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" Perfectionnements aux appareils à couler le mé- tal ".
La présente invention concerne les appareils pour la production directe à partir de métal en fusion des billettes, des blooms méplat, des barres et produits analogues sous des formes convenant pour leur utilisation. Elle présente certaines caractéristiques particulièrement utiles quand le métal est un alliage non ferreux. L'invention possède d'autres caractéristiques qui concernent plus spécialement l'acier et
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qui ont pour objectif d'eviter le recuit et le laminage coûtoux des grands lingots rectangulaires quand on désire obtenir des sections déterminées.
Ces appareils, tels qu'ils sont décrits par exemple dans le mémoire du brevet antérieur de l'inventeur, brevet belge 365.005 et brevet luxembourgeois 17.040 comprennent généralemant au moins deux éléments collaborants destinés à former une cavité de moule et dont un au moins est mû longitudinalement de menbière que lorsque le métal versé dans la cavité se solidifie, la billette ainsi formée s'écarte du. point de coulée, ce qai ménage en permanence une cavité de moulage en ce point.
La cavité du moule peut se trouver dans les deux pièces ou dans l'une d'entre elles seulement; elle peut aussi se troaver dans une pièce fixe, dans une pièce mobile ou dans les deux. Une pièce mobile peut être constituée par un élément rigide, par exemple par un élément reotiligne et long qui se déplace suivant une direction déterminée ou par un anneau ciroulaire tournant sur un axe vertical ou. un axe horizontal; oa encore elle peut être articulée et former une chaîne sans fin de segments rigides; ou. bien être une bande de tôle sui- fisamment mince pour passer continuellement sur des cylindres ou des cônes animés d'un mouvement de révolution. Les deux pièces peuvent se mouvoir à la même vitesse ou à des vitesses différentes.
Pour assurer la production de billettes satisfaisantes, il faut que les joints entre les pièces aollaborantes soient étanches à la pénétration d'une lame de métal en fusion; dans certains cas, on a donc appliqué de la pression sur l'une des pièces à l'aide de poids ou de ressorts et fait supporter cette pression par des supports de loutre pièce.
Conformément à ltune des caractéristiques de la présente
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invention, on exerce sur l'une des pièces un effort qui tend à le pousser sur l'autre pièce collaborante et agit en travers de la surface des joints par des organes élastiques qui, d'une part exercent une pression sur l'une des pièces et d' autre part sur une butée ; la réaction sur cette butée est transmise à une ou plusieurs pièces agissant directement sur la pièce aollaborante ou sur un support qui ne possède pas de mouvement par rapport à cette pièce, Cette transmission de la réaction de butée aux pièces du moule peut se faire par une articulation dont les extrémités agissant sur la butée et la pièce, directement ou par l'intermédiaire de leviers, suivant le mode qui convient le mieux.
Dans certains cas, particulièrement quand les deux éléments oollaborants, qui seront appelés ci-après le moule et le couverole, sont montés de manière à se déplacer à la même vitesse, on peut leur permettre d'être en contact étroit l'un avec l'autre; dans d'autres cas, là où il y a un glissement relatif de l'un sur l'autre, on peut diminuer le frottement et l'usure en se servant d'organes destinés à réduire le rapproahement respectif jusqu'à la limite d'un jeu suffisamment étroit pour empêcher l'entrée du métal en fusion.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le moule et le couvercle sont disposés de manière à être maintenus en relation effective l'un avec l'autre par l'application d'un organe à pression fluide agissant sur cette partie d'entre eux où la cavité du moule est fermée par le couvercle.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la cavité du moule est ménagée dans un élément supérieur fixe appelé le moule, et la cavité est fermée par une pièce de fermeture à obturation de durée longue ou continue que l'on fait aheminer devant le moule qui, étant fixe ) peut être commodément pourvu d'une chemise d'eau. Trois cotés refroidis par l'eau
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d'un moule de section rectangulaire peuvent reoevoir ainsi continuellemnt du métal frais en fusion passant sur eux près du point de coulée et la vitesse à laquelle 'ils refroidissent la coulée est, proportionnellement rapide si on la compare à oelle du refroidissement d'un couvercle à chemise d'an seul côté.
Chaque partie de la pièce de fermeture en mouvement de la cavité n'est en contact que momentanément avec le métal en fusion quand celui-ci pénètre dans la cavité et, lorsque la pièce de fermeture est constituée par une ohaîne de segments, elle peut être refroidie lors de son passage de retour entre l'extrémité sortie du moule et le point de coulée de toute monière appropriée, par exemple par l'air ou. par immersion dans l'eau.
La chemise du.moule peut être subdivisée transversalement en deux sections séparées ou plus dont chacune possède son propre orifice d'entrée et son propre orifice de sortie ; chaque orifice d'entrée peut être disposé, de manière à être alimenté en un agent de circulation d'une température appropriée, par exemple en eau, huile, vapeur ou gaz aurchauffé de anière que la billette paisse lors de sa solidification quand elle traverse le moule, être soumise à un refroidissement confrôlé et que la structure cristalline du métal puisse être ainsi contrôlée et modifiée dans une mesure considérable.
