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MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INTENTION PROCEDE ET DISPOSITIF POUR REALISER UNE PRISE INTIME ENTRE L'ACIER ET UN METAL NON FERREUX, NOTAMMENT LE BRONZE AU PLOMB"
Ltinvention concerne un procède pour associer intimement l'acier avec un métal non ferreux, notamment le bronze au plomb, procédé applicable de préférence à la confection de coussinets compound.
On a déjà proposé de couler le métal non ferreux sur l'été** ment en acier placé dans le moule en sable, en appliquant la coulée en source-.
Dans tous les procédés connus qui, dans le but d'améliorer la prise par soudure et d'éviter une liquation, proposent de donner à la section du canal de coulée pour le métal non ferreux un profil conique qui va en divergeant vers le haut, ou qui, au contraire, travaillent avec un canal de coulée pour le métal non ferreux, dont la section libre présente une conicité exactement
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inverse, il est impossible, malgré toutes les mesures de précau- tion, d'éviter que des fissures de retrait ne se produisent dans le métal non ferreux versé dans le moule.
Il a fallu procéder à de nombreux essais pour trouver la raison de cea fissures de retrait. On a trouvé que ces dernières doivent être attribuées à la différence entre le pouvoir de dila- tation de l'acier et celui du métal non ferreux, d'une part, et au fait que la chaleur du métal non ferreux, versé dans le moule est évacuée plus rapidement en direction de l'élément en acier qui se soude au métal non ferreux, que dans la direction opposée, ce qui détermine un échauffement trop élevé de l'élément en acier, d'autre part.
Lorsqu'il s'agit d'un élément en acier sur la surface inté- rieure duquel on coule un métal non ferreux, cet élément en acier s'échauffera et se dilatera fortement lors de la coulée du métal non ferreux. Au cours du refroidissement de la pièce compound, le flux de chaleur du métal non ferreux vers l'élément en acier sera relativement beaucoup plus intense que vers le côté opposé, lequel est recouvert par le sable du noyau. L'élément en acier absorbera donc une nouvelle quantité de chaleur du métal non ferreux, ce qui a pour effet un échauffement supplémentaire de l'élément en acier.
Une fois l'équilibre thermique atteint, les deux elements se refroidiront, ce qui, en raison de la diffé- rance des coefficients de dilatation, donnera un retrait non uniforme, avec, comme résultat, des fissures de retrait dans l'élément en métal non ferreux.
La formation de fissures de retrait est encore favorisée par le fait qu'en raison de l'échauffement élevé de l'élément en acier, la solidification du métal non ferreux s'opère en partant de la face extérieure libre de ce dernier et en allant vers le corps en acier.
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La situation est tout à fait analogua lorsqu'il s'agit de couler du métal non ferreux sur la face extérieure d'un élément en acier. Ici également, il s'établit, pendant la coulée et au cours de la première période de solidification du métal non ferreux, un flux de chaleur très intense vers l'élément en acier, tandis que l'évacuation de la chaleur vers le côté opposé, c'est- à-dire vers le sable du moule, est relativement peu importante.
Lorsque la pièce compound commence à se refroidir, il se produit, tout comme lorsque ie métal non ferreux est coulé sur la face intérieure de l'élément en acier, des fissures de retrait dans le métal non ferreux, ceci en raison des coefficients de dilatation inégaux, ainsi que du fait que la solidification du métal non ferreux s'opère en allant de la face extérieure libre de ce dernier vers sa face soudée à l'élément en acier.
Suivant l'invention, en peut empêcher efficacement la formation de. telles fissures de retrait, lorsqu'on fait en sorte que l'évacuation de la chaleur à travers l'élément en acier soit plus intense que-dans la direction opposée, ce résultat étant réalisé par la prévision d'un corps métallique sur le coté libre de l'élément en acier. Dans ce cas, on obtient que, grâce au corps métallique auxiliaire, l'élément en acier ne subit pas un échauffement trop élevé au cours du processus de coulée et de solidification du métal non ferreux.
