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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de B R E V E T D'I N V E N T I O N "Perfeotionnements aux produits métalliques plats"
La présente invention est relative à la fabri- cation de produits métalliques plats directement à par. tir de métal fondu.
L'invention a encore pour objet un procédé industriel pour la fabrication de bandes métalliques. pro- cédé qui est plus simple et plus efficace que les procédés utilisés jusqu'ici dans 1. industrie et d'après lequel on for me des feuilles ou des produits analogues à des bandes direct tement à partir de métal fondu sans utiliser de phases in- termédiaires telles que le moulage et le laminage habituels.;
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On a fait de nombreux essais pour former des produits métalliques plats directement à partir de métal fondu, mais tous ces essais ont ou bien échoué complète- ment, ou bien se sont révélés très douteux au point de vue de la pratique industrielle tant au point de vue du procé- dé lui-même qu'au point de vue du produit en résultant.
Un de ces procédés fut imaginé dès 1865 par RESSEMER; il consistait à former une masse de métal fondu dans l'intervalle compris entre deux cylindres refroidis au-dessus de leur point le plus rapproché (intervalle qu'on désignera dans ce qui va suivre' sous le nom de poch, ces cylindres tournant dans des sens opposés et de telle manière qu'ils évacuent, vers le bas et à travers l'espace compris entre les cylindres, la matière solidifiée qui a pu se former à l'intérieur de la masse précitée et qu'ils la déforment mécaniquement sous forme d'un produit plat, forme sous laquelle ce produit est évacué.
Des variantes de ce procédé ont été périodiquement essayées, mais la lit- térature technique indique que ces essais n'ont rencontré qu'un médiocre succès et seulement dans le cas de métaux à faible point de fusion.
Dans l'application de l'invention, on tire avan- tage de phénomènes ou de lois physiques naturels qui'n'ont pas jusqu'ici été utilisés dans les essais antérieurs pour obtenir une matière sous forme de feuilles ou de bandes directement à partir du métal fondu ; dansces conditions on n'obtient pas seulement un produit présentant des ca- ractéristiques physiques nouvelles et extrêmement avanta- geuses, mais encore on réalise un procédé qui est simple et efficace et qui est susceptible d'être utilisé effica- cement dans l'industrie.
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Un métal à l'état fondu agit comme beaucoup d'autres liquides; il présente les caractéristiques physi ques de tension superficielle à divers degrés, caractérisa tiques qui dépendent dans une certaine mesure du métal par-, ticulier et de sa température, mais ses caractéristiques principales, aux températures de coulée ordinairement uti- lisées dans l'industrie sont les suivantes : sa. mobilité analogue à celle d'un liquide, mobilité qui résulte de la réduction de la force de cohésion entre ses constituants atomiques ou moléculaires; sa faculté de prendre facilement une forme sous l'action de forces qui lui sont appliquées ou de force de limitation; son pouvoir de mouiller la plu- part des matières avec lesquelles il est amené en contact;
sa caractéristique qu'on peut appeler d'auto-nivellement sous l'action de forces uniformément appliquées telles que la pesanteur ou autre force dirigée. Le nouveau pro- cédé qui fait l'objet de l'invention tire avantage de ces caractéristiques physiques inhérentes que présente le métal mondu aux températures de coulée utilisées ordinairement dans l'industrie et il utilise ces caractéristiques pour la production d'une couche liquide ayant une largeur et une épaisseur contrôlées, cette couche étant refroidie à la température de solidification et débitée sous forme d'un produit solide continu plat ou analogue à une feuille.
L'invention consiste d'une façon générale: à créer un courant réglé de métal fondu existant à une tem- pérature déterminée telle que, par exemple, la température de coulée ordinaire industrielle; à intercepter ledit cou- rant par une surface froide propre et étendue d'un agent absorbant la chaleur, susceptible d'être mouillée par le métal fondu et se déplaçant à une vitesse uniforme dans le sens de sa surface étendue et à une vitesse plus grande que la vitesse d'écoulement du métal, grâce à quoi le métal est en fait amené à la surface mobile, couvre
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cette surface ou une portion de celle-ci par suite de son pouvoir mouillant, c'est-à-dire de sa faculté d'adhé- rer à cette surface,
et forme une couche d'une certaine épaisseur sur cette surface suivant les forces interato- miques ou intermoléculaires (c'est-à-dire les forces de cohésion), épaisseur qui a une valeur qui dépend de la vitesse relative de la surface absorbant la chaleur et du courant de métal fondu; enfin à solidifier le métal de cette couche pour l'amener à l'état solide pendant qu'il se trouve en contact avec la surface de cet élément absorbant la chaleur et pendant qu'il se trouve en fait supporté par ladite surface.
Conformément à l'invention également, on pro- duit une bande, d'une façon continue à partir de métal fondu tel que l'acier, de la manière suivante : on crée un écoulement sensiblement uniforme de métal fondu sous la forme d'un courant dans un espace limité; on fait arriver ce courant sur une surface absorbant la chaleur, disposée sensiblement horizontalement, se déplaçant rapidement et susceptible d'être mouillée par le métal fondu ; on amène le métal fondu à cette surface de façon à éliminer l'effet de turbulence dans le courant au point de contact initial entre le métal fondu et la surface absorbant la chaleur;
. on accumule sur cette surface une couche fondue, cette ac- cumulation étant permise par les forces de cohésion et d'adhérence que ladite couche remporte; on refroidit la cou- che ainsi formée au-dessous de la température de solidification et on évacue alors la couche sous la forme d'une bande continue, tandis qu'on utilise la force de contrac- tion et d'expansion engendrée pour libérer ladite bande de l'élément absorbant la chaleur.
Un a découvert que lorsque le métal fondu tel que, par exemple, un métal ferreux, était amené à une telle
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surface, le courant calme amené d'une façon continue à. la. surface mobile se transformait en une couche se déplaçant à. la vitesse de la surface et qui augmentait d'épaisseur, sous Inaction des forces combinées d'adhésion et de cohé- sion, aux dépens du métal arrivant sous la partie prin- cipale de la surface du courant en question.
Le métal de la couche a, au point de vue hydrostatique, des propriétés d'auto-nivellement pendant qu'il se trouve encore à l'état fondu et fortement plastique, mais il est rapidement so lidifié en raison de sa surface étendue et il est trans- formé en une bande solide de largeur et d'épaisseur sensi blement uniformes, bande qui est d'abord portée par la sur- face absorbante par suite du contact intime entre la bande et la surface, mais qui se contracte lorsqu'elle se refroi- dit et qui se libère ainsi de la surface de support et de refroidissement sans aucune intervention.
La largeur de la bande ainsi formée peut être réglée par réglage de la largeur du courant de métal fon- du lorsqu'il est amené à la surface absorbant la chaleur ; on a constaté que l'épaisseur de la bande pouvait être réglée entre certaines limites rapprochées par réglage de la rela tion existant entre la vitesse de la surface absorbante et la vitesse de l'écoulement du courant de métal fondu amené à ladite surface.
Pour préciser ce point d'une autre façon, on peut dire que la section transversale de la bande de métal est déterminée et réglée entre certaines limites, rapprochées par la relation suivante : surface de la section transversale de la bande multipliée par la vitesse de la surface absorbant la chaleur = surface de la section trans- versale du courant de métal fondu (amené à la surface) multipliée par la vitesse de l'écoulement de ce courant.
Par exemple, si le courant de métal fondu s'é
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coulant à travers une fente rectangulaire de 5 centimètres de largeur et d'un centimètre 25 d'épaisseur et à une vi- tesse de 0m,60 par seconde est amené à reposer sur une surface absorbant la chaleur, telle que celle qui a été décrite précédemment, et qui se déplace à la vitesse de 15 mètres par seconde, la section de la bande continue ré- sultante peut être calculée de la façon suivante : b x 1,25 x 0,60/16 = 0cm2, 25 Autrement dit, la couche ou bande de métal formée aura une section transversale de 0,cm2 25.
On a également constaté que lorsqu'on une fente telle que celle qui a été décrite ci- dessus amène du métal fondu à une surface absorbant la cha- leur, telle que celle qui a été indiquée, dans des conditions telles qu'il n'y ait que peu de turbulence ou pas du tout de turbulence dans la zone de contact initiale entre le courant et la surface absorbant la chaleur, la largeur de la couche ou bande résultante était sensiblement celle de la fente ;
en conséquence, dans l'exemple ci-dessus donné, la largeur de la bande ou de la pellicule sera de 0cm225, soit 0cm05. 5 cm
Bien que le procédé de formation de la bande continue puisse être modifié, il résulte de ce qui précède que la procédé actuellement préféré comporte non seulement l'utilisation de toutes les forces jusqu'ici énumérées, mais également le choix d'une surface absorbant la chaleur qui puisse être mouillée par le métal fondu particulier agis- sant sur elle.
Il se peut que des recherches ultérieures montrent des variations dans la faculté d'un métal fondu à mouiller différents matériaux solides, mais on a constaté que la plupart des métaux fondus, y compris les alliages, lorsqu'ils étaient amenés à une surface propre, froide et sèche de matière solide telle que l'acier ou le cuivre ou un alliage de cuivre, donnaient un bon contact entre le métal
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fondu et la surface par suite sans doute de l'action de mouillage ou de la libre action de l'attraction interato- mique entre le métal de la surface absorbante et le métal fondu qui lui est amené.
Cette force a une valeur consi- dérable, quand bien même d'autres forces y seraient inclu- ses et on peut considérer qu'elle agit pour que le métal fondu adhère à la surface absorbant la chaleur et se dé- plaçant et qu'elle agit comme une partie faisant corps avec cette surface (c'est-à-dire se déplaçant avec elle à la même vitesse et dans le même sens) jusqu'au point où cesse la prise adhésive et sous vide, par suite de la solidifica- tion complète et de la contraction ultérieure qui se pro- duit sous l'action du refroidissement réalisé.
Il est évident cependant que même après que la bande de métal a été ainsi libérée de la surface absorbant la chaleur et en déplacement, elle continue à se déplacer dans le sens des forces de poussée qui agissaient antérieu- rement sur elle et sous l'action de ces forces.
Bien que la couche de métal fondu adhère à la surface absorbant la chaleur et se déplace avec elle, le contact absolu entre le métal et la surface permet de considérer les deux (couche et surface) comme une section unique bi-métallique pour la détermination des conditions d'échange de chaleur. L'échange de chaleur entre la couche fondue et la couche solide eu absorbant la chaleur et à travers leurs épaisseurs respectives est directement pro- portionnel à la conductibilité calorifique de chaque couche et au degré de chaleur considéré ; en conséquence, les fac- teurs connus ci-dessus permettent de déterminer la durée pendant laquelle ce contact doit être maintenu entre les deux couches dans le but de solidifier la couche fondue et de la libérer de la couche absorbant la chaleur.
Autrement
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dit, la transmission de chaleur qui a lieu se fait entre une couche métallique fondue choisie et réglée et une sec- tion déterminée d'une matière choisie absorbant la chaleur ; en conséquence, la vitesse désirée de la surface absorbant la chaleur ayant été choisie, la distance sur laquelle la section combinée ou bi-métallique doit se déplacer (pour obtenir le refroidissement désiré de la couche de mé- tal fondu) peut être mathématiquement déterminée.
Bien qu'on ait indiqué que l'épaisseur de la cou- che de métal fondu, et en conséquence celle de la bande finie, pouvaient en fait être réglées par le réglage de la relation entre la vitesse de la surface mobile et la vitesse d'écoulement du courant fondu amené à cette sur- face, cette indication n'est exacte, pour autant qu'on l'ait constaté jusqu'à présent, que pour des épaisseurs allant jusqu'à 6 mm. 3 environ, car d'autres facteurs peu- vent affecter la relation exacte lorsque des coudhes de métal fondu de plus grande épaisseur sont en jeu.
