés de moule est telle qu'on obtient un travail d'une sécurité absolue,
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enfin les dispositifs à enduire le moules de suie produisent un enduit de carbone uniforze et parfait a. commande forcée par un guidague exactement parallèle du lprl,eu,i par rapport au plan de sépa- ration des moitiés de moule et par l'adaptation de la flamme à suie
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tlle-dtme â la forme de la face du moule.
On réalise ainsi, vis-à- vis des procèdes et dispositions connus un progrès économique cons dérable, attendu que par l'objet de 'invention, grâce à la cons- tructio combinée de la machine à couler avec tous ses détails, on obtient un mode de fonctionnement parfaitement uniforme qui permet
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Ci. ' éc 0110 ',li n r de la matière, de la main d'oeuvre et du temps.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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* Process and device for the manufacture, for example, of gray cast iron in permanent molds ".
@ The present invention relates to a process for the manufacture, for example of gray iron in permanent molds, by means of a casting machine, the molds being carried in a manner known per se, by a turntable or the like, or by an endless apron and opening and closing automatically during the movement of this apron, the various treatments of the casting process being thus carried out in an exact succession predetermined in order and in time, by the mobile transport member (apron or table) actuated regularly and serving as a control member and force transmission member.
According to the invention, the forms undergo, during their travel, various successive treatments staggered over a working period of the machine, these treatments being able to be divided into two main groups: the preparation of the forms and the process proper of casting. The first group includes cleaning and cooling the forms, filling them, placing the core in the case of forms with a core, and closing.
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shapes. The second group includes the casting of the molten metal, the preparatory refrigeration of the melting and finally the opening and emptying of the forms.
It follows that the invention encompasses a certain number of particular characteristics which all contribute to the realization being practical conditions of the above-mentioned casting process. These features are noted in the description below and in the accompanying drawings, as well as in the claims.
2 to 8 -The operations mentioned, and carried out in exact batten spaces and in an exact chronological sequence, are, as experience shows, a necessary condition for the success of flawless castings in the manufacture, for example of gray cast iron in permanent molds.
It is known that in the use of permanent molds for iron molding, there have hitherto been almost insurmountable difficulties which arise mainly from the hardening action of the iron molds, from the resistance which the molds cause. gides oppose the withdrawals of the iron and the brazing of the iron to the wall of the soft, as well as the corrosion of the molds.
Practical tests have shown that cast iron parts made in a permanent mold heated by repeated use, are gray, that is to say soft, while the same iron cast in a cold mold is white, that is to say, that is to say hard. As the most favorable temperature for permanent forms or molds, it was found during tests 250 to 300.
When the molds are too hot at the time of pouring, the iron immediately brazes on the mold. It is therefore essential that the various casting operations follow one another at exactly regulated intervals, so that the exact temperature conditions and the exact state of hardening are observed.
On the other hand, it is necessary that the cast iron part be removed from the mold at the desired moment and as quickly as possible, and at the same time it is necessary to consider that a predetermined space of time
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between the finished casting and the demoulding of the casting must always * be observed, otherwise (by exceeding this time) the hardening of the casting progresses too quickly, which makes the melting hard again.
In the latter case, the piece of cast iron can no longer contract freely and it cracks. The premature demolding of the cast iron, on the other hand, has the effect of allowing the iron which is still liquid inside the cast part to break the hardened but relatively thin outer layer.
The main fact of the process of the invention, compared to what is known, lies in the creation of the organic unit for the accomplishment of the casting processes, which gives rise to a casting process in which the various maneuvers or operations follow one another in an exact and time-adjustable manner, allowing practically automatic work, completely freed from the vagaries of manual work and producing perfectly regular castings.
Figs. 1 & 2 show the entire arrangement of the casting machine with table-shaped mold holder, viewed from above and in cross section.
Figs.2a to 6 show details of some parts of this machine.
Figs. 7 to 16 show a similar machine in which various auxiliary devices are modified, in particular
Figs. 7 & 8 show a cross section and top view of the machine.
Figs. 9 to 16 are details.
Figs. 17 to 19 show the top view, side view and cross section of one embodiment of the casting machine with mold carrier arranged in the form of an endless conveyor belt and other variants of various auxiliary devices.
Fig. 20 shows the top view of the whole machine.
As shown in figs.l & 2, the machine is made up of: One base 1 of a table 2 capable of turning on this base and carrying the? molds 3 and auxiliary devices attached to the base and
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the table and described in detail below. The machine is controlled by a motor, the shaft 4 of which is coupled with the table
2 by means of a suitable transmission, for example a worm gear 5, 6, the motor possibly for example * being an electric motor.