En outre, la solidification du métal non ferreux coulé sur l'élément en acier s'opère désormais en partant non pas de la face libre du dit métal, mais de la face qui est en contact avec l'élément en acier et qui est soudée à ce dernier, et en allant graduellement vers la face libre du métal non ferreux, de sorte que la formation de fissures de retrait se trouve efficacement empêchée.
Dans le cas d'éléments en acier appelés à recevoir sur la face intérieure une coulée de métal non ferreux, on prévoit utilement, entre l'élément en acier et le corps métallique qui.-' l'entoure, une couche isolante par exemple en sable, laquelle
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empêche, lors de la coulée, un saisissement du métal non ferreux introduit dans le moule.
Suivant l'invention, et lorsqu'il s'agit d'éléments en acier dont la face extérieure doit recevoir une coulée de métal non ferreux, le corps métallique auxiliaire qui, dans ce cas, doit se trouver à l'intérieur de l'élément en acier, est inséré avec un espace de jeu suffisant qui empêche le saisissement pendant la processus de coulée, mais qui disparaît toutefois lors de la solidification subséquente., étant donné l'échauffement du dit corps métallique, de sorte que cet espace ne peut pas empêcher l'évacuation rapide et voulue de la chaleur vers le corps métallique auxiliaire.
Lorsque le corps métallique auxiliaire inséré dans l'élément en acier possède un coefficient de dilatation égal ou inférieur à celui du corps en acier disposé dans le moule, il est superflu de prévoir un espace de jeu entre l'élément en acier et le corps métallique, vu que, lors du processus de coulée, l'espace en question se forme de lui-même en raison de l'échauffement rapide de l'élément en acier, pour disparaître ensuite progressivement après la coulée, du fait de l'échauffement du dit corps métallique.
Le corps métallique inséré dans l'élément en acier est de préférence percé de canaux débouchant à l'atmosphère, pour permettre un équilibrage de la pression dans l'espace d'air qui existe pendant la coulée.
Finalement, et dans le cas de pièces compound dans lesquelles le métal non ferreux doit se trouver du coté intérieur, il est recommandable de donner une forma creuse au noyau de sable situé à l'intérieur du métal non ferreux coulé sur l'élément en acier, dans le but de réduire l'évacuation de chaleur, ceci notamment lorsqu'il s'agit de pièces compound de grandes dimensions.
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Il est particulièrement utile, pour compenser les différences. de température qui se manifestent au sein du métal non ferreux dans le sens de la.hauteur de l'élément en acier, de faire en sorte qu'ici également le refroidissement diminue progressivement d'intensité, à savoir,. de bas en haut. Il convient que le refroidis. sement dans le sens de la hauteur soit conduit de telle manière que la solidification du métal non ferreux en contact avec l'élément en acier s'opère progressivement de bas en haut.
On a constaté qu'il était possible d'obtenir un résultat encore meilleur si l'on évacue, à l'aide d'un courant de fluide réfrigérant, la chaleur accumulée dans le corps métallique auxiliaire, cette évacuation s'effectuant jusqu'à la solidification complète de la pièce compound. Le courant de fluide réfrigérant peut éventuellement être envoyé à travers des canaux pratiqués dans le dit corps métallique. Il suffit cependant d'amener le réfrigérant jusqu'au corps métallique et de le laisser s'infiltrer dans le sable du moule. Le réfrigérant empêche dans tous les cas un échauffement trop intense du corps métallique auxiliaire servant à. régler l'évacuation de la chaleur.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple des moules aménagés conformément à la présente invention.
Dans ces dessins
Fig. 1 est un moule dans lequel on a placé un élément en acier appelé à recevoir sur sa face intérieure une coulée de métal non ferreux;
Fig. 2 est un moule contenant un élément en acier appelé à recevoir sur sa face extérieure une coulée de métal non ferreux;
Fig. 3 est une variante du moule suivant la Fig. 1;
Fig. 4 est une variante du moule suivant la Fig. 2.