Dans ce qui précède cependant, on a indiqué que les facteurs con- nus utilisables permettaient de déterminer exactement la quantité de chaleur dissipée et la vitesse de dispersion nécessaire pour obtenir les résultats désirés et que les diverses facilités offertes au technicien permettaient non seulement de dissiper d'une façon efficace la chaleur du métal fondu, mais également de la dissiper de façon à évi- ter que la surface soit piquée ou corrodée par craquelures ou faassée ou encore que d'autres distorsions nuisibles de l'élément absorbant la chaleur se proouisent.
Il s'en- suit par conséquent que l'élément absorbant la chaleur peu être établi (au point de vue de sa composition, de sa forme et de ses facilités de refroidissement) de façon à éviter d'une manière absolue toute possibilité de soudure
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ou. de collage du métal fondu audit élément. Il en résulte que d'excellentes conditions peuvent être réalisées pour. la surface de la bande finie et quand bien même un autre traitement ne lui serait pas appliqué.
On a constaté que lorsque l'élément absorbant la chaleur était convenablement choisi, en relation avec la faculté du métal fondu qui doit le mouiller, le contact , entre le métal fondu et la surface de support de l'élément absorbant la chaleur était si intime qu'une sorte de pri- se sous vide était réalisée et que la surface de l'élément absorbant la chaleur était en fait reproduite sur la ban- de formée. Pour cette raison, il n'est pas seulement pos- sible, mais encore désirable de prévoir pour l'élément absorbant la chaleur une surface absorbante polie et d'éta- blir alors une relation telle entre l'amenée de chaleur et la dispersion de chaleur à partir de cette surface qu'on évite des conditions de température qui pourraient tendre à corroder la surface ou à l'endommager.
L'invention permet également d'obtenir une bande dont les caractéristiques physiques sont améliorées. On voit d'après la description qui précède que l'invention consiste à dissiper sensiblement toute la chaleur (c'est- à-dire la chaleur de fusion proprement dite et la chaleur latente du métal en fusion) pendant que le métal est mis sous forme de couche ayant l'épaisseur du produit fini.
Lors- que la surface mobile absorbant la chaleur est en contact avec le métal, elle le transforme presque instantanément en une feuille mince ayant l'épaisseur désirée finale; il en ré- sulte que le refroidissement a lieu sensiblement dans ces con- ditions telles que non seulement la chaleur est transmise à l'élément absorbant la chaleur, élément relativement froid, mais encore que le métal ainsi refroidi se trouve sous la forme d'une feuille.
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On sait que la structure des métaux coulés est peu résistante si on la compare à la structure qui est dé- veloppée par le travail mécanique ou qui résulte d'un travail mécanique ; ce manque inhérent de résistance est dû à la formation cristalline typique d'un produit coulé, de formation dans laquelle il y a des zones ou couches/cristal- lisation telles que celles qui vont être indiquées ci- dessous :
1 / une couche solidifiée et refroidie ou pel- licule à la périphérie de la partie moulée, cette couche étant constituée par de petits cristaux non orientes (c'est- à-dire disposés au hasard) et analogues à des filets ou veines;
2 / une couche de longs cristaux analogues à des colonnes et qu'on appelle également des aiguilles et qui sont orientés par rapport à l'axe de croissance de la forma- tion cristalline et dans un sens opposé à l'écoulement de chaleur, cette couche constituant la cause principale de la faiblesse de structure de la pièce coulée;
3 / une zone centrale de gros cristaux à axes équidistants.
Les propriétés physiques de la couche solidifiée refroidie ci-dessus mentionnée en premier lieu sont géné- ralement supérieures aux propriétés données aux parties de la pièce moulée ou du produit fini après que la moulage a été soumis à un travail mécanique, ceci du fait que sa composition chimique est homogène et exempte de séparation ou ségrégation et qu'elle est à cet égard la marne que celle du métal fondu dans le four ou dans la poche. Au contraire la structure cristalline hétérogène de la pièce moulée est caractérisée par une séparation ou ségrégation sélectif de l'alliage et des impuretés, par des occlusions de gaz, par
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des retassures ou par la formation d'autres cavités et par tout autre phénomène bien connu sous le nom général de "lingotisme".
Des recherohes récentes faites au sujet de la cristallisation des métaux ont montré que la structure cristalline fine et non orientée de la couche solidifiée refroidie d'un lingot est due au refroidissement instantané d'une fine pellicule de métal fondu lorsqu'elle se trouve au contact des parois froides du moule; il en résulte pra- tiquement une cristallisation spontanée à l'intérieur'de cet- te pellicule qui se trouve exempte de segrégation et d'orientation.
On a trouvé que la section des cristaux dans la couche solidifiée refroidie devenait plus petite lorsque la vitesse de cristallisation augmentait (c'est-à-dire lorsque le facteur temps ou durée diminuait);non saalement il est possible d'utiliser ces indications pour la produc- tion du produit ci-dessus défini, mais encpre on peut les utiliser pour régler la dimension des cristaux en question et la finesse relative de la matière.
D'après ce qui précède, il est facile de voir que le produit métallique que l'on peut obtenir conformément à l'invention est analogue, quant à ses caractéristiques physiques, à la couche solidifiée refroidie ci-dessus défi- nie et qu'il est caractérisé par une structure cristalline primaire nouvelle et spéciale, exempte de zones séparées ou distinctes de cristallisation et homogène et uniforme sur toute la longueur et l'épaisseur de la bande. Autrement dit, le produit en question est caractérisé par de petits cris- taux non orientés et analogues à des filets ou veinules, cristaux qui sont tous sensiblement identiques comme dimen- sions et qui sont distribués d'une façon uniforme et ho- mogène à. travers toute la masse du produit fini.
En outre,
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le produit analogue à une bande est caractérisé par l'uni- formité de la composition chimique qui est identique à celle du métal fondu fourni par le four de fusion et qui est exempte de variations et de défauts tels que ceux qui existent dans un lingot primaire et qui sont le résultat d'une ségrégation ou séparation sélective des métaux composants, d'une concentration des impuretés aux parties limites des cristaux en forme de colonnes, des occlusions de gaz etc... En outre, la matière ne présente pas d'ef- fet de direction ou d'orientation tel que celui qui est ordinairement provoqué par un travail mécanique et par l'écrasement des grandes aiguilles cristallines qui caractéri- sent un lingot et d'autres pièces coulées.
Ce nouveau produit conserve cependant la plupart des caractéristiques ci-dessus décrites et les avantages de sa nouvelle structure cristal- line primaire, après travail mécanique tel que laminage, forgeage ou extrusion et après traitement thermique auquel ledit produit se prête d'une façon efficace et active par suite de son uniformité et de son homogénéité.
Cette structure cristalline du produit perfec- tionné que l'on peut obtenir conformément à l'invention et les propriétés physiques résultantes sont particulièrement marquées dans les alliages à haute teneur tels que les aciers à outils rapides et ce qu'on appelle les aciers inoxydables. En outre, il est évident que le procédé qui fait l'objet de l'invention permet d'éliminer presque com- plètement les défauts et les inconvénients provoqués par les gaz occlus ou en solution dans le métal fondu.
Afin que l'invention puisse être parfaitement comprise, on va la décrire maintenant en se référant au dessin annexé sur lequel :
La fig. 1 est une coupe verticale schématique
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d'une machine susceptible d'être utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention et dans laquelle le métal fondu perfec- tionné est amené à la surface d'un élément absorbant la cha- leur et se déplaçant rapidement, élément qui a la forme d'une courroie sans fin;
La fig. 2 est une coupe verticale, à. plus grande échelle, qui montre une variante d'un détail de construction de la machine représentée sur la fig. 1;
la fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, mais qui montre schématiquement un rouleau ou cylindre de for- mation qui est disposé par rapport aux parties qui lui sont associées, de telle façon qu'il coopère avec l'élément absor- bant la chaleur pour la fabrication du produit fini;
La fig. 4 est une vue schématique en coupe d'un mo- de de réalisation modifié d'appareil dans lequel l'élément absorbant la chaleur a la forme d'un anneau rigide ou cylin- dre ;
La fig. 5 est une vue schématique en coupe d'un fragment d'gne machine analogue à celle qui est représentée sur la fig. 4, mais avec certaines modifications de cons- truction; le, fig. 6 est une vue en élévation latérale d'une machine telle que celle qui est représentée d'une fa- çon générale sur la fig. 4 ou sur la fig. 5;
La fig. 7 est une vue en coupe d'un fragment d'une machine telle que celle qui est représentée sur la fig. 11, mais équipée avec une vanne de mesure rotative;
La fig. 8 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un type de machine à anneau équipé avec ..des dis- positifs de contruction analogues à ceux qui sont représen- tés sur les figures précédentes;
La fig. 9 est une vue schématique montrant l'en-
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grenage utilisé dans la machine représentée sur la fig. 8;
La fig. 10 est une coupe fragmentaire et trans- versale d'une bande refroidie par de l'eau et formant anneau, ainsi que des dispositifs prévus pour la commande de cet anneau;
La fig.
Il est une coupe verticale de la machine représentée schématiquement sur la fig. 8;
La fig. 12 est une vue schématique en plan par dessus de la machine représentée sur la fig. 8 ;
La fig. 13 est une coupe schématique et fragmen- taire de l'appareil représenté sur la fig. 8 et montre des accessoires qui peuvent être utilisés en connexion avec ledit appareil:
La fig. 14 est une vue en plan d'un appareil permettant de produire, conformément à l'invention, une bande bi-métallique formée de deux couches liées l'une à l'autre et placées côte à côte; la, fig. 14a est une coupe de la bande réalisée au moyen de l'appareil de la fig. 14;
La fig. lb est une coupe verticale d'un fragy ment d'une forme modifiée d'appareil qui est susceptible de donner une bande bi-métallique formée de plusieurs couches liées l'une à l'autre d'une façon inséparable et disposées les unes au-dessus des autres;
La fig. 16 est une vue en perspective d'un fragment de bande bi-métallique susceptible d'être obtenue au moyen d'un appareil analogue à celui qui est représenté sur la fig. 15;
La fig. 17 est une vue partie en coupe et partie en élévation d'un appareil susceptible de produire un produit métallique analogue à une bande et à plusieurs épaisseurs, à partir d'une bande métallique solide et d'un courant de métal fondu;
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Les fig. 18 et 19 sont des reproductions de micrographies avec des grossissements différents et mon- trent la micro-structure des produits obtenus conformé- ment à la présente invention.
La fig. 1 est une représentât ion schématique d'une machine simple mais efficace permettant la mise en oeuvre de l'invention. Dans ce cas, l'agent absorbant la chaleur a la forme d'une courroie ou bande sans fin faite de préférence en un seul métal ayant une très fate conductibilité thermique,. par exemple en cuivre, argent, al- liages de cuivre, bronze ou aluminium. La. courroie est montée de telle façon qu'une portée de ladite courroie non seulement soit sensiblement horizontale, mais encore soit plane et soit susceptible de recevoir le métal fondu fourni par un trou de coulée ou fente qui lui est associé.
La disposition est telle qu'un courant de métal fondu ayant une largeur, un débit et une température réglés soit en fait déposé sur la courroie pendant que celle-ci se déplace à une vitesse uniforme dans le sens général de l'écoulement du courant de métal fondu et à une vitesse telle que le courant soit transformé en une cou- che ayant l'épaisseur désirée du produit fini. Le courant continu de métal se dépose sur la courroie mobile de telle façon que toute turbulence soit sensiblement éliminée, mais qu'en même temps se crée sur la courroie un écoulement continu et réglé afin que le produit fini puisse être obtenu sous une forme continue ou sous forme de bande.