La cavité du moule étant fermée, comme exposé, par un élément de fermeture se déplaçant longitudinalement devant les deux surfaces de portée horizontales sur les bords du moule fixe, il est important que la pièce obturatrice fasse un contact étroit, ou presque, avec les bords intérieurs de ces surfaces de portée et qu'elle ne soit pas mise dans l'imposiibilité de le faire par suite d'un contact antérieur avec les bords extérieurs, ce qui pourrait amener la formation d'une ouverture en forme de coin dans laquelle le métal en fusion
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pourrait pénétrer.
A cette fin, le moule et la pièce obturatrice sont disposés de manière à être poussas l'un sur l'autre par des forces agissant de manière que le moule, la pièce ob- turatrice ou les deux tendent à avoir leur section déformée pltts vers le centre de la cavité que sur les cotes, chacun tendant à présenter à l'autre une surface convexe, avec ce résultat que le contact entre elles commence sur les bords de portée, près de la cavité et du métal en fusion.
par consé- quent lorsque la surface de la pièce obturatrice peut prendre facilement une forme convexe en section, comme o'est le cas .avec un élément d'obturation flexible, ce dernier peut être arrangé de manière à être poussé vers le moule par un ou plusieurs jeux de rouleaux agissant entre les côtés de la cavité du. moule.
Lorsque la pièce obturatrice est constituée par une chaîne de segments rigides, le moule, plus flexible, peut être poussé vers la pièce obturatrice par des forces s'exerçant le long de lignes de la cavité du moule. l'invention est représentée à titre d'exemple par les dessins ci-points dont la figure 1 est une vue en coupe verticale des éléments du moule et des parties de l'appareil sssoaides avec lui, conformément à une réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe verticale du mécanisme représenté par la figure 1. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 de la partie du mécanisme voisine du point de coulée de l' appareil.
Les figures 4 à 12 inclus montrent une autre variante de l'invention, les figures 4 et 5 étant une vue en élévation de coté et une vue en plan respectivement. La figure 6 est une coupe verticale à échelle agrandie du mécanisme repré- senté. par les figures 4 et 5 ; lafigure 7 est une vue d'une partie de celui-ci en coupe verticale; la figure 8 est une vue en plan dtune partie du mécanisme de la figure 7 et les figures 9 et 10 sont des coupes de certains détails de constru-
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tion. Les figures 11et 12 sont des vues en coupe verticale et en coupe horizontale, respectivement, d'une construction modifiée d'une, partie du mécanisme représenté par les figures 6, 7 et 8.
Dans les figures 1 et 2, on voit que le mécanisme de moulage représente comporte un élément de mode renversé 1 pourvu dtune chemise d'eau flexible 2 et monté sur les bords supérieurs 3 de châssis de sustentation 4. Des pièces de pression 5 entourent lu chemise d'eau 2; elles sont fixés par leurs extrémités inférieures aa moule 1; entre les pièces 5 et un châssis supérieur 6 se trouve un tube flexible 7 dans lequel on peut faire arriver de l'air sous pression.
Le châssis 6 et les châssis inférieurs 4 sont montés de manière à être accouplés normalement l'un avecl'autre par an certain nombre de jeux de leviers étriers 8 disposés à des écartements aonvenables le long de la longueur du moule 1; les extrémités supérieurs de ces leviers sont montés dans le châssis 6 et leur extrémités inférieures à crochets 9 sont en engagement avec des saillies la fixées aux châssis inférieurs 4. Les bras supérieurs de chaque paire de leviers 8 sont assemblée, comme il est indiqué par la référence 11, avec un piston 12 contrôlé par un ressort.
Chacun des pistons 12 est assemblé avec un câble de manoeuvre 13 et l'on comprend qu'en exerçant une traction sur les câbles 13 après que l'air sons pression a été évacué du tube 7, les leviers 8 reviennent dans la position représentée par les lignes pointillées de la figure 1, position dans laquelle, les saillies 14 des côtés des éléments de pression 5 pénètrent dans des ouvertures 15 des leviers 8. La traction continuant sur les câbles 13 on soulève le moule 1 à distance des châssis 9.
L'extrémité inférieure de la cavité du moule 1 est obturée par une chaîne de segments 16 guidés transversalement en-
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tre les châssis intérieurs 4 et portés par des galets réglables 17 dont les axes de support 18 peuvent être réglés verticalement de manière à amener chaque segment 16 en contact avec les surfaces de portée 19 du moule 1 ou à en être sépares par un jeudésirable. Ce réglage est rendu possible grâce du fait que chacune des broches 18 est munie de tourillons excentri- ques 20 par l'intermédiaire desquels les broches sont montres à rotation dans des plaques 21 fixées aux ohâssis 4 par des boulons 22, l'une des extrémités de la broche 18 étant fixée à une pièce en forme de secteur 23.
Il est clair qu'en desserrant.le boulon 22 et en faisant tourner 1:.. pièce 13, on peut soulever ou abaisser comme on le désire le galet 17 correspondante de manière à déterminer avec exactitude la position de chacun des secteurs par rapport au moule 1 quand il passe sur le galet ou rouleau. Les secteurs 23 sont, après réglage, de nouveau verrouillés en position en serrant les boulons 22 qui, comme représenté par les figures 1 et 2, sont disposés alternativement de part et d'autre de l'appareil. Les axes 18 des rouleaux 17 sont chacun pourvu d'un dispositif graisseur 24.
