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'Procédé de fabrication de pots, casseroles et objets analogues moulés en aluminium pur ou en alliage d'aluminium, et appareil permettant la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention se rapporte à la fabrication des batteries de cuisine et objets analogues en aluminium. L'expé- rience a montré qu'il est avantageux de donner aux ustensiles en aluminium un fond de forte épaisseur, particulièrement lorsque ces ustensiles doivent être utilisés sur des plaques chauffantes électriques. Il est avantageux de mouler ces us- tensiles, parce que des fonds moulés ont moins tendance à se déformer en service et à rendre ainsi défectueuse la transmis- sion de chaleur sur la plaque de chauffage. D'autre part, il faut que les parois latérales soient, à leur partie inférieure presque aussi fortes que le fond et qu'elles diminuent d'épais- seur vers le haut jusqu'à l'épaisseur usuelle dans les usten- siles ordinaires.
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La fabrication de ce genre par coulée présentait tou- tefois, jusqu'à présent, des difficultés considérables qu'il n'était pas possible généralement :le surmonter pratiquement parce que, en raison de sa viscosité, l'aluminium pur remplit mal les moules, de sorte m'il n'était pas possible de couler des parois de casseroles hautes et minces sans défauts. Il y a également danger :le formation de crevasses et de retassures, parce que l' aluminium pur a un très fort retrait au refroidis-. sèment, de sorte lu'il n'était pas possible jusqu'à présent d'éviter dans les ustensiles en aluminium coulé, une forte porosité de toute la pièce coulée.
Mais l'utilisation de l'aluminium pur est extrêmement désirable 3' autre part, prce qu'il résiste extrêmement bien aux corrosions par les liquides de cuisson et les aliments les plus différents, et parce lue sa conductibilité calorifique est bien supérieure à celle des alliages d'aluminium. Dans les récipients en aluminium pur, une grande partie des parois participe donc utilement à la transmission de la chaleur,
La presente invention doit permettre :le surmonter les difficultés de la coulée 3' ustensiles en aluminium pur.
Elle consiste essentiellement en ce lue l'aluminium pur liquide ou l'alliage éventuellement utilisé, est introduit dans un moule métallique ou une coquille ouverte par le haut et dont le creux correspondant au fond de la casserole est à la partie supérieure, de telle façon que soient d'abord remplies les cavités destinées à former les parois latérales et que la masse liquide ne remplisse qu'ensuite l'espace prévu dans le moule ouvert pour le fond de l'ustensile. Il est particulièrement a- vantageux :le verser le métal dans cette forme en plusieurs points simultanément. Lorsque le moule est rempli, on peut introduire dans le moule un mandrin et exercer avec ce dernier une cession sur l'ensemble du contenu.
Mais on peut également laisser le moule ouvert et verser après coup, pendant la
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solidification, de l'aluminium pur liquide ou un alliage :il aluminium liluide sur le fond épais.
On peut obtenir des ustensiles particulièrement dura- bles et ayant de très bonnes qualités au point de vue calori- fique en utilisant d'abord, pendant la coulée de l'aluminium pur, jusqu'à ce que lesparois et une mince couche du fond soient remplies, puis en versant ensuite, dans la même opéra- tion, un alliage de métaux légers, plus dur et résistant mieux à l'usure, pour former la couche exterieure du fond de l'us- tensile.
Les casseroles obtenues de cette façon ont un fond extérieur résistant, tandis que d'autre part, le fond inté- rieur et les parois en aluminium pur qui vont en diminuant d'é- paisseur depuisle fond jusqu'au bord de la casserole sont en aluminium pur, de sorte que l'évacuation et la transmission de la chaleur se font pratiquement tout aussi bien. andis que l'aluminium coulé a des pr&priétés qui le font convenir particulièrement pour les fonds des casseroles, ainsi qu'on l'a expliqué, les parties supérieures des parois demandent des qualités que l'aluminium travaillé mécaniquement à froid possède à un plus haut degré.
On peut réunir ces avantages en renforçant le bord supérieur mince de'l'ustensile par conformation mécanique. De cette façon, on peut également disposer après coup sur l'us- tensile un bord de versement. Cette exécution après coup de l'arête de versement présente également l'avantage de permet- tre l'extraction facile de la coquille de la casserole coulée tout :l'abord sans bord :le versement, par traction, du côté du fond.
La description qui va suivre en regard des dessins an- nexés donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre :le quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente une coquille avec la casserole
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brute coules dans cetts. co quille.
La fige 2 représente une casserole terminée conformé- ment àl' invention.