La courroie absorbant la chaleur est construite de telle façon par rapport à sa faculté d'absorber la cha- leur, est disposée de telle manière, par rapport à la tuyère d'amenée du métal fondu, et est refroidie de telle façon qu'el le soit capable de refroidir le métal venant en contact avec elle jusqu'à la température de solidification, pendant que ce
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métal est maintenu à plat et sans que la température de la courroie s'élève au-dessus d'une température de sécurité prédéterminée.
Autrement dit, la courroie est construite et proportionnée de telle façon par rapport à sa faculté d'ab- sorber la chaleur et à ses facilités de refroidissement que la température de ladite courroie ne s'élève jamais à un pointtel qu'elle puisse provoquer la soudure, le piquetage superficiel, le craquelage, l'érosion ou la déformation de la courroie.
En outre, la courroie et ses supports sont placés de telle manière, par rapport à la tuyère amenant le métal fondu, que la durée de contact entre chaque partie de la courroie et le métal qu'elle supporte soit suffisant pour non seulement assurer la solidification du métal fondu, mais encore sa libre séparation de la courroie dans des conditions telles que ledit métal soit poussé, par les forces agissant antérieurement sur lui, sensiblement dans la direction de son éplacement pendant qu'il se trouve en contact intime ou en prise avec la courroie.
Si l'on se reporte à la fig. 1, on verra qu'un élé- ment 1 absorbant la chaleur et se présentant sous la for- me d'une courroie sans fin est monté sur des poulies es- pacées 2 et 3 qui peuvent tourner d'une façon convenable dans un châssis 4 comportant une table 4a. Les poulies 2 et 3, sont disposées de telle manière l'une par rapport à l'autre que la portée supérieure de la courroie soit sensiblement horizontale et soit placée immédiatement au-dessus de la table 4a. Un trou de coulée ou tuyère 5 destiné à amener le métal fondu sur la portée supérieure de la courroie est représenté comme faisant partie d'un récipient eu poche de métal fondu 6, cette poche étant montée sur le bâti de la machine et étant réglable le long de celle-ci et suivant la longueur de la portée supérieure de la courroie 1.
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Tout dispositif convenable peut ëtre utilisé pour commander la courroie; par exemple, la poulie 2 peut être montée sur un arbre 7 qui est l'arbre de commande et qui peut être mis en mouvement de préférence par un moteur dont la vitesse est susceptible d'être réglée. Pour mainte- nir horizontale et également plane la portée supérieure de la courroie, on utilise un dispositif destiné à supprimer le mou de la courroie ; ce dispositif est représenté sur le dessin sous la forme d'un cylindre hydraulique 8 porté par le bâti 4 et muni d'un piston 9 relié, en vue de son fonc- tionnement, au bloc-palier de la poulie 3. Le cylindre comporte, comme on l'a représenté, un orifice d'admission 10 à travers lequel est admis du liquide sous pression.
En plus de ce dispositif élastique destin-' à supprimer le mou de la courroie, on a prévu également des guides rainurés 11 montés sur le bâti de la machine, chacun de ces guides pouvant recevoir un bord latéral de la portée supérieure de la courroie 1 lorsque celle-ci abandonné la poulie 3 et se déplace en travers de la table 4a pour aller à la poulie 2.
Comme on l'a représenté, l'extrémité de sortie de la tuyère 5 est disposée .immédiatement au-dessus de la portée supérieure de la courroie et en un point situé entre les poulies 2 et 3. Ia poche ou récipient 6 comporte, comme on l'a'représenté, un revêtement réfractaire et est divisé en deux compartiments 12 et 13 qui communiquent l'un avec l'autre par un orifice 14 continuellement submergé. Le com- partiment 13 communique directement avec la tuyère 8 et a de préférence une capacité sensiblement plus grande que le compartiment 12, ce dernier étant destiné à recevoir le mé- tal fondu directement à partir d'un four ou d'une poche.
Sur le dessin, on a représenté schématiquement en 15 une poche suspendue de telle façon que son dispositif de coulée
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16 déverse du métal fondu dans le compartiment 1,2. Avec une telle disposition, les scories ou autres impuretés tendent à flotter à la partie supérieure du métal à l'intérieur du compartiment 12, tandis que du métal propre pénètre dans le compartiment 13 par l'orifice submergé 14 et peut être évacué par la tuyère 5.
La courroie 1 est entraînée de telle façon par la poulie 2 qu'elle se déplace dans le sens des flèches montrées sur la fig. 1; en conséquence, sa portée supérieu- re déplace dans la direction générale du courant de métal traversant la tuyère b et se répandant sur la courroie.
Divers dispositifs peuvent être utilisés pour refroidir la courroie 1 ; le dessin, on a représenté un dispositif pour pulvériser l'agent de refroidissement tel qu'un liquide sur la partie ou portée inférieure de la courroie. Comme on l'a représenté, le dispositif de refroi- dissement comporte un tuyau d'amenée de liquide 17 qui com- munique avec des tuyaux d'arrosage 18 et qui leur amène l'agent de refroidissement; ces tuyaux d'arrosage 18 s'éten- dent le long de la portée inférieure de la courroie et au- dessous de celle-ci et sont muais d'ouvertures d'arro- sage ou de pulvérisation permettant de diriger l'agent de refroidissement sur la partie inférieure de la courroie.
Un ou plusieurs balais en caoutchouc 19 sont montés sur le bâti de la machine de telle façon qu'ils portent sur la courroie 1 en un point situé au-delà du point où est amené l'agent réfrigérant à ladite courroie; de cette façon, toutes traces d'agent réfrigérant se trouvent essuyées et enlevées de la surface de la courroie lorsqu'elle se déplace vers et sur la poulie 3. Comme on l'a représenté, les balais sont disposés à l'intérieur des parois d'un réservoir 20 qui s'étend sur toute lalongueur de la courroie, qui est disposé au-dessous des
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tuyaux d'arrosage 18 et qui est destiné à recevoir l'agent réfrigérant sortant de ces tuyaux et s'égouttant de la cour- roie.
Le réservoir est muni d'un orifice de drainage 20* et, si on le désire, un dispositif ordinaire et bien connu peut être utilisé pour remettre en circulation l'agent de refroi- dissement recueilli dans le réservoir 20. Sur la fig. 1, on a représenté une machine munie d'une table 21 de récep- tion du produit, table qui se prolonge par un bras 22 arti- culé au bâti de la machine et placé dans une position telle que son extrémité libre puisse porter sur la courroie 1 brs- que celle-ci se déplace sur la poulie 2. En outre, le bras 22 est conformé de telle manière que sa faoe supérieure (c'est- à-dire la face recevant le produit et le dirigeant) repose dans le plan ou juste au-dessous du plan défini par la por- tée supérieure de la courroie.
Sur la fig. 1, on a montré également un apeil muni d'un capot protecteur 23 destiné à empêcher l'oxydation du métal fondu lorsqu'il est amené sur la courroie * 1 et se déplace avec elle. Comme on l'a représenté, ce capot a la fome d'un écran protecteur qui enferme une partie de la portée supérieure de la courroie et qui est fixé au réci- pient 6 ou à la partie de celui-ci qui forme la tu@ère 5.
Le capot- est muni d'un tuyau 24 d'amenée de gaz et peut être pourvu d'un tuyau 25 d'évacuation de gaz. Autrement dit la disposition est telle qà'une atmosphère inerte puisse être maintenue à l'intérieur du capot, ce gaz inerte, qui peut être par exemple de l'hydrogène, de l'azote ou du gaz ammoniac, lui étant amené.
Le réglage du récipient 6 le long de la courroie peut être réalisé d'un certain nombre de manières plus ou moins évidentes ; pourcette raison, on l'a représenté sché- matiquement comme étant associé avec une vis ordinaire 26 de
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mise en position, cette vis se vissant dans un support fixe 26' du bâti de la machine; une telle disposition permet de réaliser un dispositif pour le réglage de la position de la tuyère 0 le long de la portée supérieure de la courroie et permet de bloquer ladite tuyère dans la position de ré- glage.
La fonctionnement de l'appareil tel qu'il a été décrit ci-dessus est le suivant : le métal fondu à une température telle que celle qui est ordinairement utilisée industriellement pour la coulée est amené au compartiment 12 du récipient 6 et, de préférence, dans des conditions telles qu'un niveau déterminé soit maintenu à l'intérieur de ce compartiment. Ce métal passe par l'orifice submerbé 14 prévu dans le compartiment 13 qui, comme on l'a indiqué, est en communication ouverte avec la tuyère b. Le compar- timent 13 a de préférence une capacité telle qu'il réduise au minimum l'effet des variations de hauteur qui peuvent se produire par suite d'un manque d'uniformité dans l'ame- née du métal au compartiment 12.
La tuyère 5 est conformée de telle façon et dis- posée de telle manière que le courant de métal fondu ui en sort soit amené à la surface de la portée supérieure de la courroie sans qu'il se produise de turbulence indésirable dans le courant de métal se trouvant sur la surface. En ou- tre, le courant est amené de telle manière qu'il soit réglé quant à sa largeur età sa vitesse d'écoulement. La largeur correspond sensiblement à celle de la tuyère et l'écoule- ment dépend des variations de hauteur à l'intérieur du compartiment 13. Autrement dit, la section transversale de la tuyère D et la hauteur de métal fondu à l'intérieur du compartiment 13 commandent la vitesse d'écoulement, du métal fondu sortant de la tuyère et se déplaçant sur la courroie.
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Dans ce qui précède, on a indiqué que la cour- roie 1 est entraînée de telle façnn que sa porté.e supérieu- re se déplace dans la direction générale de l'écoulement du métal pendant toute la période où le métal sort de la tuyère 5. Il est évident également que la vitesse de la courroie sera telle, par rapport à la vitesse d'écoulement du métal sur ladite courroie, que ledit courant de métal soit transformé en une couche de largeur et d'épaisseur 'déterminées, c'est-à-dire une couche ayant la largeur et l'épaisseur du produit fini.
L'appareil tel qu'il est représenté sur la fig, 1 doit être organisé de telle manière que la tuyère 5 soit placée par rapport à la portée supérieure de la courroie 1 de telle façon que la couche de métal distribuée sur la courroie non seulement soit refroidie jusqu'à la température de solidification, mais encore soit refroidie à un tel degré qu'elle soit libérée de la courroie avant le moment où celle-ci -vient se déplacer autour de la poulie 2. Ceci peut toutefois être calculé avec une exactitude suffisante pour obtenir les résultats désirés.
On -va supposer par exemple que la machine de la fig. 1 fonctionne dans des conditions telles qu'on obtienne un produit fini ayant la forme d'une bande de 5 om. de large pour un demi-millimètre d'épaisseur et que la gorge de sortie de la tuyère 5 ait 5 cm. sur 1 cm. et fournisse du métal fondu à la courroie 1 à la vitesse de 0m60 par seconde, L'utilisation de l'équa- tion mathématique ci-dessus mentionnée montre que la courroie doit être entraînée à une vitesse linéaire de 15 mètres par seconde. Cela signifie également que la couche de métal fondu (ayant 5 cm. de large et un demi-millimètre d'épaisseur) adhérant à la courroie se déplace à une -vitesse de 15 mètres par seconde.
Le problème particulier que doit
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résoudre le technicien consiste par conséquent à établir la courroie 1, au point de vue de la matière utilisée pour sa fabrication, au point de vue de sa longueur et également des facilités de refroidissement qu'elle peut présenter, de telle façon que le métal supporté par ladite courroie soit refroidi à la température désirée lorsqu'il se déplace vers la poulie 2 et sans que la courroie ou une partie quelconque de celle-ci soit portée à une température per- mettant une soudure ou affectant d'une façon nuisible les caractéristiques physiques de la courroie.