Les segments 16 ont la section représentée par la figure lice qui assure une grande rigidité et une grande surface réfrigérante et permet aux segments d'être portés sur les rouleaux 17 aussi près que possible du moule 1. La surface supérieure de chaque segment 16 est munie de nervures 25 destinées à guider le segment latéralement par rapport au moule 1 et les extrémités aboutissantes des segments sont disposées de manière à n'entrer en engagement respectif que près de leurs faces supérieures, comme représenté par la figure 2, de façon à assurer un contact intime;
les parties inférieures des extrémités opposées des segments vont en s'écartant l'une de l' autre, ainsi quil est indiqué par la référence 26. une partie de chaque extrémité de chaque segment 16 porte toutefois
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1 -une saillie 27 destinée à prolonger le support du segment lors- que celui-ci passe sur le rouleau 17. La chaîne de segments 16 est montée de manière à cheminer devant le moule à l'aide de tout mécanisme approprié à cette fin.
On remarquera que la pression vers le bas sur le moule 1 donnée par l'air sous pression se trouvant dans le tube 7, s'exerce entre les bords supérieurs 3 des châssis de susten- tation 4 de manière que toute déformation ou distorsion trans- versale du moule 1 due à cette pression tend à amener les bords intérieurs des surfaces de portée 19 da moule en contact intime avec les faces supérieures des segments 16 et ainsi rend la cavité du moule parfaitement étanche.
Dans la figure 3, la botte de coulée 28, par laqaelle le métal en fusion est introduit-dans la cavité du moule, est pourvue d'un bec 29 qui peut s'adapter sans jeu dans l'extré- mité conique 30 du moule 1 et être poussé. vers le bas en en- gagement intime avec les segments 16 lors du déplacement de ceux-ci, ce qui est assuré par an mécanisme approprié contrô- lé par ressort ou par un autre mécanisme non représenté.
Lorsque l'on met l'appareil en marche, on ferme tout d' abord l'extrémité de la cavité du moule voisine de la boite d'alimentation 28 à l'aide d'un bouchon 31 à réduit fileté 32 et qui peut coulisser longitudinalement dans le moule 1. Le bouchon 31 est assemblé par son extrémité antérieure aveo une pièce 33 par l'intermédiaire d'un ressort 34 attaché par ses bouts ux pièces 31 Qt 33; cette dernière est assemblée à l' une les extrémités d'une tige 35 dont l'extrémité opposée est attaché à une crosse 36 qui peut entrer en engagement avec les extrémités antérieures des nervures guideuses 25 d'un seg- ment 16 devant l'extrémité bouchon du moule 1, comme représen- té par la partie de droite de la figure 3.
Le métal en fusion est introduit dans la botte d'alimen-
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tation 28 et s'écoule par le bec 29,dans la partie de la cavité de moulage du moule 1 situé devant le bouchon 31; l'air se trouvant dans cette partie de la cavité du moule s'échappe par un ou plusieurs trous 37 ménagés dans le bouchon 31. Le métal en fusion pénètre dans le réduit 32 du bouchon 31 et s' solidifie, oalant ainsi l'extrémité antérieure de la billette continue, formée dans la cavité (la moule / sur le bouchon 31.
La chaî de segments 16 est mise en mouvement de manière à passer devant le moule 1 de gauche à droite comme représenté par les figures 2 et 3/et la billette formée dans la cavité du moule par le métal en fusion fourni en permanence par la botte d'alimentation 28 est entraînée par le mouvement du. bouchon 31 sous Inaction de la crosse 36. La billette se contracte en se refroidissant et cette contraction est rendue possible par le ressort 34.
Le mouvement en avant de la billette coulée réalisé par le bouchon 31 est aidé par l'engagement à friction de la base de la billette avec les segments 16 dont les faces supérieures peuvent, si on le désire, être moletées pour que les segments fassent prise sur la billette. Ainsi que le montre la figure 3, les extrémités supérieures de l'une des extrémités opposées de chaque segment sont légèrement chanfreinées, comme indiqué par la référence 38 à cet effet et l'on constate,dans la pratique que cet arrangement est généralement suffisant pour réaliser un mouvement en avant satisfaisant de la billette.
Dans l'appareil représenté par les figures 4 à 12 inclus, la cavité du moule est formée par un réduit annulaire ou chenal 39 ménagé dans la face supérieure d'un moule annulaire 40 de diamètre relativement grand monté sur une plateforme tournante 41 qui peut tourner dans un plan horizontal sur un pivot vertical à l'intervention d'un mécanisme non représenté. La. plateforme 41 est portée dans le voisinage de sa périphérie par des
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galets 42 montés 3. rotation sur des pivots fixes 43 dont les axes sont légèrement inclinés, de manière à couper le plan de la face inférieure 44 de la plateforme à hauteur de l'axe de son pivot;
de cette manière les déformations de la plateforme provoquées par les changements de température,ne provoquent ni sa montée ni sa descente.