. La coulée de la casserole se fait dans un moule métal- lique ou coquille constitué par le noyau k et le cylindre m: Le cylinire repose sur une plaque :le base a sur laquelle il est centré en c. La plaque :le base a ssrt en même temps à guider le noyau k qui peut être sorti vers le bas au moyen, d'une tige g. Tout d'abord la forme reste ouverte par le haut.
Pour la confection de la casserole,, on verse à la partie supérieure sur le ho ra en f, et :le préférence en plusieurs points à la fois, du métal lipide, :le préférence :le l' aluminium pur, et ceci de façon que le métal rem lisse d'abord la seuls partie w du creux correspondant aux arois :le la casserole. Ce n'est que lorsque la partie des parois est entièrement remplie que la matière liquide commence à couler vers le milieu et à former ainsi, au- dessus du noyau k, le fond b :le la casserole.
Dans la forme d'exécution préférée de la présente inven- tion on utilise d'abord de l'aluminium pur.Cn laisse couler cet aluminium pur jusqu'à ce qu'il se soit formé une couche mince pour le fond :le la casserole. Cn coule ensuite par dessus cette couche une autre couche en un alliage d'aluminium plus dur, résistant mieux à l'usure, jusqu'à ce qu'on ait atteint l'épais- seur voulu-, pour le fond. Le moule en coquille décrit jusqu'à présent coopère avec un piston d lui peut être tiré vers le bas au moyen 3' une tige de guidage h. Ce piston d ferme le moule et exerce une pression sur la masse lipide contenue dans le moule.
Cn peut également travailler sans ce mandrin. Dans ce cas, on coule une nouvelle luantite :l'aluminium liquide ou d'un alliage d'aluminium pendant le refroidissement, :le telle façon que, pendant le retrait, du métal liquide puisse être as- airé dans les parties du moule correspondant aux parois et que
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la formation de retassures soit évitée. Lorsque la coulée est terminée on soulève, s'il existe, le mandrin d, on remonte ensuite le cylindre m et enfin, on tire vers le bas le noyau k, la casserole étant détachée :le ce dernier au moyen de l'an¯ neau a.
L'extraction du noyau est facilitée et en même temps les qualités de la casserole terminée août améliorées par le fait lue l'épaisseur des parois diminue vers le bord extérieurK
Après confection de la pièce coulée, la casserole est soumise à un usinage mécanique. Nonseulement on l'ébarbe et on dresse éventuellement le fond de la casserole au tour si c'est nécessaire, mais la partie supérieure des parois de la casserole est renforcée et étirée par conformation mécanique.
La casserole peut être munie dans la même opération d'un bord de versement n ( figé 2).
La fig. 2 représente la casserole terminée, selon une forme d'exécution dans laquelle on a utilisé de l'aluminium pur recouvert d'une couche d'un alliage d'aluminium dur. Les parois w et uns couche intérieure mince bl du fond sont constituées par de l'aluminium pur, tandis que la couche extérieurs b2 du fond est exécutée en un alliage d'aluminium plus dur.
Il va de soi que de nombreuses modifications pourront être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits sans pour cela sortir du cadre de la présente inven- tion.
C' est ainsi, par exemple, que le moule métallique peut être compose de pièces de forme différente et qule bord su- périeur :le la casserole peutaussi être roulé au lieu d'être rabattu à angle droit. On peut également si on le délire former . un bac d'écoulement. De même, on peut travailler les ustensiles coulés sous une forme cylindrique en repoussant et en conformant uktérieurement la paroi à froid pour donner à ces récipients une forme ventrue et en constituer par exemple des chaudrons.
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Process for manufacturing pots, pans and the like molded from pure aluminum or from an aluminum alloy, and apparatus for carrying out this process.
The present invention relates to the manufacture of cookware and the like in aluminum. Experience has shown that it is advantageous to give aluminum utensils a thick bottom, particularly when such utensils are to be used on electric hotplates. It is advantageous to mold these utensils, because molded bottoms have less tendency to deform in service and thus defeat the heat transmission to the heating plate. On the other hand, it is necessary that the side walls are, at their lower part almost as strong as the bottom and that they decrease in thickness upwards to the usual thickness in ordinary utensils.
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However, the manufacture of this kind by casting has heretofore presented considerable difficulties which were not generally possible: to overcome it practically because, due to its viscosity, pure aluminum does not fill molds well. , so it was not possible to pour walls of tall, thin pans without flaws. There is also danger: the formation of crevices and sinkings, because pure aluminum has a very strong shrinkage on cooling. sow, so that it was not possible until now to avoid in the cast aluminum utensils, a high porosity of the entire casting.
But the use of pure aluminum is extremely desirable on the other hand, because it is extremely resistant to corrosions by cooking liquids and the most different foods, and because its heat conductivity is much higher than that of aluminum alloys. In pure aluminum containers, a large part of the walls therefore play a useful role in the transmission of heat,
The present invention should make it possible to: overcome the difficulties of casting 3 'utensils of pure aluminum.