Un homme habile dans son métier reconnaîtra que les conditions ci-dessus indiquées définissent la quantité de chaleur à évacuer du métal fondu et la limite de temps pendant laquelle l'évacuation doit être réalisée et il sau- ra par conséquent déterminer les dimensions de la courroie absorbant la chaleur qui sont nécessaires pour obtenir le résultat en question. Cet homme de métier reconnaîtra éga- lement que les dimensions de la courroie doivent être telles que la chaleur ainsi transmise à la courroie soit dissipée et que cette dispersion s'accomplisse pendant la période pen- dant laquelle la courroie se déplace sans métal fondu ou pro- duit fini, ce facteur déterminant la longueur de la cour- roie.
Autrement dit, la courroie 1 doit être établie de telle façon qu'elle détermine la dispersionlapide de la chaleur provenant du métal fondu amené sur cette cour- roie, mais elle doit être également établie de telle fa- çon que chaque unité de longueur de ladite courroie soit, étant donné les facilités de refroidissement qu'elle pré- sente, refroidie à une température déterminée et constante pendant le temps ou cette courroie se déplace sans porter de métal fondu ou solidifié.
En d'autres termes, la cour- roie doit être établie de telle façon que chaque unité de
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longueur de cette courroie soit refroidie à une tempéra- ture déterminée lorsqu'elle se déplace autour de la poulie 2, sur toute la distance formant la portée inférieure de la courroie, autour de la poulie 3 et ensuite jusque la posi- tion où elle reçoit du métal au-dessous de la tuyère 5.
D'après ce qui précède, on -voit que les calculs auxquels on a fait allusion détermineront l'épaisseur de la courroie absorbant la chaleur, L'homme de l'art recon- naîtra par conséquent que cette épaisseur et les caractéris- tiques physiques du métal dont la courroie est faite déter- mineront les diamètres des poulies 2 et 3 afin d'empêcher que la courroie soumise à des efforts dépassant sa limite d'élas- ticité lorsqu'elle se déplace autour des poulies. On doit noter toutefois que le diamètre des poulies 2 et 3, ou des dispositifs équivalents, n'a aucune influence sur la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit, sauf lorsque les faces de support de la courroie sont soumises à un agent refroi- dissant tel que lesdites poulies accomplissent une partie importante du rôle d'absorption de la chaleur à partir de la courroie.
D'après ce qui précède, on voit que le métal fondu amené à la portée supérieure de la courroie 1, dans les conditions supposées ci-dessus,sera refroidi et solidi- fié sensiblement jusqu'à sa température finale lorsqu'il se déplaoe sur la longueur désignée par X sur la fig. 1, Cette longueur est variable et dépend de la température finale ou d'évacuation du produit, de la température initiale du métal fondu et des conditions de conductibilité thermique considé- rées.
Il apparattra également à l'homme de l'art que dans certaines conditions, la plus grande partie de cette lon- gueur est nécessaire pour refroidir le métal jusqu'à la tem- pérature finale après qu'il a atteint la température de soli- dification, c'est-à-dire une température telle que le métal ne soit plus à l'état liquide.
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On a jusqu'ici insisté sur la nécessité de maintenir la courroie plate lorsqu'elle reçoit, forme, re- froidit, solidifie le métal fondu. Ce qu'on peut considérer c'est que le métal fondu est en fait soumis à des forces de façonnage par l'action de l'élément absorbant la cha- leur, mais qu'il doit être refroidi en passant par l'état plastique pour arriver à la solidification, sans être soumis à des forces de rupture.
Pour cette raison, il est néces- saire de conformer les poulies 2 et 3 et de les monter de telle façon que, pendant l'exécution du procédé, la portée de la courroie qui reçoit le métal fondu se déplace sans vibrations et dans des conditions telles que sa face de sup- port du métal se déplace dans un plan défini par la di- rection de son mouvement pendant qu'il passe par la partie ou longueur X ou par telle partie de cette longueur nécessair e pour réaliser la solidification du métal fondu.
Comme on l'a indiqué antérieurement, le contact entre le métal fondu et 1'élément absorbant la chaleur est si intime que les caractéristiques superficielles de l'élément en question sont reproduites sur la face adjacente du pro- duit fini analogue à une bande. Dans certaines conditions, il peut par conséquent être désirable de donner à l'élément absorbant la chaleur une surface polie et dans certaines .con- ditions il peut être également désirable de revêtir en doubler la surface dudit élément avec un métal ayant une conductibi- lité calorifique élevée ou d'autres caractéristiques physi- ques désirables.
Par exemple, lorsque les conditions sont telles qu'il soit désirable de prévoir un élément absorbant la chaleur dont la surface ait un point de fusion élevé et qui soit fortement résistant à l'érosion et à la diffusion du liquide, l'élément absorbant la chaleur peut être recou- bert d'un métal tel que le chrome et être ensuite poli
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jusqu'au degré voulu. n outre, lorsque les conditions sont telles qu'elles nécessitent une conductibilité ther- mique élevée à la surface de l'élément absorbant la cha- leur, cet élément peut être recouvert d'un métal que l'ar- gent.
Pour cette raison, conformément à une caractéristique de détail de l'invention, l'élément absorbant la chaleur présente une surface déterminée par certaines conditions envisagées et lorsqu'une telle surface est disposée sur l'élément, elle peut l'être par placage ou galvanisation ou par tout autre procédé.
Le produit analogue à une bande qui est obtenu
Comme on l'a décrit ci-dessus est refroidi à une tempéra- ture telle qu'il se libre de lui-même de la courroie sans ruptubex ou sans trouble avant d'arriver à une certaine po- sition par rapport à la poulie 2, position qui est celle où la courroie fait contact avec ladite poulie et commence à se déplacer autour de cette poulie. Le produit analogue à cette bande se déplacera par conséquent en travers du pro- longement 22 et sur la table 21 à partir de laquelle elle peut être amenée à un dispositif d'enroulement ou à tout autre dispositif de manipulation.
Lorsque le capot 23 est utilisé, du gaz lui est amené par le passage 24 pendant toute l'opération de forma- tion du produit. Ordinairement le gaz est choisi de façon à former une atmosphère neutre ou inerte, mais' il 'peut être également choisi pour provoquer une réaction chi- mique désirée avec le métal fondu. Dans ce cas, une cir- culation continue de gaz est de préférence maintenue à l'in- térieur du capot afin d'assurer la continuité de la réaction désirée; en outre, le passage 25 peut être utilisé pomme une partie du dispositif de circulation de gaz.
Sur la fig. 2, on a représenté une forme modifiée
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du récipient de métal fondu utilisé, ce récipient étant équipé d'accessoires qui peuvent être employés dans une machine telle que celle qui est représentée sur la fig. 1.
Comme on l'a montré, le récipient 6' comporte deux compar- timents 12',13' qui peuvent être mis en communication l'un avec l'autre par un orifice submergé 14'. Cet orifice est prévu dans une cloison horizontale et peut être réglé par une sorte de clapet, 27 réglable à la main. Avec un tel appareil, l'écoulement par la tuyère 5' peut être réglé par réglage de la position du clapet 27 par rapport à son siège autour de l'orifice 14' ou bien l'écoulement peut être complètement arrêté si on laisse le clapet s'appuyes sur son siège pour fermer ainsi l'orifice 14'.
Dans la description qui précède, on a indiqué que le métal fondu amené par la tuyère était transformé en un courant ou une couche de métal par le mouvement de la courroie 1 et que l'uniformité de cette couche dépendait, au moins en partie, de l'uniformité de l'écoulement du courant de métal fondu sortant de la tuyère 5'.
Il est par conséquent évident que la vitesse de cet écoulement variera avec les variations de la charge due à la pesanteur et il est évident également que les parois qui limitent la tuyère et le passage qui y aboutit retarde- ront l'écoulement dans les portions au courant qui sont immédiatement adjacentes à ces parois. Four assurer un écou- lament de métal sur la courroie qui soit sensiblement un ifor- me dans toutes les portions au courant., on a prévu une vanne de mesure ou de réglage 28 qui est représentée sché- matiquement sur la fig. 2 comme susceptible de tourner dans un support réglable 29 porté lui-même par une console 30 du réci- pient 6'.
Cette vanne de mesure est cylindrique, elle est formée de telle façon qu'un agent re-
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froidissant puisse être amené à l'intérieur du cylindre et elle est organisée de manière qu'elle soit entraînée à une vitessetlle qu'elle exerce un effet de poussée par le métal fondu sortant du récipient 6' et qu'elle tende en conséquence à réduire au minimum les variations de vitesse qui peuvent être provoquées par des résistances s'exerçant en certains points et par les variations de la charge due à la pesanteur.
Dans l'appareil représenté, la vanne 28 est dis- posée de telle façon qu'elle coopère avec les parois fixes qui lui sont associées pour former la gorge de la tuyère 5'. Dans ce cas, on comprend que les parois fixes en question constituent un passage en forme de canal dans lequel la vanne cylindrique 20 s'engage de façon'que sa surface cy- lindrique s'ajoute au passage en forme de canal pour former la tuyère.
Tout dispositif convenable peut être utilisé pour faire tourner la vanne ,28 à une vitesse uniforme mais réglable; sur le dessin, on a représenté schématiquement une commande par châînes et roues à chaîne de manière à in- diquer que la vanne 28 peut être et est de préférence entrai- bée par le dispositif de commande de la courroie.
Il est évident qu'un dispositif peut être utilisé pour faire varier la vitesse de rotation de la vanne et pour faire ainsi varier la vitesse de poussée s'exerçant sur le métal fondu traversant la tuyère et qu'un dispositif indépendant peut être utilisé pour entraîner la vanne. Ia vanne sert non seulement à faire varier la vitesse de poussée, mais encore agit comme vanne proprement dite, puisqu'elle peut être utilisée pour faire varier la section de la gorge de la tuyère. A cet effet, le support 29 de la vanne s'engage dans une ouverture ae guidage 32 que présente la console 30:
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sur le dessin, on a représenté d'une façon schématique une liaison à vis 33 entre le support et la console et permet- tant de régler la position du support par rapport à l'ou- verture de guidage 32.
Sur le dessin, on a montré une bande de contact 34 portée par un support 34' convenablement rainuré que pré- sente le récipient 6'; cette bande de contact est pressée élastiquement contre la surface cylindrique de la vanne 28. cette bande est placée dans une position telle qu'elle cons- titue un joint entra la vanne et le support 34; elle aide ainsi à enfermer le métal fondu lorsqu'il se déplace vers la gorge de la tuyère o' sous l'action de la charge due à la pesanteur.
La vanne cylindrique 2b peut être faite en matière réfractaire ou en un alliage résistant à la chaleur; cette matière doit résister à l'action corrosive et (ou) éro- sive du métal fondu. La cite vanne peut toutefois être fai- te en acier ou en toute autre matière convenable ayant les caractéristiques désirées de conductibilité thermique; lorsqu'elle est faite avec une telle matière, elle est de préférence munie d'un passage interne 28' pour de l'eau de refroidissement ou pour tout autre agent de refroidissement.
Il est évident que le passage 28' est muni d'orifices d'en- trée et de sortie disposés de telle façon que l'agent de re- froidissement puisse facilement circuler à travers ce passage pendant la rotation de la vanne 28.
D'après ce qui précède, on voit que la vanne de mesure permet d'appliquer deux procédés de réglage du courant provenant de la tuyère 5'. Un de ces procédés dépend de l'effet de poussée exercé par la vanne et est mis en action par variation de la vitesse de rotation de ladite vanne; l'autre procédé dépend de la position de la vanne. Bien que
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des variations de la vitesse de rotation de la vanne pro- voquent des variations dans la vitesse d'écoulement à tra- vers la tuyère, le rôle principal assumé par la rdation de la vanne est d'assurer, autant que possible, un écoulement uniforme par la tuyère des parties du courant sortant de ladite tuyère.