Dans le mode de réalisation suivant la. Fig. 1, 1 désigne un manchon en acier disposé dans le moule en sable et à l'intérieur
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duquel est situé, à une certaine distance des parois de ce manchon, un noyau de sable 2 dont l'extrémité supérieure est pourvue d'une extension de guidage. D'autre part, le manchon en acier 1 est entouré d'un corps ou bloc métallique annulaire 4 espacé de la paroi du manchon 1, l'intervalle 5 entre le manchon en acier 1 et le bloc annulaire 4 étant rempli de sable. La noyau 2 présente intérieurement un espace creux 6.
Le métal non ferreux est versé dans le creux 7 du moule, entre le manchon en acier 1 et le noyau 2, à travers la canal de coulée 8 à l'extrémité inférieure duquel vient se raccorder sans coude brusque un canal borgne 9, courbé sur toute sa longueur.
Après avoir rempli le canal borgne 9, lequel reçoit toutes les impuretés du début de la coulée, le métal en fusion pénètre, par l'accès du jet de coulée transversal 10, dans la creux proprement dit du moule et, finalement, dans l'évent 11.
Grâce au bloc métallique annulaire 4 entourant la manchon en acier 1, on obtient qu'après la coulée, le métal non ferreux se refroidit progressivement depuis sa face soudée au manchon 1, en allant vers l'intérieur, étant donné que ce bloc détermine une évacuation plus intense de la chaleur à travers le manchon 1 vers l'extérieur que vers le noyau de sable 2 disposé à l'intérieur du moule. Afin de ralentir davantage l'évacuation de chaleur en direction du noyau 2, notamment dans le cas de manchons de grand diamètre, il est recommandable de ménager dans le noyau 2 un creux 6, comme montré dans l'exemple représenté au dessin.
La prévision d'une couche de sable 5, entre le manchon 1 et le bloc métallique 4, a pour but d'empêcher un saisissement du métal non ferreux par suite d'une évacuation trop rapide de la chaleur en direction du bloc métallique/pendant la coulée.
Dans le mode de réalisation suivant la Fig. 2, on dispose dans le moule un manchon en acier 12 dont l'extrémité inférieure
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13, de plus grand diamètre, vient s'appuyer sur le sable. A l'intérieur du manchon 12 se trouve place un corps métallique auxiliaire 14 qui peut pénétrer dans le sable plus ou moins profondément audessous du manchon 12, suivant les nécessités du cas, et dont l'extrémité inférieure peut au besoin présenter un plus grand diamètre, comme indiqué en traits interrompus. Le corps métallique 14 présente, au-dessus du manchon 12, une extension 15 qui assure le guidage de ce corps dans la masse de sable 16 dont la paroi extérieure délimite l'évent.
Lorsque le corps 14 est constitué en une matière ayant un coefficient de dilatation plus élevé que le manchon en acier 12, on donne à ce corps un diamètre extérieur tel qu'on obtienne, entre le corps 14 et le manchon 12, un faible espace de jeu, Ce dernier ne se modifie pas au moment de l'introduction du métal non ferreux dans le moule,c'est-à-dire lors de l'échauffement du manchon 12, - auquel correspond initialement un faible échauffement du corps métallique 14, - et disparaît seulement après l'achèvement de la coulée, et à la suite de l'échauffement plus intense du corps métallique 14. L'introduction du métal non ferreux dans le moule se fait ici également par le canal de coulée 8, et,après remplissage du canal borgne 9, à travers le jet de coulée transversal 10. Ici également, on prévoit un évent 11 au-dessus du manchon 12.