It consists essentially of reading the pure liquid aluminum or the alloy possibly used, is introduced into a metal mold or a shell open from the top and whose hollow corresponding to the bottom of the pan is at the top, in such a way that the cavities intended to form the side walls are first filled and that the liquid mass only then fills the space provided in the open mold for the bottom of the utensil. It is particularly advantageous: pouring the metal in this form at several points simultaneously. When the mold is filled, it is possible to introduce a mandrel into the mold and to exercise with the latter a cession on the whole of the contents.
But you can also leave the mold open and pour afterwards, during the
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solidification, pure liquid aluminum or an alloy: it liluid aluminum on the thick bottom.
Especially durable and very good calorific quality utensils can be obtained by first using pure aluminum during casting until the walls and a thin layer of the bottom are filled, then pouring, in the same operation, an alloy of light metals, harder and more resistant to wear, to form the outer layer of the bottom of the us- tensile.
Pans obtained in this way have a resistant outer bottom, while on the other hand, the inner bottom and the walls in pure aluminum which decrease in thickness from the bottom to the edge of the pan are made of. pure aluminum, so that the heat dissipation and transmission is practically equally good. andis that cast aluminum has properties which make it particularly suitable for the bottoms of saucepans, as has been explained, the upper parts of the walls require qualities which mechanically cold worked aluminum possesses at a higher level. degree.
These advantages can be combined by reinforcing the thin upper edge of the utensil by mechanical shaping. In this way, a pouring edge can also be subsequently placed on the utensil. This retrofitting of the pouring edge also has the advantage of allowing the easy extraction of the shell of the poured pan.
The description which will follow with regard to the appended drawings given by way of example, will make it clear: the manner in which the invention can be implemented.
Fig. 1 represents a shell with the pan
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gross flows in cetts. co keel.
Fig 2 shows a finished pan in accordance with the invention.
. The saucepan is poured into a metal mold or shell formed by the core k and the cylinder m: The cylinder rests on a plate: the base a on which it is centered at c. The plate: the base is at the same time guiding the core k which can be taken out downwards by means of a rod g. First of all, the form remains open from above.
For the preparation of the saucepan, we pour in the upper part on the ho ra in f, and: the preference in several points at the same time, of the lipid metal,: the preference: the pure aluminum, and this so that the metal rem smooth first the only part w of the hollow corresponding to the arois: the pan. It is only when the part of the walls is completely filled that the liquid material begins to flow towards the middle and thus to form, above the core k, the bottom b: the saucepan.
In the preferred embodiment of the present invention, pure aluminum is first used. This pure aluminum is allowed to flow until a thin layer has formed for the bottom: the pan. . A further layer of a harder, more wear-resistant aluminum alloy is then poured over this layer until the desired bottom thickness has been reached. The shell mold described so far cooperates with a piston d it can be pulled downwards by means 3 'of a guide rod h. This piston closes the mold and exerts pressure on the lipid mass contained in the mold.
Cn can also work without this chuck. In this case, a new luantite is poured: liquid aluminum or an aluminum alloy during cooling,: in such a way that, during the withdrawal, liquid metal can be aspirated into the parts of the corresponding mold. to the walls and that
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the formation of sinkers is avoided. When the casting is finished, if it exists, the mandrel d is lifted, the cylinder m is then raised and finally the core k is pulled down, the pan being detached: the latter by means of the year¯ neau a.
The extraction of the core is facilitated and at the same time the qualities of the pan completed August improved by the fact that the thickness of the walls decreases towards the outer edge.
After making the casting, the pan is subjected to mechanical machining. Not only we trim it and we possibly raise the bottom of the pan by lathe if necessary, but the upper part of the walls of the pan is reinforced and stretched by mechanical conformation.
The saucepan can be fitted in the same operation with a pouring edge n (frozen 2).
Fig. 2 shows the finished pan, according to an embodiment in which pure aluminum covered with a layer of a hard aluminum alloy was used. The walls w and a thin inner layer b1 of the bottom are made of pure aluminum, while the outer layer b2 of the bottom is made of a harder aluminum alloy.
It goes without saying that numerous modifications could be made to the embodiments which have just been described without departing from the scope of the present invention.
This is how, for example, the metal mold can be composed of pieces of different shape and the upper edge: the pan can also be rolled instead of being folded at a right angle. We can also if we delirium train. a drain pan. Likewise, the utensils cast in a cylindrical shape can be worked by pushing back and shaping the cold wall uktérieurement to give these receptacles a rounded shape and constitute, for example, cauldrons.