The worm wheel of the gear 5,6 is firmly connected by means of screws 8 to the flange 7 of the table 2, so that when the engine is running the table 2 receives around the hub 9 of the base 1 a movement of rotation at relatively low speed, which is determined by the multiplication ratio of the return 5.6. At the outer edge of the table 2, there are, distributed around the perimeter of the table, pairs of bearings 10 for the receiving parallel guide rods 11 for the molds 3. These are carried by supports 12 and 13 movable on the rods 11, and this in such a way that during the rotation of the table 1. the molds can * be closed and open.
For this purpose, the mold support 12 has a rod 14 directed radially with respect to the table 2 and carrying a roller 15 at its inner end. On a plate 17 fixed to the hub 9 of the base 1 by means of screws 16 are, on the underside, guide rails 18 with which the roller 15 cooperates, the special shape of the rails 18 determining the adjustment and the retention. in given positions of the rod 14 and therefore of the mold support 12 with one of the two halves of the mold. The guide rails have a circular shape and are divided into sections which are at a different distance from the common axis and are interconnected by crossing bridges.
The shape of the guide rails 18 emerges from figs.l &20; it comprises for example two of these sectors, one of which has the effect of pushing the mold half carried by the support 12 very close against the corresponding second half of the mold, while the other section removes the half of the mold. the mold in question and therefore the opening of the mold. During a round of the table 2 the molds are closed and opened once.
Half of the mold 3 carried by the support 13 is arranged so that when the corresponding mold half is impacted
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it may yield somewhat, in order to obtain, especially in the event of possible wear of the seal of the mold, a tight closure of the latter. For this purpose, the mold support 13 is also movable on the guide rods 11, its movement towards the other half of the mold being limited by a fixed stop 19, while on the outside it rests against shock absorber springs.
The pressing force of the springs can be adjusted by means of nuts screwed onto the outer end of the guide rods. 11,
The preceding description of the casting machine relates, as can be seen, to the mold holder arranged in the form of a table and to the movable arrangement of the molds with the control mechanism for closing and opening them. this. In what follows will be described an embodiment of a device for coating the molds with soot during their rotation with the table, as shown in Figs. 1 to 6.
In the middle of the fixed table plate 17 is a support 25 for the slider 24 of a cross-shaped head 52, to which it is fixed, like a merry-go-round, by means of screws 27 a horizontal bar 26 extending above the machine. Through this bar 26, the cross-shaped tee 25 receives two arms of different length, on the shorter of which is arranged a counterweight 28 balancing the difference in weight of the long arm and other devices. attached to it.
In the vicinity of the outer end of the Ion-, arms are two sleeves 29 separated by a determined distance (fig. 2 & 3), in each of which can move a vertical rack 30, these racks being interconnected. at the top by a cross member 31 and carrying a pipe 32 at the bottom. The pipe 32 extends beyond the middle of the open mold 3 and here has an extension directed downwards 33 with burner nozzle 34.
The other end of pipe 32 is connected to a gas supply line 35 which supplies the burner nozzles 34 with a soot producing fuel, for example acetylene gas. At the outer end of the bar. 26 is fixed at 36 a traction member which bends around a pulley 38 rotating
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on the table plate 17 and attacking a double lever .if positioned in an appropriate way above the machine. The second arm of this lever 59 is connected by a traction member 40 to the racks 30.
Between the sleeves 29, on the bar 26, there is also a vertically directed arm 41, which, during the rotation of the table 2, is gripped by a stop 42 arranged on the table, so that the bar 26 participates in the movement. As the pulley 38 and the double-lever 39 do not participate in the rotational movement of the table 2, it is obvious, as is clear from figs. 2 &
4, that the traction member 37 causes the rotation of the double lever 39 and lifts the racks 30 with the burner 33, 34, 34.
In the raised position the racks 30 can be maintained automatically by the fact that the spring pawls 43 disposed on the sleeves 29 engage between the teeth of the racks 30. The downward movement of the burner is limited by a movable stop 44 on the racks 30. The upward movement of the burner takes place as long as the stop 42 of the table 2 is in engagement with the arm 41.
The duration of this hold is calculated in such a way that the burner is each time moved from bottom to top in the open mold 1. The disengagement of 41, 42 is effected by lifting the head 25 and the bar 26. (fig. 2-5), said head moving with side cams 45 on wedge-shaped pieces 46 arranged diametrically on the slider 24. The wedge-shaped pieces 46 are arranged in a movable manner on the slider 24 by means of screws 47 and slides 48, so that they can be adjusted exactly for the precise adjustment of the driving time of the bar 26. After the disengagement of 41, 42 the racks 30 are in their raised position in which they. are held by the pawls 43.