Grâce à la prévision du, corps métallique 14 à l'intérieur du manchon en acier 12, on obtient qu'ici également la solidification du métal non ferreux s'opère progressivement en partant de la surface de ce métal qui est située au contact du manchon 12, et en allant vers l'extérieur, ce qui permet d'éviter des fissures de retrait. On évite en outre un saisissement du métal non ferreux lors de la coulée, grâce à l'espace de jeu initialement présent entre le manchon 12 et le corps métallique 14.
Lorsque le corps 14 est établi en une matière présentant
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un coefficient de dilatation égal ou inférieur à celui du manchon 12, il est superflu de prévoir, lors de l'insertion du corps métallique 14, un espace de jeu entre celui-ci et le manchon 12, étant donné que, pendant la coulée, et en raison de l'échauffement plus rapide du manchon 12, cet espace se forme de toute façon dès le début de la coulée, espace dont la disparition progressive n'a lieu que dans la suite, sous l'effet de réchauffement du corps métallique 14. Le corps métallique 14 inséré dans le manchon 12 est percé de canaux 1?,lE en communication avec l'atmosphère, afin d'assurer l'équilibrage de la pression dans l'espace d'air qui s'établit lors de la coulée.
Pour empêcher une pénétration de métal non ferreug dans l'espace de jeu entre le manchon en acier 12 et la corps métallique 14, on garnit le joint situé à. la partie supérieure du moule, d'un anneau métallique 19 dont le collier 20 s'engage légèrement sur la surface extérieure du dit manchon. L'extrémité inférieure 13 de plus grand diamètre, du manchon 12, est pourvue, aux mêmes fins, de nervures circulaires concentriques 21 qui pénètrent dans le sable, assurant ainsi une étanchéité suffisante.
Dans le mode de réalisation suivant la. Fig. 3, lequel correspond à celui montré dans la Fig. l, 1 désigne un manchon en acier disposé dans le moule en sable, 2 - le noyau de sable situé à l'intérieur du manchon, 3 - l'extension de guidage prévue à l'extrémité supérieure du noyau, 4 - un bloc métallique annulaire qui entoure le manchon 1, mais dont il est séparé par un intervalle 5. Comme il ressort du dessin, l'épaisseur de la couche de sable 5 entre l'élément en acier 1 et le bloc métallique 4 augmente progressivement depuis l'extrémité inférieure de l'élément 1, jusqu'à l'extrémité supérieure de celui-ci.
La variation d'épaisseur de la couche de sable 5 est calculée de telle manière que la solidification du métal non ferreux introduit dans le moule
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s'effectue uniformément en hauteur le long de la paroi de l'élément 1, mais de préférence en progressant de bas en haut.
Dans le mode de réalisation suivant la Fig. 4, qui corres- pond à celui représenté dans la Fig. 2, 12 désigne le manchon en acier placé dans le moule, et 13 - une bride prévue sur l'extrémité inférieure de ce manchon et destinée à s'appuyer sur le sable. A l'intérieur du manchon 12 se trouve disposé un corps métallique auxiliaire 14 dont l'extrémité supérieure présente une extension 15 en vue du guidage dans la masse de sabla intérieure 16 dont la paroi extérieure délimite l'évent. Dans le corps métallique 14 se trouve inséré un cône métallique 14a, comme indiqué par les lignes interrompues.
Le cône intérieur 14a possède une conductibilité thermique plus élevée que le restant du corps métallique 14, de sorte que l'évacuation de la chaleur µ travers le corps métallique 14 s'effectue avec une intensité qui varie- dans le sens de la hauteur du manchon 12, c'est-à-dire qui va décroissant de l'extrémité inférieure vers l'extrémité supérieure du manchon 12. Ici également, on obtient, par un choix convenable de la matière constitutive du cône intérieur 14à et par un calcul approprié de la conicité de celui-ci, un réglage de l'évacuation de la chaleur, de telle manière que la solidification du métal non ferreux s'effectue uniformément ... en hauteur de long de la paroi du manchon. 12, mais de préférence en progressant de bas en haut.