La cavité de moulage 39 est obturée à sa partie supéri- eure par un couvercle 45 non rotatif formé d'un certain nom- forte. bre de sections courbes relativement courtes dont chacune/des brides latérales 46 tournées vers le haut; les sections voisi- nes du couvercle 45 sont en contact sur des joints glissants cylindriques ainsi qu'il est indiqué par la référence 47 de la figure 8. chaque section du couvercle 45 est pourvue dune chemise d'eau enfermée entre les brides 46 et un morceau de tôle ou de tissu 48 qui,à une extrémité de la section du oou- verele, s'étend dans une pièce creuse 49 pourvue de raccords d'admisiion et de sortie 50 pour l'eau réfrigérante.
Au-dessus du couvercle 48 et l'entourant se trouvent deux éléments de pression 51 pour chaque section de couvercle; les bords inférieurs des pièces 51 s'engagent dans des gorges 52 ménagées dans la face supérieure du moule 40, Les pièces de pression 51 sont pourvues de saillies 53 qui stengagent dans les trotzs correspondants ménagés dans des pièces de ser- rage ou clips 54 en forme d'U qui sont portées à réglage par des vis 55 sur une barre transversale 56 portant à chaque ex- trémitê un galet ou curseur rotatif 57.
Les galets 57 sont portés sur la face supérieure du moule 40 et il est évident uten réglant convenablement les vis 55, le jeu entre le cou- vercle 45 et le moule 40 peut être, pendant la rotation du mouls, réglé à volonté et déterminé avec Inexactitude requise.
Au-dessus des pièces de pression 51 et compris entre des chenaux supérieur et inférieur 58 et 59 se trouve un tube
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souple 60 dans lequel on fait arriver par tout procédé appro- prié de l'air sous une pression convenable; des pièces d'écarte- ment sont placées entre le chenal inférieur 59 et le,5 pièces de pression 51.
La pièce du chenal supérieur 58 est fixée de distance en distance dans le sens de sa longueur, à des traverses 62 dont chacune est fixée à chaque bout, comme il sera exposé plus loin, à la partie supérieure d'un cadre triangulaire 63 muni de galets ou curseurs 64 qui roulent sur des r.ils 65 formés dans le moule 40. Les divers cadres 63 sont 1 de chique côté assembliés l'un à l'ahtre à pivotemnt,sinsi que l'indique la référence 66 de la figure 4,et l'extrémité supérieure de chaque cadre 63 est assemblée à pivotement dveo l'extrémié correspondante de la traverse 62, comme indiqué par la réfé- rence 67 de la figure 6.
Une traverse 68 s'engagera chaque bout,avec des saillies ou des bras 69 des cadres 62; cette tra- verse 68 peut être soulevée ou abaissée quand on le désire à l'aide d'un câble 70. On voit que, quand on lâche de l'air com- primé du tube 60 et que l'on exerce une traction sur les câbles 70, on peut faire monter la traverse 68 et que par son engage- ment avec les saillies 69,
elle repousse vers l'extérieur les cadres 63 sur leurs pivots 67 pour les amener dans les positi- ons représentées par les lignes pointillées de la figure 6 après quoi les galets 64 s'écartent des rails 65 du moule 40 et le couvercle 45 et ses parties associées peut être soulevé pour être écarté du moule 40 par l'intermédiaire des câbles 70. pour protéger la plateforme 41 de Inaction de la chaleur dégagée par le moule 40 et pour la maintenir à une température aussi basse et aussi uniforme que possible, on sépare la plate- forme et le moule 40 l'un de l'autre par des pièces d'écarté- ment 71 et l'on se sert également/pour la même find'un écran 72 en asbeste on astre matière convenable.
Le mouvement en sens
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vertical du moule 40 par rapport à la plate forme 41 est rendu, impossible par des boulons-atuds 73 fixés au moule 40 et traversant les pièces d'écartement 71; les extrémités inférieures des boulons 73 traversent avec un jeu considérable des Irons correspondants 74 de la plateforme 41.
La connexion de commande entre la plateforme 41 et le moule 40 est réalisée par une seule paire de broches de oommande se trouvant à des extrémités en regard du diamètre de la plate forme; l'une de ces broches, comme représenté par la référence 75 de la figure 9, s'engage, avec un jeu assez faible dans tous les sens dans un réduit correspondant 76 de la plateforme 41 et dans un réduit 77 ménagé dans un renflement 78 du moule 40.
L'autre broche, la broche 79, stengage sans jeu, comme indiqué par la référence figure 10, dans un réduit 80 de la plateforme 41; lTextrémité supérieure de cette broche porte uns tête ou un galet 81 qui s'engage dans un rédait 82 d'un renflement 83 formé sur le moule 40; ce réduit 82 sallonge dans la direction de la ligne diamétrale joignant les axes des broches 75 et 79 de manière à permettre la dilatation et la contraction du moule 40 dans une direction radiale.
Quand l'appareil est en marche, le moule avec sa cavité 39, ainsi qu'on s'en rend compte, est forcé de passer devant le couvercle 45 par suite de la rotation de la plateforme 41 ; le couvercle 45 est maintenu en ralation assez intime avec le moule 40 par la pression de lair comprimé du tube 60 et comme la pression ainsi exercée tendant à rapprocher les pièces 40 et 45 l'une de l'autre est transmise par les cadres ou châssis 63, elle est équilibrée de sorte qu'il ne se produit pas de réaction extérieure. En outre, les clips réglables 54 permettent l'existence de tout jeu désirable entre le moule 40 et le couvercle 45 et de le maintenir avec une grande précision tandis que la pleine pression de l'air est disponible pour s'
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opposer à toute augmentation de ce jeu.