Un courant de métal fondu sortant de la tuyère vient en contact avec la courroie 1 (qui se déplace d'une façon générale à une vitesse supérieure à la vitesse d'écou- lement du métal), mouille instantanément celle-ci, y adhère et est porté par cette courroie sous la forme d'une couche 35 analogue à une pellicule; cette-couche se nivelle d'elle même au point de vue hydrostatique et elle a une section uniforme et une épaisseur dépendant de la vitesse relative de la courroie par rapport à la vitesse d'écoulement du mé- tal sur la courroie. Cette couche, lorsqu'elle est refroi- die au-dessous de la température de solidification, consti- tue le produit fini.
Sur la fig. 3, on a représenté schématiquement un autre modification de l'appareil de la fig. 1. En plus de la vanne de mesure ou de réglage 28 décrite à propos de la fig. 2, on utilise un cylindre de façonnage 36 qui est monté sur un arbre de commande 38 et qui peut être éloigné ou rapproché, d'une façon réglable, de la tuyère, c'est-à-di- re qui est susceptible de prendre une position réglable le long de la courroie. Ce cylindre de façonnage est de préférence entraîné à une vitesse telle que sa vitesse périphérique égale celle de la courroie 1.
Le cylindre en question peut être fait en matière réfractaire ou en un alliage résistant à la chaleur ou encore en un alliage présentant des caracté- ristiques marguées au point de vue de la conductibilité ther- mique; dans ce dernier cas, le cylindre en question est muni
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d'un passage intérieur 36' pour l'agent de refroidissement ,qui est amené à ce passage et qui circule à l'intérieur de celui-ci pour dissiper d'une façon complète la chaleur qui lui est transmise par chaque partie du cylindre qui se trouve en contact avec le métal chaud porté par la cour- roie et avant le moment où cette partie du cylindre vient de nouveau en,contact avec ledit métal.
La position du cylindre le long de la courroie
1, c'est-à-dire sa position par rapport au point de contact initial du métal fondu avec la courroie, peut varier suivant la résultat particulier désiré. Par exemple, lorsque le métal fondu amené à la courroie est caractérisé par des occlusions de gaz (par exemple lorsqu'il s'agit d'un acier effervescent ou d'un laiton) le gaz.-sera chassé lorsque la Phase solide est précipitée et le point de précipitation, au cours du déplacement de la courroie, peut être mathéma- tiquement calculé entre certaines limites très rapprochées.
Il sera par conésquent possible de régler le cylindre 36 de telle façon que non seulement il comprime la couche de métal plastique portée par la courroie et en réduise l'épaisseur, mais encore qu'il réalise cette réduction d'épaisseur en un point tel de la courroie (et par conséquent à un moment tel au cours de la phase de refroidissement) que ladite réduction contribue à forcer à l'extérieur ou à libérer les az porte, par le métal. Ainsi le rouleau 36 peut être réglé de telle manière. par rapport à la direction du déplacement de la courroie et également en ce qui concerne sa position au-dessus de la courroie, qu'il réalise un travail à chaud du métal et en un point tel qu'il contribue à libérer les gaz contenus dans le métal en question.
Le produit résultant sera rendu plus homogène par suite du fonctionnement de ce rouleau et sera sensiblement exempt de gaz occlus et de soufflures.
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En outre, le cylindre 36 peut être réglé dans , une position où il soit si rapproché de la tuyère qui amène le métal fondu que le métal sortant de ladite tuyè- re et porté par la courroie soit encore à l'état fondu lorsqu'il vient-en contact avec la surface du cylindre en question. Dans ces conditions, le métal mouillera la surface du cylindre, se façonnera suivant le contour du cylindre et abandonnera, pendant qu'il se trouve sous le cylindre et en contact avec lui, une quantité notable de; chaleur audit cy- lindre, mais il n'adhérera pas à ce cylindre en raison de la force centrifuge provoquée par la vitesse de rotation élevée du cylindre.
Autrement dit, le cylindre peut être mis en po- sition de telle façon qu'il agisse sur le métal porté par la courroie pendant que la partie de ce métal en contact avec lui est encore à l'état fondu mais, en outre, le cylindre peut être utilisé de telle façon qu'il donne certaines carac- térîstiques superficielles à la surface supérieure de la pellicule ou de la couche métallique portée par la courroie et dans une certaine mesure une forme et qu'il détermine l'épaisseur de cette couche. Il est évident que les caracté- ristiques du cylindre au point de vue de l'absorption de la chaleur sont de première importance pour obtenir les résultats ci-dessus définis.
D'après ce qui précède, on voit que la position du cylindre':36 par rapport au point de contact initial du métal fondu avec la courroie 1 détermine le fonctionnement du cylindre, mais que, en tout cas, le cylindre tend à don;- ner certaines caractéristiques superficielles au produit fini et a également son rôle pour déterminer l'épaisseur du produit fini. Il est évident que la fig. 3 a été représentée pour les facilités de la description seulement et que pour rendre réellement actif le cylindre 36, particulièrement en tant qu'appareil de travail à chaud, la courroie 1 devra né- cessairement être soutenue en un point situé en regard du
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cylindre dans le but de s'opposer d'une façon effective à la force communiquée à la couche de métal par ledit cylindre.
Ce maintien ou soutien, comme cela est montré sur d'autres appreils représentés, peut être efficacement constitué par des rouleaux ou des galets de support.
Les fig. 4 et b sont des coupes schématiques d'appareils qui peuvent être utilisés pour la fabrication d'une bande ou d'une matière en feuille et dans lesquels la surface absorbant la chaleur, sensiblement plate et résultant de l'utilisation d'une courroie ou d'une bande sans fin, est remplacée par une surface cylindrique d'un anneau rigide. Sur la fig. 4, on a représenté en coupe un ensem- ble d'éléments comprenant une source de métal fondu tel- le que la poche 1.5, un récipient 6 pour ce métal et un anneau rigide 40 qui est muni d'une surface 41 absorbant la chaleur et spécialement refroidie, surface sur laquelle le métal fondu est améné par la tuyère 5 qui fait partie du récipient 6.
Pour la commodité de la représentation, on n'a montré qu'un fragment de l'anneau 40 ; celui-ci est sus- pendu sur un cylindre de commande 44 dont l'axe est disposé dans le plan vertical passant par l'axe géométrique et de ro- tation de l'anneau. A cet égard, le dessin représenté est simplement donné à titre d'illustration et pour montrer que l'anneau est monté de telle façon et commandé de telle ma- nière qu'il soit libre de se dilater dans toutes les direc- tions.
Bien que divers dispositifs puissent être utili- sés pour refroidir la partie 40 absorbant la chaleur et sa surface 41, on peut utiliser, comme on l'a représenté, une chambre de refroidissement 42 formée entre l'anneau 40 et une paroi annulaire 40', chambre à travers laquelle une circulation intense d'eau ou d'un autre agent de refroidisse-
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ment peut être maintenue. On a également réprésenté l'appa- reil comme étant muni d'un capot protecteur 23' dont la construction et le rôle corresponde,nt à ceux du capot 23 de la fig. 1.
Si un courant de matière fondue telle que du métal fondu est placé sur une surface cylindrique incurvée , telle que la surface 41 de l'anneau 40, et si l'anneau est mis en rotation autour de son axe géométrique et de son axe de gravité, de façon à obtenir une vitesse périphérique uniforme, le courant de métal fondu se façonnera lui-même sur la surface cylindrique de la même manière que lorsque se dépose sur une surface mobile sensiblement plate ; il mouillera cette surface et y adhérera; se déplaçant avec elle sous la forme d'une couche ou d'une pellicule formée d'une façon continue et qui se nivelle d'êlle-même au point de vue hydrostatique.
Cette couche ou pellicule a une section sensi- blement uniforme et a une épaisseur qui, dans les limites ci- dessus indiquées, correspond à la vitesse relative d'écoule- ment du courant et à la vitesse périphérique ou linéaire de la surface absorbant la chaleur, surface sur laquelle lé cou- rant se répand.
Autrement dit, le procédé qui fait l'objet de l'invention peut être appliqué pour la fabrication d'un métal en bande plate ou analogue à une feuille lorsque le oqurant de métal fondu est amené sur une surface cylindrique absorbant la chaleur ou est déposé sur cette surface qui fait partie d'un élément rotatif ; outre, les forces qui inter- viennent et,les résultats obtenus sont sensiblement les mêmes que lorsque le métal fondu est déposé'sur une surface mobile sensiblement plane, comme on l'a décrit à propos des fig. 1 à 3.
La rotation envisagée donne évidemment naissance à une force centrifuge et il est par conséquent à noter que
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l'anneau doit être mis en rotation à une vitesse telle que la force centrifuge engendrée à l'intérieur de la couche ou pellicule de métal supportée par ledit anneau soit infé- rieure à 1 kg par kilogramme de la couche ou pellicule.
En d'autres termes, l'anneau doit être établi de telle façon que la force centrifuge résultant de sa rotation à la vitesse désirée ne constitue pas la force prédominante pendant la pé- riode pendant laquelle le métal fondu reste au-dessus de la température de solidification. l'eûtes les forces jusqu'ici mentionnées à propos du procédé mis en oeuvre par l'appareil tel que celui qui est représenté sur la fig. 1 sont développées et, comme on l'a indiqué précédemment, la force d'adhérence de la couche de mé- tal fondu à la surface absorbant la chaleur a une valeur considérable.
En fait, on a observé qu'une force centrifuge de 1000 kg. par kilogramme de la couche ou pellicule s'op- posant à cette force d'adhérence n'est pas suffisante pour soulever la mince pellicule de métal fondu et pour l'éloigner de la surface absorbant la chaleur lorsque cette surface est propre au moment où le métal fondu lui est amené et lorsqu'elle est déplacée de façon à éviter les forces vibratoires et les secousses. On a également observé que cette force d'adhé- rence diminuait rapidement lorsque la température de la,pel- licule diminuait et approchait du point de solidification du métal et également que la force d'adhérence ne jouait aucun rôle après que la couche ou pellicule avait atteint le point de solidification et se cristallisait spontanément .
Lorsqu'on atteint la température de solidification , la couche ou pellicule se sépare réellement de la surface absorbant la chaleur, bien qu'elle continue à se déplacer à la même vitesse que la surface par suite du fait que ses particules ont subi une accélération pour atteindre cette
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vitesse pendant qu'elles se trouvent à l'état liquide. Lors de la solidification, la force centrifuge soulève librement la bande formée d'une façon continue et l'éloigne de la sur- face absorbant la chaleur, si cette force dépasse 1 kg. par kilogramme de bande.
Les raisons pour lesquelles on utilise une surface absorbant la chaleur, qu'elle soit cylindrique ou plane, sont les suivantes :
1 transformer le courant de matière fondue telle que du métal fondu en une couche ou pellicule se nive- lant d'elle-même au point hydrostatique, la couche en@ques- tion ayant une largeur et une épaisseur déterminées;
2 / refroidir et solidifier cette couche pour la transformer en un produit solide plat;
3 / réduire la température du produit solide en feuille à un point inférieur à la température de solidifica- tion dans le but de faciliter l'évacuation, la réunion etc...
D'après ce qui précède, il apparait que la vitesse périphérique de la surface cylindrique absorbant la chaleur est de'préférence telle que la force centrifuge résultante agis- sant sur le produit solidifié soit inférieure à 1 kg. par kilogramme de pellicule.
Certains avantages sont obtenus par l'utilisation d'un anneau rigide au lieu d'une courroie ou bande flexible pour constituer la surface absorbant la chaleur. Par exemple, l'appareil peut être établi de telle manière qu'une grande quantité de chaleur puisse être absorbée parla surface absor- bant la chaleur et par la matière absorbant la chaleur sur laquelle la surface est formée sans que la matière s'é- lève à une température susceptible de provoquer une érosion, une déformation mécanique, un craquelage ou des piqûres dus à la chaleur.