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DESCRIPTIVE MEMORY in support of an application for a PATENT OF INTENT PROCESS AND DEVICE FOR ACHIEVING AN INTIMATE TAKING BETWEEN STEEL AND A NON-FERROUS METAL, IN PARTICULAR LEAD BRONZE "
The invention relates to a process for intimately associating steel with a non-ferrous metal, in particular lead bronze, a process which is preferably applicable to the production of compound bearings.
It has already been proposed to cast the non-ferrous metal on the summer steel placed in the sand mold, by applying the source-casting.
In all the known processes which, in order to improve the setting by welding and to avoid liquation, propose to give the section of the pouring channel for the non-ferrous metal a conical profile which divides upwards, or who, on the contrary, work with a pouring channel for non-ferrous metal, the free section of which has a taper exactly
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Conversely, it is impossible, despite all precautionary measures, to prevent shrinkage cracks from occurring in the non-ferrous metal poured into the mold.
It took a lot of testing to find the reason for these shrinkage cracks. It has been found that the latter must be attributed to the difference between the expansion power of steel and that of the non-ferrous metal, on the one hand, and to the fact that the heat of the non-ferrous metal, poured into the mold is discharged more quickly in the direction of the steel element which welds to the non-ferrous metal, than in the opposite direction, which determines too high a heating of the steel element, on the other hand.
In the case of a steel member having a non-ferrous metal casting on its inner surface, this steel member will heat up and expand greatly during the casting of the non-ferrous metal. During the cooling of the compound part, the heat flow from the non-ferrous metal to the steel element will be relatively much more intense than to the opposite side, which is covered by the core sand. The steel element will therefore absorb a further amount of heat from the non-ferrous metal, which has the effect of further heating of the steel element.
Once thermal equilibrium is reached, the two elements will cool down, which, due to the difference in expansion coefficients, will give non-uniform shrinkage, resulting in shrinkage cracks in the metal member. nonferrous.
The formation of shrinkage cracks is further favored by the fact that due to the high heating of the steel element, the solidification of the non-ferrous metal takes place starting from the free outer face of the latter and going towards the steel body.
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The situation is quite analogous when it comes to casting non-ferrous metal on the outer face of a steel element. Here too, during the casting and during the first period of solidification of the non-ferrous metal, a very intense heat flow is established towards the steel element, while the heat dissipation to the opposite side. , that is to say towards the sand of the mold, is relatively unimportant.
When the compound part begins to cool down, just like when the non-ferrous metal is poured onto the inner face of the steel member, shrinkage cracks in the non-ferrous metal occur due to the expansion coefficients. unequal, as well as the fact that the solidification of the non-ferrous metal takes place from the free outer face of the latter towards its face welded to the steel element.
According to the invention, can effectively prevent the formation of. such shrinkage cracks, when the heat dissipation through the steel member is made more intense than in the opposite direction, this result being achieved by providing a metallic body on the side. free from the steel element. In this case, it is achieved that, thanks to the auxiliary metal body, the steel element does not undergo too high heating during the process of casting and solidifying the non-ferrous metal.
In addition, the solidification of the non-ferrous metal cast on the steel element now takes place starting not from the free face of said metal, but from the face which is in contact with the steel element and which is welded. to the latter, and gradually going to the free face of the non-ferrous metal, so that the formation of shrinkage cracks is effectively prevented.
In the case of steel elements intended to receive on the inner face a casting of non-ferrous metal, it is useful to provide, between the steel element and the metallic body which surrounds it, an insulating layer, for example in sand, which
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prevents, during casting, a seizure of the non-ferrous metal introduced into the mold.
According to the invention, and when it comes to steel elements whose outer face is to receive a non-ferrous metal casting, the auxiliary metal body which, in this case, must be inside the element made of steel, is inserted with a sufficient clearance space which prevents seizure during the casting process, but which nevertheless disappears during the subsequent solidification., given the heating of said metal body, so that this space cannot not prevent the rapid and desired evacuation of heat to the auxiliary metal body.