Les figures 11 et 12 montrent une autre variante de con- atraction du couvercle comportant des arrangements modifiés pour le refroidissement par l'eau.
Dans cette variante, le couvercle 45 se compose d'une pièce dans laquelle sont ménagés un certain nombre de chenaux ou passages intérieurs 34 qui la traversent transversalement.
A chaque côté de la pièce 45, les passages 84 sont ménagés de manière à communiquer l'un avec l'autre par des cavités 85 formées dans les pièces 86 qui sont fixées sur la pièce 45 par des boulons 87 et des pièces d'écartemetn 88 ; les pièces 86 sont pourvues de raccords de tuyauteries 89 pour l'admission de leau réfrigérante. on voit que l'eau est forcée de circuler suivant une trajeotoire sinueuse dans le couvercle 45, ce qui refroiditeffi- caoement cette pièce pendant le fonctionnement de l'appareil.
Conformément à un autre arrangement, une chemise à eau est arrangée et montée sur le couvercle, de manière que la pression de leau tende à déformer le couvercle vers la cavité du moule, suivant les desiderata.
Conformément à un autre arrangement, les deux surfaces du moule voisines du couvercle ne sont pas dans le même plan; elles sont en pente de manière que, pratiquement, le couvercle et le moule se trouvent en contact sur chaque bord de la cavité du moule et que le couvercle soit maintenu sensiblement à plat sur la face voisine du métal en fusion par l'utilisation d'une chemise à eau rigide fixée dessus de manière que sa section résiste à la déformation.
Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes et arrangements de construction des éléments du moule et des divers dispositifs associés avec eux qui ontété représentés et décrits et que diverses modifications à ce point de
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vde et à d'antres peuvent y être apportées sans que l'on s' écarte pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1) Appareil à couler le métal en usion du type décrit comprenant des éléments de moule collaborant pour former une cavité de moulage réservée au métal en fusion, dans lequel une force élastique est établie de manière à stexercer sur l'un de ces éléments en vue de le- pousser sur l'autre élément oollabo- rant et agissant en travers de la surface des joints ménagée entre eux, exercent izne pression,d'une part,aur l'élément et, d'autre part 1sur une butée, dont la réaction est transmise à l'élément collaborant, en vue de l'objectif exposé.
2) Appareil à couler le métal du. type décrit comprenant des éléments de moule collaborant pour former une cavité de moulage réservée au métal en fusion dans lequel les éléments sont disposés pour être maintenus en relation effective l'un avec ltautre par des organes de chargement à fluide sous près-* aion.
3) -appareil à couler le métal en fusion du type décrit dans lequel la cavité de moulage est arrangée de manière à être constituée par un élément supérieur fixe qui oollabore ,avec an élément inférieur que l'on fait passer devant ltélé- -ment supérieur.
4) appareil conforme aux revendications 1, 2 ou 3 dans lequel des moyens limitatifs sont prévus pour limiter le rap- proohement respectif des éléments de moule collaborants, en vue de l'objectif exposé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements to metal casting apparatus".
The present invention relates to apparatus for the direct production from molten metal of billets, land blooms, bars and the like in forms suitable for their use. It has certain characteristics which are particularly useful when the metal is a non-ferrous alloy. The invention has other characteristics which relate more specifically to steel and
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which aim to avoid the costly annealing and rolling of large rectangular ingots when it is desired to obtain determined sections.
These devices, as described for example in the memory of the prior patent of the inventor, Belgian patent 365,005 and Luxembourg patent 17,040 generally comprise at least two collaborating elements intended to form a mold cavity and of which at least one is moved. longitudinally of menbière that when the metal poured into the cavity solidifies, the billet thus formed moves away from. casting point, this qai permanently provides a mold cavity at this point.
The mold cavity can be in both parts or in one of them only; it can also be found in a fixed room, in a moving room or in both. A moving part can be constituted by a rigid element, for example by a reotilinear and long element which moves in a determined direction or by a ciroular ring rotating on a vertical axis or. a horizontal axis; oa again it can be articulated and form an endless chain of rigid segments; or. well be a strip of sheet metal thin enough to pass continuously over cylinders or cones animated by a movement of revolution. The two parts can move at the same speed or at different speeds.
To ensure the production of satisfactory billets, it is necessary that the joints between the working parts are tight against the penetration of a sheet of molten metal; in some cases, therefore, pressure was applied to one of the pieces using weights or springs and this pressure was supported by otter piece supports.
In accordance with one of the characteristics of this
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invention, a force is exerted on one of the parts which tends to push it onto the other collaborating part and acts across the surface of the joints by elastic members which, on the one hand, exert pressure on one of the parts and on the other hand on a stop; the reaction on this stop is transmitted to one or more parts acting directly on the aollaborante part or on a support which does not have movement relative to this part, This transmission of the stop reaction to the parts of the mold can be done by a articulation, the ends of which act on the stop and the workpiece, directly or by means of levers, depending on the most suitable mode.