Il est évident, en outre, que pour obtenir
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ce résultat l'anneau, au moins la partie de cet anneau ab- sorbant la chaleur, doit être formé d'un métal fortement conducteur au point de vue thermique tel que le cuivre et son épaisseur doit être telle qu'aucune partie de cet an- neau ne soit amenée-au-dessus d'une température nuisible pendant la phase d'absorption de la chaleur provenant du métal fondu amené audit anneau. On a constaté qu'il était dé- sirable d'utiliser un métal conducteur (au point de vue ther- mique) tel et de former l'anneau de telle façon qu'aucune par- tie de celui-ci ne dépasse la température de 260 pendant que se poursuit la phase envisagée.
Cela détermine l'épaisseur de l'anneau ou jante absorbant la chaleur, anneau sur lequel le métal fondu est amené et qu'on peut appeler, si on le désire, la plaque de refroidissement et de solidification.
On va supposer par exemple qu'on désire obtenir une bande continue ayant approximativement 6 mm. 3 d'ppais- seur, c'est-à-dire environ l'épaisseur maximum sur laquelle de l'acier ordinaire adhérera à la surface absorbant la cha- leur d'une plaque de refroidissement et de solidification, se refroidira uniformément dans toute son épaisseur et, lorsqu'il aura atteint le point de solidification, cristalli- sera spontanément dans toute sa section pour obtenir la structure cristalline désirée. La quantité de chaleur mise en jeu dans les conditions supposées précitées est telle'que la plaque de refroidissement et de solidification doit avoir une épaisseur d'environ 2 cm. 1/2.
Il est impraticable au point de vue industriel, sinon impossible mécaniquement, de recourber une courroie ou une bande de cuivre de 2 cm. 1/2 d'épaisseur autour d'une poulie et en même temps de com- mander la poulie de façon à faire déplacer rapidement la surface absorbant la chaleur telle que celle qui est ici envisagée. Il est évident que même si cette courroie est
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faite en cuivre ou en un métal analogue à haute conducti- bilité thermique,les poulies devront avoir des diamètres énormes et que la courroie devra avoir une longueur considé- rable qui rendrait tout le procédé impraticable.
En ', outre, lorsqu'on utilise un anneau rigide, la plaque de refroidissement et de solidification peut être à circulation d'eau, comme on l'a représenté, ce qui constitue une manière très commode de dissiper la chaleur fournie audit ' anneau. De plus, une surface intérieure de l'anneau peut être utilisée comme surface absorbant la chaleur et dans ces conditions la force centrifuge provoquée par la rotation de l'anneau favoriserait la mise en oeuvre du procédé et n'aurait pas besoin d'être contrôlée comme on l'a indiqué précédemment.
Sur la fig. 5, on a représenté une vue schématique d'un appreil quelque peu analogue à l'appareil de la fig. 4.
Toutefois, on a montré un dispositif permettant de soumettre la couche ou la pellicule de métal fondu à une forme de con- formation après qu'elle a été formée sur la surface de l'an neau absorbant la chaleur ou plaque de,refroidissement et de solidification 40. Cet élément 40 a une forme annulaire et est associé à un récipient 6 et à sa tuyère d'évacuation 5 de telle façon que le métal fondu soit déposé sur la surface extérieure cylindrique 41 dudit anneau, cela comme on l'a décrit à propos de la fig. 4.
L'anneau 40 est mis en rotation à grande vitesse et les forces d'adhérence et autres qui agissent sur le courant de métal fondu sortant de la tuyère 5 transforment ce courant en une couche 'ou pellicule
35 qui, comme on l'a décrit antérieurement, se nivelle d'elle- même au point de vue hydrostatique pendant que le métal est à l'état fondu et est très mobile. En outre, la couche de métal fondu adhère à la surface 41 absorbant la chaleur, de telle ma- nière qu'il soit possible de considérer la plaque dé refroidis- sement et de solidification 40 et le métal fondu comme for-
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mant une section unique bi-métallique, cette considération étant utilisée pour déterminer les conditions d'échange de chaleur.
Le cylindre 36a de la fig. 5 correspond, au point de vue de sa construction et de son fonctionnement, au cylindre 36 de la fig. 3; il est de préférence refroidi par de l'eau, comme on l'a indiqué a propos du cylindre 36, de façon que son rôle soit non seulement d'exercer une force de conformation sur la couche ou pellicule, mais encore d'absorber la chaleur provenant de cette dernière. Les tou- rillons du cylindre 36a sont montés dans des paliers 46 qui eux-mêmes sont montés de telle façon dans un châssis rigide arqué 47 que le cylindre puisse être déplacé au- tour de l'axe de l'anneau 40 absorbant la chaleur pour être rapproché ou éloigné de la tuyère 5.
De cette manière, le cylindre peut être déplacé vers le point de contact initial du métal fondu avec la surface absorbant la chaleur ou à partir de ce point et il peut être bloqué dans la position désirée. Ce réglage de la position du cylindre 36 à la périphérie de l'anneau est réalisé par un dispositif tel que des vis de réglage 47' qui font partie de l'appa- reil représenté schématiquement sur la fig. 5.
Il est également évident que le cylindre 36a est mis en rotation de telle façon que sa vitesse périphé- rique égale celle de l'anneau 40; de plus, le cylindre 36a peut être réglé en différentes positions dans le sens radial de l'anneau pour faire varier la valeur de la force de conformation appliquée à la couche ou pellicule portée par la surface 41. Dans le dispositif représenté sur la fig. 5, ce réglage axial du cylindre 36a est utilisé pour réduire d'une façon appréciable la section de la couche ou pellicule lorsqu'elle passe sous le cylindre ou à travers le passage de travail formé entre l'anneau 40 et le cylindre 36 a.
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Sur la fig. 5, on a représenté également cer- tains moyens additionnels permettant d'exercer des forces à la surface périphérique extérieure de la couche ou bande supportée par la surface 41 absorbant la chaleur. Ces moyens supplémentaires sont représentés sous la forme de rouleaux 48, chacun d'eux étant représenté schématiquement avec ses tourillons montés dans un châssis en forme de fourche. Chaque châssis 49 est monté à pivotement, comme on l'a indiqué, sur un arbre-pivot 51 convenablement porté par le bâti de l'appareil et disposé de telle façon que chaque rouleau 48 soit forcé contre la surface de la bande ou pellicule passant sous ledit rouleau.
Les rouleaux 48 peuvent avoir un poids tel ou peuvent être disposés de telle manière qu'un ou plu'sieurs d'entre eux soumette la bande métallique ainsi formée à chaud à une force de déformation notable, mais on préfère toutefois régler les rouleaux 48' de façon que la force exercée par chacun d'eux et que les résultats obtenus'par leur intermédiaire soient équivalents à la force utilisée et aux résultats obtenus au cours de la phase usuelle de planage ou de dressage utilisée dans tout atelier de laminage de tôles.
On n'a voulu indiquer ni dans le cas de la fig.
3, ni dans le cas de la fig. 5 que le cylindre 36 ou 36a était obligatoirement disposé de telle façnn qu'il vienne en contact avec la surface de la couche ou pellicule pen- dant que le métal constituant cette couche est encore à l'état fondu et est fortement mobile. Bien que la transmission de chaleur à partir du métal du courant en fusion à l'anneau 40 absorbant la chaleur ne puisse pas être considérée comme instantanée, cependant les conditions envisagées contribuent à une très .rapide dispersion de la chaleur provenant de la matière fondue et en conséquence la matière perd très rapide- ment sa grande mobilité lorsqu'elle se répand sur la sur-
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face absorbant', la chaleur.
Il est par conséquent évident que chaque section infinitésimale de la couche ou pelli- cule se déplace sur un arc relativement court autour de l'axe de rotation de l'anneau 40 pendant qu'il passe d'un état très fortement liquide à un état dans lequel il cristallise ou se solidifie spontanément. L'étendue de cet arc peut être calculée plus ou moins exactement. Un peut toutefois noter que dans certaines conditions il peut être désirable de placer le cylindre 36 ou 36a de telle façon que sa surface ne soit pas en contact avec le métal fondu. Dans ces conditions, le cylindre joue un rôle im- portant dans l'absorption de la chaleur latente du métal fondu et il doit par conséquent être constitué en une ma- tière fortement conductrice et de préférence en une ma- tière telle qu'elle soit mouillée par le métal fondu con- sidéré.
Cette action de mouillage implique évidemment des forces,d'adhérence et de cohésion, mais, comme on l'a indi- qué antérieurement, le cylindre est mis en rotation à une vitesse relativement élevée et en conséquence la force centri- fuge empêùhe toute portion de métal de coller au cylindre.
Lorsque le métal de la couche ou pellicule est refroidi au-dessous de son point de cristallisation sponta- née, des forces de contraction tendent à libérer cette cou- che de sa prise ou de son contact intime avec l'anneau 40 ; enconséquence, elle peut être facilement soulevée de la surface absorbant la chaleur et être amenée sous forme d'une bande ou feuille continue à une table à rouleaux ou à un autre support similaire. Ces forces de contraction peuvent éga- lement jouer un certain rôle pour empêcher le métal fondu d'adhérer au cylindre 36a lorsque ce cylindre est réglé à une position telle qu'il soit en contact avec le métal fondu (par opposition au métal plastique).
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Sur la fig. 5, on a représenté schématiquement un capot 23' qui renferme le cylindre 36a et également les rouleaux 48. Conformément au procédé qui fait l'objet de l'invention, on peut réaliser l'atmosphère désirée à l'in- térieur de ce capot pendant les phases du procédé pendant lesquelles une atmosphère choisie ou réglée peut être utilisée avec avantage.
Sur, la fig. 6, on a représenté d'une façon schéma- tique un appareil qui peut être utilisé pour la mise en oeu- vre de l'invention. Sur cette figure, on n'a montré, pour la commodité de la représentation, qu'un fragment de l'an- neau 40 absorbant la chaleur. Cet anneau est associé à, un récipient 6a qui, comme le récipient 6' de la fig. 2 ou de la fig. 3, est muni d'une vanne de réglage 28a disposée de telle façon qu'elle puisse être rapprochée et éloignée de la paroi de fond fixe 52 de la tuyère 5' et qu'elle puis- se être entraînée à une vitesse déterminée dans le but d'ai- der à l'évacuation du métal fondu à partir du récipient 6a et sur l'élément 40 absorbant la chaleur ou à pousser ledit métal hors de ce récipient 6a.
Comme on l'a représenté, le récipient d'alimen- tation 6a est associé à un plateau de support 53 qui fait partie du bâti de la machine et qui est muni de rouleaux de déplacement 55 et d'un rouleau unique 56 destiné à suppor- ter le récipient dans différentes positions sur le plateau en question.
Le rouleau unique 56 est disposé de telle façon que lorsque le récipient 6a est rempli de métal fon- du et est déplacé pour être amené dans une position active par rapport à l'anneau 40, il soit supporté par le rouleau
56 de telle façon qu'il bascule'vers l'anneau 40, obli- geant ainsi l'extrémité de la paroi inférieure 52 de la tuyè- re 5' d'évacuation du métal à frotter, avec une légère
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pression,sur la face de l'anneau absorbant la chaleur, De cette manière, le courant de métal fondu sortant de la loyers 5' sera déposé sur la face périphérique de l'anneau 40 sans turbulence ou éclaboussures et la distribution du métal à la périphérie et en regard de la face de l'anneau 40 se fera comme on l'a décrit à propos des fig. 4 et b.