When the auxiliary metal body inserted into the steel element has an expansion coefficient equal to or less than that of the steel body placed in the mold, it is unnecessary to provide a clearance space between the steel element and the metal body , since, during the casting process, the space in question is formed by itself due to the rapid heating of the steel element, and then gradually disappears after the casting, due to the heating of the said metallic body.
The metallic body inserted in the steel element is preferably pierced with channels opening out to the atmosphere, to allow a balancing of the pressure in the air space which exists during the casting.
Finally, and in the case of compound parts in which the non-ferrous metal must be on the inside, it is advisable to give a hollow shape to the sand core located inside the non-ferrous metal cast on the steel element. , with the aim of reducing heat dissipation, in particular in the case of large-dimension compound parts.
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It is particularly useful, to compensate for the differences. of temperature which are manifested within the non-ferrous metal in the direction of the height of the steel element, so that here also the cooling gradually decreases in intensity, namely ,. from bottom to top. It should be cooled. In the direction of height, the solidification of the non-ferrous metal in contact with the steel element takes place gradually from bottom to top.
It has been found that it is possible to obtain an even better result if the heat accumulated in the auxiliary metal body is discharged with the aid of a stream of refrigerant, this removal taking place up to complete solidification of the compound part. The flow of refrigerant fluid can optionally be sent through channels formed in said metallic body. It suffices, however, to bring the coolant to the metal body and to let it infiltrate the sand of the mold. In all cases, the coolant prevents excessive heating of the auxiliary metal body used for. adjust the heat dissipation.
The accompanying drawings show, by way of example, molds arranged in accordance with the present invention.
In these drawings
Fig. 1 is a mold in which has been placed a steel element intended to receive on its inner face a casting of non-ferrous metal;
Fig. 2 is a mold containing a steel element intended to receive on its outer face a casting of non-ferrous metal;
Fig. 3 is a variant of the mold according to FIG. 1;
Fig. 4 is a variant of the mold according to FIG. 2.
In the embodiment according to the. Fig. 1, 1 designates a steel sleeve placed in the sand mold and inside
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of which is located, at a certain distance from the walls of this sleeve, a sand core 2, the upper end of which is provided with a guide extension. On the other hand, the steel sleeve 1 is surrounded by an annular metal body or block 4 spaced from the wall of the sleeve 1, the gap 5 between the steel sleeve 1 and the annular block 4 being filled with sand. The core 2 internally has a hollow space 6.
The non-ferrous metal is poured into the hollow 7 of the mold, between the steel sleeve 1 and the core 2, through the pouring channel 8 at the lower end of which is connected without abrupt bend a blind channel 9, curved on its entire length.
After filling the blind channel 9, which receives all the impurities from the start of the casting, the molten metal enters, through the access of the transverse casting jet 10, into the actual hollow of the mold and, finally, into the vent 11.
Thanks to the annular metal block 4 surrounding the steel sleeve 1, it is obtained that after casting, the non-ferrous metal gradually cools from its face welded to the sleeve 1, going inward, since this block determines a more intense heat evacuation through the sleeve 1 to the outside than to the sand core 2 placed inside the mold. In order to further slow down the heat dissipation in the direction of the core 2, in particular in the case of large diameter sleeves, it is advisable to provide in the core 2 a hollow 6, as shown in the example shown in the drawing.
The provision of a layer of sand 5, between the sleeve 1 and the metal block 4, is intended to prevent seizure of the non-ferrous metal as a result of too rapid evacuation of heat in the direction of the metal block. casting.
In the embodiment according to FIG. 2, a steel sleeve 12 is placed in the mold, the lower end of which
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13, of larger diameter, rests on the sand. Inside the sleeve 12 is located an auxiliary metal body 14 which can penetrate into the sand more or less deeply below the sleeve 12, according to the needs of the case, and whose lower end can if necessary have a larger diameter. , as shown in broken lines. The metal body 14 has, above the sleeve 12, an extension 15 which ensures the guidance of this body in the mass of sand 16, the outer wall of which delimits the vent.