In some cases, particularly when the two working elements, which will hereafter be referred to as the mold and the cover, are mounted so as to move at the same speed, they may be allowed to be in close contact with each other. 'other; in other cases, where there is a relative sliding of one on the other, the friction and wear can be reduced by using members intended to reduce the respective approximation up to the limit of 'a sufficiently narrow clearance to prevent the entry of molten metal.
According to another characteristic of the invention, the mold and the cover are arranged so as to be maintained in effective relation with one another by the application of a fluid pressure member acting on this part of them where the mold cavity is closed by the cover.
In accordance with another characteristic of the invention, the mold cavity is provided in a fixed upper element called the mold, and the cavity is closed by a closure piece with long or continuous sealing which is made to run past the mold which, being fixed) can be conveniently provided with a water jacket. Three sides water cooled
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of a rectangular section mold can thus continuously receive fresh molten metal passing over them near the pour point and the rate at which they cool the pour is proportionately fast compared to that of cooling a cover single-sided shirt.
Each part of the moving closing part of the cavity is only momentarily in contact with the molten metal when the latter enters the cavity and, when the closing part is constituted by a chain of segments, it can be. cooled during its return passage between the outlet end of the mold and the pouring point of any suitable monière, for example by air or. by immersion in water.
The jacket of the mold may be subdivided transversely into two or more separate sections each of which has its own inlet port and its own outlet port; each inlet orifice may be arranged so as to be supplied with a circulation medium of an appropriate temperature, for example water, oil, steam or heated gas so that the billet thickens during its solidification when it passes through the mold, be subjected to controlled cooling, and thus the crystal structure of the metal can be controlled and changed to a considerable extent.
With the mold cavity closed, as discussed, by a closure member moving longitudinally past the two horizontal bearing surfaces on the edges of the stationary mold, it is important that the sealing part makes close, or nearly so, contact with the edges. interiors of these bearing surfaces and not be prevented from doing so as a result of previous contact with the outer edges, which could lead to the formation of a wedge-shaped opening in which the molten metal
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could penetrate.
To this end, the mold and the shutter piece are arranged so as to be pushed against each other by forces acting so that the mold, the shutter piece or both tend to have their cross section deformed towards each other. the center of the cavity than on the sides, each tending to present to the other a convex surface, with the result that the contact between them begins on the bearing edges, near the cavity and the molten metal.
therefore when the surface of the shutter piece can easily assume a convex shape in section, as is the case with a flexible shutter member, the latter can be arranged so as to be pushed towards the mold by a or more sets of rollers acting between the sides of the cavity. mold.
When the shutter piece is a chain of rigid segments, the more flexible mold can be pushed toward the shutter piece by forces acting along lines of the mold cavity. the invention is represented by way of example by the drawings below, in which FIG. 1 is a view in vertical section of the elements of the mold and of the parts of the apparatus sssoaides therewith, in accordance with one embodiment of the invention; FIG. 2 is a vertical section of the mechanism represented by FIG. 1. FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 of the part of the mechanism close to the pour point of the apparatus.
Figures 4 to 12 inclusive show another variant of the invention, Figures 4 and 5 being a side elevational view and a plan view respectively. FIG. 6 is a vertical section on an enlarged scale of the mechanism shown. by Figures 4 and 5; Figure 7 is a view of part of it in vertical section; Figure 8 is a plan view of part of the mechanism of Figure 7 and Figures 9 and 10 are sectional views of certain construction details.
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tion. Figures 11 and 12 are vertical sectional and horizontal sectional views, respectively, of a modified construction of a part of the mechanism shown in Figures 6, 7 and 8.
In figures 1 and 2 it can be seen that the molding mechanism shown comprises an inverted mode element 1 provided with a flexible water jacket 2 and mounted on the upper edges 3 of the support frame 4. Pressure pieces 5 surround it. water jacket 2; they are fixed by their lower ends aa mold 1; between the parts 5 and an upper frame 6 there is a flexible tube 7 in which it is possible to bring in pressurized air.
The frame 6 and the lower frames 4 are mounted so as to be coupled normally with each other per year a number of sets of calipers 8 arranged at suitable spacings along the length of the mold 1; the upper ends of these levers are mounted in the frame 6 and their hooked lower ends 9 are in engagement with projections 1a fixed to the lower frames 4. The upper arms of each pair of levers 8 are assembled, as indicated by the figure. reference 11, with a piston 12 controlled by a spring.
Each of the pistons 12 is assembled with an operating cable 13 and it is understood that by exerting traction on the cables 13 after the air under pressure has been evacuated from the tube 7, the levers 8 return to the position represented by the dotted lines of figure 1, position in which the projections 14 of the sides of the pressure elements 5 penetrate into openings 15 of the levers 8. The traction continuing on the cables 13, the mold 1 is lifted away from the frames 9.
The lower end of the mold cavity 1 is closed off by a chain of segments 16 guided transversely between
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be the internal frames 4 and carried by adjustable rollers 17, the support axes 18 of which can be adjusted vertically so as to bring each segment 16 into contact with the bearing surfaces 19 of the mold 1 or to be separated therefrom by a desirable clearance. This adjustment is made possible by the fact that each of the pins 18 is provided with eccentric journals 20 by means of which the pins are rotated in plates 21 fixed to the frames 4 by bolts 22, one end of the pin 18 being fixed to a part in the form of a sector 23.