Lorsqu'on désire éloigner le récipient 6a de sa position active par rapport à l'anneau 40, on le déplace vers l'ar- rière le long du plateau 53 et il se trouve alors supporté par les rouleaux 55 aussi bien que par le rouleau 56.
Sur la fig. 6, on a indiqué que le point de contact initial du métal fondu sortant de la tuyère 5' avec l'anneau 40 absorbant la chaleur était sensiblement éloi- gné du plan vertical passant par l'axe de l'anneau. La distan- ce entre ce point et ce plan (ou diamètre vertical de l'anneau) est indiquée par la lettre x (qui montre que les forces d'adhé- rence et de cohésion envisagées obligent le métal fondu à déplacer avec la surface de support de l'anneau, surface qui absorbe la chaleur et quand bien même le mouvement initial est un mouvement dirigé vers le haut).
La distance! n'est pas une distance fixe, mais elle est dans une certaine mesure déterminée par le désir de placer la tuyère d'amenée du métal fondu, par rapport à l'anneau, de telle façon que le courant de métal fondu sortant de ladite tuyère vienne reposer sur la surface périphérique, se uépla- çant rapidement, de l'anneau avec un choc et une turbulence minima.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 7, l'anneau absorbant la chaleur ou la bague de refroi- dissemen et de solidification 40 est monté de telle façon que non seulement elle puisse tourner à la vitesse désirée, mais encore qu'elle puisse coopérer convenablement avec le
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récipient 6 d'alimentation en métal fondu et qu'elle soit libre de se déplacer et de se contracter suivant les cony ditions variables de température qui peuvent se présenter.
Comme on l'a indiqué antérieurement, l'invention vise à obtenir un anneau absorbant la chaleur qui ait une on- gueur périphérique telle que chaque partie de cet anneau destinée à l'absorption de chaleur puisse être ramenée à , une température choisie d'équilibre, par exemple de 150 ,
205 ou 260 entre le moment oà elle se déplace, étant libérée du produit fini?, et le moment où elle reçoit de nouveau du métal fondu provenant de la tuyère d'amenée de métal. Pour obtenir ce résultat, l'anneau 40 a nécessaire- ment un grand diamètre, çe qui accentue la nécessité de per- mettre une dilatation et une contraction libres et sans gêne dudit anneau pendant qu'il est commandé à vitesse dési- rée.
Dans le mode de réalisation eprésenté, cette condition est réalisée par le fait qu'on fait supporter l'anneau par des disques écartés 57 portés par un arbre 58 monté dans un palier à rouleaux 59 dont la dimension-est suffisante pour supporter facilement le poids de l'anneau
40 (voir également fig. 11 et 12). Le palier 59 est rigi- dement fixé sur un.prolongement latéral bO du bâti de la machine. Chaque disque 57 présente un rebord ou boudin 57' (fig.11) qui est destiné à venir en contact avec un rebord rentrant 61 de support' qui fait partie de l'anneau 40 (voir fig. 10 et Il).
Autrement dit, les deux disques 57 s'ajustent aux deux rebords 61 de l'anneau de la même manière que les roues à boudin d'un wagon de chemin de fer se placent sur les rails constituant la voie, les rebords 57' des disques mettant en conséquence l'anneau en position latéralement.
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Afin de donner une position convenable à l'an- neau 40 pendant sa rotation, on a prévu deux paires de disques de guidage 62 et 63 qui sont montés sur un châs- sis 64 disposé de telle façon qu'il soit libre de se dé- placer verticalement et qu'il s'adapte ainsi aux libres dilatation et contraction de l'anneau, bien qu'une force de guidage soit appliquée audit châssis.
Le châssis 64 est, dans l'exemple représenté, sensiblement triangulaire. L'axe de montage 62' de la paire de disques 62 peut tourner dans un palier 65 (de pré- férence un palier à rouleaux) disposé à un sommet du châssis triangulaire 64. Une construction et un palier analogues sont utilisés pour la paire de disques 63 et pour le palier 63' qui font partie de cet ensemble et qui sont montés à un autre sommet du châssis triangulaire.
Un manchon supérieur b6 est fixé aux pièces latérales du châssis 64 et conformé de telle façon qu'il puisse recevoir un arbre à cannelure 67 rigidement fixé audit manchon et descendant vers le bas à partir du plateau 60. Cet arbre s'étend verticalement et le manchon supérieur est alésé pour le recevoir. La relation entre le manchon 66 et l'arbre 67 est telle que le manchon soit susceptible de glisser librement le long de l'arbre, mais qu'il soit em- pêché de tourner autour de cet arbre.
Le châssis 64 est également muni d'un manchon inférieur 68 qui est fixé à la base du châssis triangulai- re en un point médian situé entre les paliers 65 et 65'.
Le manchon inférieur est alésé pour recevoir un arbre 69 dirigé vers le haut ; arbre, comme on l'a représenté sur la fig. Il, est rigidement fixé à un support 69' du bâti principal de la machine et a le même axe que l'arbre à cannelure 67. L'arbre 69 est également un arbre à canne- lure et la relation entre cet arbre b9 et le manchon infé-
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rieur 68 est telle que ledit manchon 69 soit susceptible de glisser librement le long de l'arbre,, mais ne puisse pas tourner autour dudit arbre. On voit par conséquent que la coopération entre l'arbre à cannelure 67 et le mana chan supérieur 66 et que la coopération entre l'arbre à cannelure 69 et le manchon inférieur 68 sont telles que le châssis triangulaire soit libre de se déplacer vertica- lement, mais ne puisse pas osciller autour des arbres ali- gnés 67 et 69.
Le châssis 64 constitue par conséquent un support de roulement à trois points de contact pour chaque rebord de guidage 61 de l'anneau 40. Cette dispo sition prévue pour supporter l'anneau permet d'utiliser une bague ou un anneau, n'ayant matériellement pas de partie centrale, comme élément absorbant la chaleur et en même temps de faire tourner cet anneau à la vitesse dési- rée, mais sans qu'il se produise une oscillation ou un mouvement latéral pendant la rotation. Autrement dit, lors- qu'on utilise le châssis 64 et son dispositif de montage tels qu'ils ont été décrits, l'anneau 40 peut être guidé d'une façon rigide pendant sa rotation sans gêner les libres di- latation et contraction dudit anneau.
Le poids du châssis 64 est sensiblement équilibré par des contrepoids 70 agissant par l'intermédiaire d'un levier de contrepoids 71 qui est susceptible de tourner sur un support 72 du châssis et dont l'extrémité 73 est fourchue pour embrasser un prolongement du manchon 68 et pour venir en contact avec un collier convenable for- mé sur cete partie prolongée. La disposition usuelle des contrepoids a été indiquée pour montrer que le poids du châssis 64 et de ses parties associées peut être plus ou moins équilibré.
Sur la fig. 10, on a montré un anneau 40 dont
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la section est en forme de il, l'âme 40a de cette section comportant des ailes 75 dirigées vers l'extérieur ainsi que des ailes ou rebords 61 dirigés vers l'intérieur. Les ailes 75 déterminent la largeur de la surface de l'anneau 40 qui doit recevoir le métal fondu et qui doit absorber la chaleur; bien que ces ailes aient été montrées sur le dessin comme faisant corps, avec l'anneau, il est évident qu'elles peuvent être formées séparément et disposées de telle façon qu'elles puissent être réglées pour se rappro- cher ou s'éloigner l'une de l'autre dans le but de faire varier la largeur effective de cetue surface absorbant la chaleur.
La fig. 10 montre également comment on peut d'une façon convenable munir l'âme 40a d'un dispositif à circu- lation d'eau ou chambre 42' travers laquelle ue l'eau ou un autre agent de refroidissement peut circuler. Comme on l'a représenté, l'anneau est muni d'une bande annulaire en métal ondulé 76 qui se place entre les ailes 61 et qui est fixé auxdites ailes de telle manière par rapport à l'âme 40a que soit ménagé une chambre ou un espace adéquat de refroidissement. Les bords latéraux de la bande sont rabattus et chaque bord rabattu est fixé à une des ailes 61 de manière à tonner un joint étanche à l'eau.
Dans l'appareil représenté, ce résultat est obtenu par ' le fait qu'on fixe les extrémités rabattues de la bande ondulée 76 aux ailes 61 au moyen de courts éléments 77 qui sont boulonnés sur les ailes 61.
Sur les fig. 1U et 11, on a indiqué que la face intérieure de l'âme 40a était ondulée, c'est-à-dire qu'elle était munie de rainures et de nervures circonférentielles 78 disposées d'une façon alternative, ceci dans le but de constituer une surface d'une certaine étendue qui soit exposée à l'agent refroidissant à l'intérieur de l'envelop- pe ou chambre 42'.
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Sur les fig. 7,8 et 11, on a indiqué un dis- positif permettant d'obtenir la circulation de l'agent refroidissant à travers la chambre 42'. Comme on le voit, l'anneau 40 est, dans ce cas, muni d'une conduite 79 à laquelle est relié un tuyau d'amenée 80. Celui-ci est également relié à un coude 81 disposé de telle façon que sa branche d'entrée soit placée au centre de l'anneau 40 et s'étende suivant l'axe. Un tuyau d'amenée d'eau '82 (fig. Il) communique avec ce coude et est relié à une source d'eau sous pression qui est susceptible de tour- ner avec l'anneau, mais qui, en même temps, fournit de l'eau à la chambre 42 par le tuyau d'entrée 80. L'anneau est également muni d'une conduite de sortie 83 et une tuyauterie analogue lui est associée pour maintenir une circulation à travers l'anneau pendant sa rotation.
La condui- te d'entrée 79 est séparée de la conduite de sortie 83 par une cloison 84 qui peut s'étendre entièrement en travers de la chambre 42'. un tuyau de sortie 85 communique avec la conduite d'évacuation 83 et est fixé à cette con- duite ; ce tuyau 85 est relié par une tuyauterie conve nable 85, 85 à un tuyau d'évacuation 86 (fig. Il) qui est disposé au centre de l'anneau 40 et s'étend suivant l'axe dudit anneau.
On voit par conséquent que le poids des condui- tes 79 et 83 et de la tuyauterie qui leur est associée doit être équilibré et que les conduites d'entrée et de sortie ainsi que la tuyauterie d'arrivée doivent être disposés autour de l'anneau 40 pour empêcher que ces dif- férentes pièces soient en dehors de l'équilibre réalisé au point de vue de la rotation.
Dans le but d'assurer les libres dilatation et contraction de l'anneau 40, on a prévu un engrenage de
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transmission qui comprend une couronne dentée (fig. et 10) qui ne présente pas de partie centrale et qui est montée de telle façon sur le bâti de la machine qu'elle soit pla- cée au voisinage immédiat de l'anneau 40 et qu'elle soit concentrique audit anneau. Par roue dentée sans partie centrale, il faut entendre une bague ou une couronne qui ne comporte pas de rayons, ni de moyeu, ni de parties équi- valentes. La couronne 90 a un pas diamétral sensiblement égal au diamètre de la surface cylindrique 41 absorbant la chaleur et faisant partie de l'anneau 40.
Comme on l'a représenté, les dents de cette couronne sont formées à la surface périphérique extérieure de celle-ci. La surface inférieure est munie d'une nervure annulaire 91 qui dans l'exemple représenté, a une section rectangulaire et qui est disposée de telle façon qu'elle forme un chemins, de roulement venant en contact avec des galets pour la cou- ronne dentée.
Comme on l'a représenté sur les fig. 9 et 11, la couronne dentée est supportée par trois galets 92, 93 et 94 placés à une certaine distance les uns des autres.