When the body 14 is made of a material having a higher coefficient of expansion than the steel sleeve 12, this body is given an outer diameter such that a small space of space is obtained between the body 14 and the sleeve 12. clearance, The latter does not change when the non-ferrous metal is introduced into the mold, that is to say when the sleeve 12 heats up, - to which initially corresponds a low heating of the metal body 14, - and disappears only after the completion of the casting, and following the more intense heating of the metal body 14. The introduction of the non-ferrous metal into the mold is done here also through the casting channel 8, and, after filling the blind channel 9, through the transverse casting jet 10. Here also, a vent 11 is provided above the sleeve 12.
Thanks to the provision of the metal body 14 inside the steel sleeve 12, it is obtained that here also the solidification of the non-ferrous metal takes place gradually starting from the surface of this metal which is located in contact with the sleeve. 12, and going outwards, which avoids shrinkage cracks. Seizure of the non-ferrous metal during casting is also avoided, thanks to the clearance space initially present between the sleeve 12 and the metal body 14.
When the body 14 is made of a material having
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a coefficient of expansion equal to or less than that of the sleeve 12, it is superfluous to provide, when inserting the metal body 14, a clearance space between the latter and the sleeve 12, given that, during casting, and due to the faster heating of the sleeve 12, this space is formed anyway from the start of casting, a space whose gradual disappearance only takes place subsequently, under the effect of heating of the metal body 14. The metal body 14 inserted into the sleeve 12 is pierced with channels 1?, LE in communication with the atmosphere, in order to ensure the pressure equalization in the air space which is established during the casting.
To prevent penetration of non-ferrous metal into the clearance space between the steel sleeve 12 and the metal body 14, the gasket located at. the upper part of the mold, a metal ring 19, the collar 20 of which engages slightly on the outer surface of said sleeve. The lower end 13 of larger diameter, of the sleeve 12, is provided, for the same purposes, with concentric circular ribs 21 which penetrate into the sand, thus ensuring a sufficient seal.
In the embodiment according to the. Fig. 3, which corresponds to that shown in FIG. l, 1 designates a steel sleeve placed in the sand mold, 2 - the sand core located inside the sleeve, 3 - the guide extension provided at the upper end of the core, 4 - a metal block annular which surrounds the sleeve 1, but from which it is separated by a gap 5. As can be seen from the drawing, the thickness of the layer of sand 5 between the steel element 1 and the metal block 4 gradually increases from the end lower part of element 1, up to the upper end thereof.
The variation in thickness of the layer of sand 5 is calculated in such a way that the solidification of the non-ferrous metal introduced into the mold
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is carried out uniformly in height along the wall of the element 1, but preferably progressing from bottom to top.
In the embodiment according to FIG. 4, which corresponds to that shown in FIG. 2, 12 designates the steel sleeve placed in the mold, and 13 - a flange provided on the lower end of this sleeve and intended to rest on the sand. Inside the sleeve 12 is disposed an auxiliary metal body 14, the upper end of which has an extension 15 for guiding in the inner mass of sand 16, the outer wall of which delimits the vent. In the metal body 14 is inserted a metal cone 14a, as indicated by the broken lines.
The inner cone 14a has a higher thermal conductivity than the remainder of the metal body 14, so that the heat dissipation µ through the metal body 14 takes place with an intensity which varies in the direction of the height of the sleeve. 12, that is to say which decreases from the lower end towards the upper end of the sleeve 12. Here also, one obtains, by a suitable choice of the material constituting the internal cone 14à and by an appropriate calculation of the taper thereof, an adjustment of the heat removal, so that the solidification of the non-ferrous metal takes place uniformly ... in height along the wall of the sleeve. 12, but preferably progressing from the bottom up.