It is clear that by loosening the bolt 22 and rotating 1: .. part 13, the corresponding roller 17 can be raised or lowered as desired so as to accurately determine the position of each of the sectors with respect to the mold 1 when it passes over the roller or roller. The sectors 23 are, after adjustment, again locked in position by tightening the bolts 22 which, as shown in Figures 1 and 2, are arranged alternately on either side of the device. The axes 18 of the rollers 17 are each provided with a lubricating device 24.
The segments 16 have the section represented by the figure lice which ensures great rigidity and a large cooling surface and allows the segments to be carried on the rollers 17 as close as possible to the mold 1. The upper surface of each segment 16 is provided with ribs 25 intended to guide the segment laterally with respect to the mold 1 and the abutting ends of the segments are arranged so as to enter into respective engagement only near their upper faces, as shown in FIG. 2, so as to ensure a intimate contact;
the lower parts of the opposite ends of the segments go away from each other, as indicated by the numeral 26. a part of each end of each segment 16, however, bears
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1 -a projection 27 intended to extend the support of the segment when the latter passes over the roller 17. The chain of segments 16 is mounted so as to travel in front of the mold using any mechanism suitable for this purpose.
It will be noted that the downward pressure on the mold 1 given by the pressurized air in the tube 7 is exerted between the upper edges 3 of the support frames 4 so that any deformation or distortion trans- versal of the mold 1 due to this pressure tends to bring the inner edges of the bearing surfaces 19 of the mold into intimate contact with the upper faces of the segments 16 and thus makes the mold cavity perfectly sealed.
In figure 3, the casting boot 28, through which the molten metal is introduced into the mold cavity, is provided with a spout 29 which can fit without play in the conical end 30 of the mold. 1 and be pushed. downwardly in intimate engagement with the segments 16 during movement thereof, which is provided by an appropriate mechanism controlled by a spring or by another mechanism not shown.
When the appliance is turned on, the end of the mold cavity adjacent to the supply box 28 is first closed using a plug 31 with threaded reduction 32 and which can slide. longitudinally in the mold 1. The stopper 31 is assembled by its front end aveo a part 33 by means of a spring 34 attached by its ends ux parts 31 Qt 33; the latter is assembled at one end of a rod 35, the opposite end of which is attached to a butt 36 which can engage with the anterior ends of the guide ribs 25 of a segment 16 in front of the end mold plug 1, as represented by the right part of figure 3.
The molten metal is introduced into the feed boot.
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tation 28 and flows through the spout 29, in the part of the molding cavity of the mold 1 located in front of the stopper 31; the air in this part of the mold cavity escapes through one or more holes 37 made in the stopper 31. The molten metal enters the reduced 32 of the stopper 31 and solidifies, thus filling the end. front of the continuous billet, formed in the cavity (the mold / on the plug 31.
The chain of segments 16 is set in motion so as to pass in front of the mold 1 from left to right as shown in Figures 2 and 3 / and the billet formed in the cavity of the mold by the molten metal permanently supplied by the boot feed 28 is driven by the movement of. plug 31 under Inaction of the stick 36. The billet contracts while cooling and this contraction is made possible by the spring 34.
The forward movement of the cast billet achieved by the plug 31 is aided by the frictional engagement of the base of the billet with the segments 16, the upper faces of which can, if desired, be knurled so that the segments engage. on the billet. As shown in Figure 3, the upper ends of one of the opposite ends of each segment are slightly chamfered, as indicated by the reference 38 for this purpose and it is found in practice that this arrangement is generally sufficient for achieve a satisfactory forward movement of the billet.
In the apparatus represented by Figures 4 to 12 inclusive, the mold cavity is formed by an annular reduction or channel 39 formed in the upper face of an annular mold 40 of relatively large diameter mounted on a rotating platform 41 which can rotate. in a horizontal plane on a vertical pivot using a mechanism not shown. The platform 41 is carried in the vicinity of its periphery by
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rollers 42 mounted 3. rotation on fixed pivots 43 whose axes are slightly inclined, so as to cut the plane of the lower face 44 of the platform at the height of the axis of its pivot;
in this way the deformations of the platform caused by temperature changes do not cause it to rise or fall.
The molding cavity 39 is closed at its upper part by a non-rotating cover 45 formed of a certain size. bre of relatively short curved sections each of which have side flanges 46 facing upward; the adjacent sections of the cover 45 are in contact on cylindrical sliding gaskets as indicated by the reference 47 in FIG. 8. each section of the cover 45 is provided with a water jacket enclosed between the flanges 46 and a piece of sheet or fabric 48 which, at one end of the opener section, extends into a hollow part 49 provided with inlet and outlet connections 50 for cooling water.
Above and surrounding cover 48 are two pressure members 51 for each cover section; the lower edges of the parts 51 engage in grooves 52 formed in the upper face of the mold 40, the pressure parts 51 are provided with projections 53 which engage in the corresponding trots formed in clamping parts or clips 54 in U-shaped which are adjusted by screws 55 on a transverse bar 56 carrying at each end a roller or rotary slider 57.
The rollers 57 are carried on the upper face of the mold 40 and it is obvious that by suitably adjusting the screws 55, the clearance between the cover 45 and the mold 40 can be, during the rotation of the molds, adjusted at will and determined with Inaccuracy required.