In this position, the racks are brought back with the burner by the bar 26 in the initial position, and this by the action of tension springs 49 attacking the head 25 and fixed to the fixed plate 17. In the initial position of the bar 26, the burner is located above the next mold, in which it is des-
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ash held by the release of the pawls 43.
This is done
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by means of an arm 50 (fig. 3 4 6) which is located on the plate 17 and abuts against the angled levers 81, connected to the said pawls.
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Angled levers thus receive a rotational movement by which the pawls are disengaged from the teeth of the racks 30. The racks are now free and can fall back with the burner within reach of the next mold which has arrived in the meantime.
Fig. 2a. shows a variant of the traction device
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racks 30, which relates to a simplification of the suspension of the traction member acting on the burner. The clamp 26 and the device for controlling the racks remain unchanged here, while only the traction member 40 (fig. 2 & 4)
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is replaced by a traction member 52 (fi.2a) 'which passes around a pulley 53 and is fixed at 54, The mode of operation is in principle the same as that of the arrangement of fig.2 & 4 described more high.
The arrangement and the working mode of the casting machine shown in figs. 7 to 16 is and is carried out broadly in a manner similar to the machine described above, and for this reason, the marls elements are also indicated by numerical marls.
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reference fres. The difference lies essentially in the rio- -Lu device for coating the molds with soot, which also has the burner 33 ¯, 34, guided in the direction of i..ou- vc.-jt, Liais who is transformed in relation to gender and e-.: ti ,. u movement mechanics. The burner pipe 33 is? Or "#; here by a gas pipe 56. articulated at 5 to the head 25 (fis. 7; and which, besides the bar 26, extends over a radius of machine and is arranged parallel to the bar 26.
At its cAtriture end the pipe 56 is connected to the bar 26 so that it pc: ... t oscillate relative to the bar, the pipe being provided with a fork truss 57 (fig. 7 & 13) which embraces a pin 58 fi * .éc to bar 26 and directed downwards. The pin 58 extends downwards beyond the fork 57 and carries a spring at 'ued.1 59 on which the fork 57 rests so as to provide an elastic seat to the bar 26. The upward movement of the bar. 'burn-
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their is 1 carried out by an inclined plane, on which the pipe rises
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56 by driving the bar 28 by the 'stop 42 of the table 2 (fig. 7, 8, 14 and 16). The inclined plane is formed by a support formed of two parallel geese 60. and fixed on the fixed plate 7.
At the upper edge, e4 flush with the edge is between the plates 60 a bridge 81 arranged in the form of a double lever and able to oscillate around the pivot 52. The inclined plane rises up to the pivot 62 ,, while from ie this one it is. extends by a horizontal part 63 of aorta that during the ascent of the gas pipe 66 the bridge 61 is brought into a horizontal position. In this position a pawl 65, disposed at 64 on the support, engages below one of the ex-
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hoppers of the bridge, so that during the return movement of the bar 26 to the initial position, described with the support of the f ids. 1 a.
? (see also fig.ll) the bridge 61,11e may fall under the weight of the pipe 56 and the pipe must therefore perform a
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horizontal movement. It is only at the end of this upward movement that the bar 26 releases the bridge 61, butting against an extension 66 of the pawl 65 projecting into the path of the
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bar 26. The exact moment of this release can ± be adjusted by the adjustment screw 87 placed at the upper end of the extension 66 The pawl 68 is under the traction of a spring 63. which ensures perfect engagement At the ratchet.
In order to warn of the impact of the bar 25 after its return to the initial position and at the same time to maintain the bar in this position, provision has also been made on the. plate 17 an elastic stirrup
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69 (fiss.7.ô & 15) which is .ported by an upright 10 and whose operating number is understandable without further explanation.
With this casting machine is also combined the auxiliary device for cleaning and cooling the molds (fig.
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8 & 10) which consists of a compressed air hose, fixed to the plate 17 by means of a bracket 71 and provided with nozzles 73 which are located above the open molds which pass and discharge at ar-
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ri "32 of a mold a jet of compressed air in this mold by the ter-rpsrs.ire opening of a valve 74 disposed in the air pipe 72 (fib.l0; and controlled at the desired time by a 76 din stop
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placed on one of the bearings 10 of the guide rods 11.
The device described is, of course, also applicable to
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the machine shown in figs.l to 7 'and there has been removed unit only for clarity of the drawing. It can also be applied to. the embodiment of the casting machine described below.