Above the pressure pieces 51 and between upper and lower channels 58 and 59 is a tube
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flexible 60 in which air is made to arrive by any suitable method at a suitable pressure; spacers are placed between the lower channel 59 and the pressure pieces 51.
The part of the upper channel 58 is fixed from distance to distance in the direction of its length, to sleepers 62, each of which is fixed at each end, as will be explained later, to the upper part of a triangular frame 63 provided with rollers or sliders 64 which roll on r.ils 65 formed in the mold 40. The various frames 63 are one side assembled one to the hinge to pivot, s as indicated by the reference 66 of Figure 4 , and the upper end of each frame 63 is pivotally assembled to the corresponding end of the cross member 62, as indicated by the reference 67 in FIG. 6.
A crosspiece 68 will engage each end, with projections or arms 69 of the frames 62; this crosspiece 68 can be raised or lowered when desired by means of a cable 70. It can be seen that, when compressed air is released from the tube 60 and that a traction is exerted on it. the cables 70, it is possible to raise the crosspiece 68 and that by its engagement with the projections 69,
it pushes the frames 63 outwards on their pivots 67 to bring them into the positions represented by the dotted lines in FIG. 6 after which the rollers 64 move away from the rails 65 of the mold 40 and the cover 45 and its associated parts can be lifted to be moved away from the mold 40 by means of the cables 70. to protect the platform 41 from the heat given off by the mold 40 and to keep it at a temperature as low and as uniform as possible, one the platform and the mold 40 are separated from each other by spacers 71, and a screen 72 of asbestos or suitable material is also used for the same purpose.
The movement in direction
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vertical of the mold 40 with respect to the platform 41 is made impossible by knot bolts 73 fixed to the mold 40 and passing through the spacers 71; the lower ends of the bolts 73 pass through the corresponding irons 74 of the platform 41 with considerable play.
The control connection between the platform 41 and the mold 40 is made by a single pair of control pins located at ends facing the diameter of the platform; one of these pins, as represented by the reference 75 in FIG. 9, engages, with a fairly small play in all directions in a corresponding reduction 76 of the platform 41 and in a reduction 77 formed in a bulge 78 of the mold 40.
The other spindle, the spindle 79, stengages without play, as indicated by the reference figure 10, in a reduced 80 of the platform 41; The upper end of this spindle carries a head or a roller 81 which engages in a reduction 82 of a bulge 83 formed on the mold 40; this reduction 82 extends in the direction of the diametrical line joining the axes of the pins 75 and 79 so as to allow the expansion and contraction of the mold 40 in a radial direction.
When the apparatus is in operation, the mold with its cavity 39, as one realizes, is forced to pass in front of the cover 45 as a result of the rotation of the platform 41; the cover 45 is kept in fairly intimate relation with the mold 40 by the pressure of the compressed air from the tube 60 and as the pressure thus exerted tending to bring the parts 40 and 45 closer to each other is transmitted by the frames or chassis 63, it is balanced so that no external reaction occurs. In addition, the adjustable clips 54 allow for any desirable clearance between mold 40 and cover 45 to exist and to be held with great precision while full air pressure is available to maintain it.
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oppose any increase in this game.
Figures 11 and 12 show a further alternative backing of the cover having modified arrangements for water cooling.
In this variant, the cover 45 consists of a part in which are formed a number of channels or interior passages 34 which cross it transversely.
At each side of the part 45, the passages 84 are formed so as to communicate with each other by cavities 85 formed in the parts 86 which are fixed to the part 45 by bolts 87 and spacers. 88; the rooms 86 are provided with pipe fittings 89 for the admission of refrigerant water. it can be seen that the water is forced to circulate along a sinuous path in the cover 45, which effectively cools this part during the operation of the apparatus.
According to another arrangement, a water jacket is arranged and mounted on the cover so that the pressure of the water tends to deform the cover towards the mold cavity, as desired.
According to another arrangement, the two surfaces of the mold adjacent to the cover are not in the same plane; they are sloping so that, in practice, the cover and the mold are in contact on each edge of the mold cavity and that the cover is kept substantially flat on the face adjacent to the molten metal by the use of a rigid water jacket fixed above so that its section resists deformation.
It is understood that the invention is not limited to the forms and construction arrangements of the elements of the mold and of the various devices associated with them which have been shown and described and that various modifications at this point
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vde and others can be made without departing for this from the scope of the invention.
CLAIMS.
1) Apparatus for casting the metal in use of the type described comprising mold elements collaborating to form a mold cavity reserved for the molten metal, in which an elastic force is established so as to be exerted on one of these elements in view pushing it on the other working element and acting across the surface of the joints formed between them, exert pressure, on the one hand, on the element and, on the other hand, on a stop, whose reaction is transmitted to the collaborating element, in view of the stated objective.
2) Apparatus for casting metal from. of the type described comprising mold elements collaborating to form a mold cavity reserved for molten metal in which the elements are arranged to be held in effective relation to each other by fluid loading members under close proximity.
3) -apparatus for casting molten metal of the type described in which the mold cavity is arranged so as to be constituted by a fixed upper element which works together, with a lower element which is passed in front of the upper element .
4) Apparatus according to claims 1, 2 or 3 wherein limiting means are provided to limit the respective approximation of the collaborating mold elements, with a view to the stated objective.
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