The machine shown in freezes. 17, 10 and 19 differ from the examples of the object of the invention already described in the sense that instead
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.'u: x orte-: r: oulea rotary (turntable) an endless conveyor belt is used for the reception of molds, a ribbon which by its operation performs the same operations as the table. Like him
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serve. described below, the burner serving to coat the molds with soot is also guided here exactly parallel to the internal longitudinal faces of the molds, another possible variant of the respective devices being further shown.
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The turntable ± of the figs. l, 8c 3 is replaced, as shown in f.gs.1? ' 19, by the transport chains z7, to - which are fixed at fixed intervals - the molds ± with
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their supports & 3 and the guide rods 11 as well as the control rod 14. In accordance with the advancement of the molds in a straight line, the guide rails 18 for the opening and closing of the molds are directed in a straight line in such a manner. so that the molds open and * close automatically on their way.
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Rùtrne way that in the arrangement of fig. 4, 2 & 8. The system for driving the burner by the molds by means of the stop 42 is also the same.
The burner is lifted and its movement back to the initial position, on the other hand, for example as follows:
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The machine has a frame 218, on which are arranged, above the middle of the open molds and parallel to the direction of their movement, oblique guide rails 79, from which the burner 35, 34 is suspended by means of Vertical cheerfulness
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above the oblique guide rails 79 9e there are horizontal guide rails 81 as well as needles 82 serving
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of extension ut qai guide the rollers 80 on the rails 81.
This
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takes place as soon as the rollers 80 and with them the 'burner have reached the
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max'i1U! "I1 height and that the burner is brought back to the initial position by a tension spring AS attached to the burner and to the frame. In this position the rollers ± 0 leave the horizontal rails 81 and come back on the oblique rails 79, so that the burner is again in the initial position for the repetition of the same operation without the next one arriving in the meantime.
It will easily be understood that in this machine it is also possible to use, instead of the device described for raising and lowering the
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burner, dea'figs.S & 14 devices, not even the device for cleaning the molds shown in fig. 8 & lô.
Bans all the embodiments described above from
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According to this invention, burners are employed which produce a core of flat section, of maximum intensity, perpendicularly to the mold, so that the flame licks the internal face of the mold on the mold. an expanse of great width.
In the case of molds with a cylindrical casting chamber, the burner nozzles have a shape such that the shape of
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flaiane shown in fig.A2, fajojfc to achieve a uniform action of the flame on the internal face of the mold.
"The successive order of the working operations in the whole casting process according to this invention is briefly summarized with the support of flg. ± 8 which represents the top view of a 1.:9.- rotary casting , to remain in the example described in the first place. For the clarity of the drawing one indicated only a small number of molds. your different operations take place in the sectors of the machine indicated by letters.
The mold 1.opened by the cooperation of the guide rails 18
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and the stem att. connected to a .il. mold supports with the roller 15 enter the eector A below the complete air nozzles Pl :: '. 1 11 from which through, ... the opening of the valve' 1 exits a 3 and compressed air cleaning the mold. This air jet effects 1 * elimination
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,,: L: 1 complete of all foreign bodies which adhere to the wall of the: c: le, retorts for example traces of sand or other analogues,
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rdusl that a corresponding cooling of the waffle mold. The cleaned hiouie now advances towards sector B where it is lined with carbon by means of the soot flame, to then receive a core. in sector 0.
The core is fitted by hand, but an automatic device known in principle and suitable for this purpose can also be used for this purpose. In the sector the mold is closed and in the 8thQteUJ, the molten metal is changed. Does the cast iron now have time to cool down in the area? in the manner described above, so that after opening the mold in the sector? it can be removed from the mold, in order to be available for cooling in a bath or for any other treatment, for example quenching. The emptied mold retains its open position so as to once again reach sector A, where the operations described begin again.
The capital importance of attention to what is known, lies above all in the creation of an organic unit for the execution of the casting process, the conveyor function-
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automatic mechanism for the molds where all the successive movements and actuating all the auxiliary devices which are
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indispensable for the immediate treatment of molds and melting;
in time the movable arrangement of the guide of the mold halves is such that one obtains a work of absolute safety,
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finally, the soot-coating devices produce a uniform and perfect carbon coating a. forced control by a guide exactly parallel to the lprl, eu, i with respect to the parting plane of the mold halves and by the adaptation of the soot flame
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tlle-dtme to the shape of the face of the mold.
In this way, with respect to the known methods and arrangements, a considerable economic progress is achieved, since by the object of the invention, thanks to the combined construction of the casting machine with all its details, there is obtained a perfectly uniform operating mode which allows
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Ci. 'Ec 0110', li n r of material, labor and time.
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