Le galet 92 est monté sur l'arbre 58 du palier 59 corres- pondant aux disques 57 et comme les autres galets 93 et 94 il est rainuré à sa périphérie pour recevoir la nervure du chemin de roulement 91. Les galets 93 et 94 sont dispo- sés de part et d'autre du galet 92 et les trois galets sont disposés en triangle et dans des positions telles, par ra- port au chemin de roulement circonférentiel 91, qu'ils dé- terminent la position de l'anneau denté par rapport au bâti de la machine. Autrement dit, le support en trois points détermine la position de l'axe de la couronne den- tée et la coopération de la nervure 91 du chemin de roulement et des rainures de galets détermine la position latérale de la couronne dentée.
Chacun des galets 93 et 94 est
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muni d'un axe de montage distinct qui peut tourner dans un palier distinct aupporté par le plateau 60 et fixé rigidement à celui-ci, ce plateau faisant partie du bâ- ti de la machine. Grâce à cette disposition, la couronne dentée 90 est supportée en trois points, ce qui détermine bien sa position.
La. couronne dentée 90 est commandée par un moteur 95 qui est de préférence d'un type à vitesse varia- ble et qui est monté comme on l'a représenté sur le pla- teau 60 du bâti. Comme on le voit sur le dessin (fig. 12) l'arbre (5), du moteur est muni d'un pignon 96 qui engrène avec une roue dentée 97 et qui l'entraîne; cette roue den- tée 97 est portée par un arbre 98 qui porte également un pignon 99. lequel engrène avec les dents de la couronne dentée 90. L'arbre 98 est monté dans un palier convenable supporté par une paroi verticale 101 qui fait partie du bâti de la machine et qui fait saillie verticalement au- dessud du plateau 60. Le pignon 99 engrène avec les dents, de la couronne dentée et entraîne celle-ci.
Comme on l'a représenté sur les fig. 9 et la. la couronne dentée 90 est munie de plusieurs boutons 102 faisant saillie latéralement ét également espacés suivant une disposition circulaire; ces boutons 102 coopèrent avec des dents 103 disposées de la même façon sur l'anneau 40, ce qui constitue une liaison d'entraînement entre la couronne dentée et l'anneau. Comme on l'a représenté, la couronne dentée est munie de six des boutons précités, chacun d'eux étant vissé dans une ouverture prévue pour sa réception et faisant saillie latéralement sur la cou- ronne dentée. Les dents 103 peuvent faire corps avec l'anneau 40 ; comme on l'a représenté, chacune d'elles fait saillie latéralement sur la surface latérale exté- rieure d'une des ailes 61.
Il est évident par conséquent
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que dans les conditions vara.!1.lè' ilatation et de contraction chacun de ces boutons lU2 et chacune de ces dents 103 pourra ne pas toujonrs être en mesure de trans- mettre l'énergie de la couronne dentée à l'anneau, mais chaque dent et chaque bouton est établi de telle façon qu'il soit susceptible de transmettre tout l'énergie de la couronne dentée à l'anneau.
Le bâti de la machine doit avoir,une section et des dimensions telles qu'il constitue un support rigide pour l'anneau, la couronne dentée et leurs accessoires.
Comme on l'a représenté, ce bâti est constitué par une pièce coulée et il est destiné à être fixé d'une façon rigide à une fondation rigide et adéquate. Ledit bâ- ti comporte essentiellement une paroi verticale 104 qui forme support pour le plateau 60, les consoles 69' et 72 précédemment indiquées et qui forme également un support rigide pour ce qu'on a appelé paroi verticale 101, paroi qui, comme on l'a représenté sur la fig. Il, s'étend au- dessus du plateau 60 et comporte un rebord à son extrémité supérieure.
Sur la fig. 8, on a représenté une vue en élé- vation plus ou mains schématique de l'anneau 40, avec les dispositifs accessoires qui lui sont associés. Pour la commodité de la représentation, on n'a montré seulement qu'une partie du bâti de la machine, mais il est évident que la paroi verticale du bâti est disposée par rapport à l'anneau 40 et à la couronne dentée 90 de façon que ces deux pièces puissent tourner à des vitesses élevées sans qu'elles soient soumises à des vibrations appréciables, à des déplacements latéraux, etc...
Sur la fig. 8, on a montré que le récipient 6 d'alimentation en métal fondu était muni d'une tuyère d'évacuation lùb séparée et amo- vible; cette tuyère correspond, quant à son fonctionnement
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à. sa disposition et à. sa construction, à la tuyère d'éva- ouation 5 ou 5' antérieurement décrite Comme on l'a représenté, la thyère 105 est boulonnée sur l'enveloppe métallique du récipient 6 et, si on se réfère au mode de réalisation décrit antérieurement, on verra que la tuyère, ainsi que le récipient lui-même, sont garnis de matière réfractaire et que l'orifice de sortie de cette tuyère est disposé de telle façon, par rapport à la surface de l'an- ' neau 40 qui reçoit le métal fondu,
qu'une fourniture de métal fondu soit faite sur cette surface sans turbulence.
L'appareil représenté sur le fig. 8 est également muni de ce qu'on a appelé dans ce qui précède une vanne rotative de réglage ou de mesure; cette vanne est désignée - sur la fig. 8 par la référence 106. Comme on l'a représen- té (fig. 8 et 11) la vanne de réglage 106 est, en fait, constituée par un cylindre refroidi par de l'eau et muni de tourillons creux 106'; ces derniers peuvent tourner d'une façon convenable dans un chariot 107 en forme d'étrier qui est disposé de façon qu'il puisse osciller autour d'un arbre de pivotement 108 afin qu'on puisse faire varier la position de la vanne de réglage 106 par rapport à la sur- face de l'anneau 40 qui absorbe la chaleur.
La vanne 106 a été représentée comme étant for- mée de trois parties, à savoir une partie cylindrique 109 et deux flasques 710 et 110' se verrouillant l'une l'autre.
Chacun des tourillons creux 106' ci-dessus mentionnés fait corps avec une des deux flasques précitées. Chaque flasque précitée comporte à sa périphérie un rebord destiné à. recevoir la partie cylindrique 109, la disposition étant telle que soit ménagée une chambre intérieure 111 disposée au voisinage immédiat de la surface intérieure de la partie cylindrique 109 ; ladite chambre constitue une chambre
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de refroidissement pour cette partie.109. Chaque tou- rillon creux 106' est organisé de manière qu'il soit compris dans un système de circulation d'eau pour la chambre ill; en conséquence, il est wuni à son extré- mité extérieure, d'un raccord ordinaire 112 qui lui est fixé au moyen d'un écrou 113 de presse-étoupe et qui est muni d'un presse-étoupe convenable.
Comme on l'a repré- senté par les flèches de la fig. 11, l'eau ou agent de refroidissement peut être amenée au tourillon 106' direc- tement associé à la flasque 110'. Des passages radiaux 114 sont prévus pour faire communiquer l'intérieur du tourillon et la chambre 111. Des passages analogues 114' sont prévus dans la flasque 110 et constituent en conséquence un disposi- tif de communication entra la chambre 111 et l'intérieur creux du tourillon 106' directement associé à cette flasque.
La partie cylindrique 109 de la vanne rotative de réglage peut être faite en matière réfractaire ou bien, au contraire, elle peut être faite en un métal à forte conductibilité thhrmique; dans ce cas, la face infé- rieure de la partie cylindrique sera de préférence ondu- lée, comme on l'a représenté sur la fig. 10, de façon qu'elle présente une surface étendue à la chambre de re- froidissement 111. Dans ces conditions, il est dési- rable de dissiper d'une façon continue la chaleur ab- sorbée par la surface métallique; ce résultat est évi- demment obtenu par une circulation suffisantà de l'agent de refroidissement à travers la chambre 111.
Comme on l'a décrit précédemment, la surface de la vanne de réglage qui est en contact avec le métal fondu peut être telle qu'elle soit mouillée par le métal fondu, mais cette surface est de préférence oxydée ou recouverte d'une autre façon dans le but d'empêcher l'ad-
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hérence ou le collage du métal fondu.
L'arbre de pivotement 108 pour le châssis 107 est porté par la paroi verticale 101 du bâti de la machi- ne ; la disposition est telle que le déplacement du châs- sis 107 autour de l'arbre 108 modifie la position rela- tive de la surface cylindrique de la partie 109 par rapport à la partie cylindrique 41 de l'anneau absorbant la chaleur,Autrement dit, le châssis 107 constitue un dispositif permettant de régler la largeur radiale de l'espace compris entre la face cylindrique 41 de l'anneau
40 et la face périphérique de la vanne de réglage 106. On réalise ce réglage en utilisant une butée réglable 115 pour l'extrémité libre du châssis pivotant 107.
Cette 'butée est représentée sur les fig. 8 et 9 sous la forme d'un goujon vissé dans un bossage porté par le 'bâti de la machine, goujon qui fait saillie vers le haut au-des** sus du bossage dans une position telle que le châssis 107 puisse venir en contact avec lui. On a représenté également un dispositif pour équilibrer au moins une partie du poids non supporté du châssis 107, de la vanne de réglage
106 et des accessoires qui seront décrits plus loin,
Comme on l'a représenté, ce dispositif consiste en une came 116 qui est portée par une manivelle 117 susceptible de tourner dans la paroi verticale 101 du bâti de la ma- chine; cette manivelle est reliée par engrenage à 'une poulie de contrepoids 118 par l'intermédiaire des roues dentées 119 et 120.
Le contrepoids 121 est supporté par la poulie 118 de façon que la manivelle 117 tende à tourner en sens inverse des aiguilles dune montre (si l'on considère les fig. 8 et 9) et tende ainsi à s'opposer au couple de rotation appliqué au châssis par le poids non supporté, eto... Comme on l'a représenté sur la fige 9, la ,
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manivelle 117 peut être utilisée pour soulever le châssis 107 et pour déplacer ainsi la vanne de réglage dans le but de l'amener à une position de non fonctionnement par rap- port à l'anneau 40.
La vanne de réglage 106 est munie d'une roue dentée de commande 122 qui, comme on l'a représenté, a la forme d'une couronne dentée et qui est fixée à la flasque 110' (fig. Il). Les dents de cette couronne dentée 122 engrènent avec les dents de Ja couronne dentée 90 lors- que le châssis 107 se trouve dans sa position de fonction- nement par-, rapport à l'anneau 40 ; on réalise ainsi un dis- positif permettant de commander la vanne de réglage de tel- le façon que la surface périphérique active de cette vanne se déplace à la même vitesse périphérique que la face coopérante de l'anneau 40.
Comme on l'a décrit pré- cédemment, tout dispositif convenable peut être utilisé pour commander la vanne de réglage et sa pusition, par rapport à la tuyère d'amenée de métal fondu, peut être telle que celle qui a été décrite précédemment, particu- lièrement à propos de la fig. 3.
L'appareil de la fig. 8 est également r eprésen- té comme étant muni d'une série de rouleaux 123 disposée à une certaine distance les uns des autres sur la périphé- rie de l'anneau, chacun de ces rouleaux étant monté dans. un châssis 124 qui est monté à pivotement par rapport à la paroi verticale 101 du bâti de la machine. Comme on l'a représenté,'chaque châssis 124 est monté à pivotement sur un arbre 125 qui est porté par la paroi 101. Chaque rouleau 123 est muni d'une roue dentée de commande 126, les dents de cette roue dentée engrenant avec les dents de la couronne dentée 90, ce qui constitue un moyen de commande pour le rouleau en question.
Comme on l'a repré-
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sente sur la fig. 12, chaque rouleau 123 est creux et est muni d'un dispositif permettant d'établir une circu- lation continue d'agent réfrigérant à trevers ledit rou- leau. Ce résultat peut être obtenu d'un certain nombre de manières ; dansl'exemple représenté, le rouleau est muni d'un tourillon creux à travers lequel passe une tuyè- re d'amenée d'eau 127 et qui est munie d'un passage d'évacuation d'eau entourant ce tuyau et communiquant avec un orifice de sortie. Il est évident que des garnitures convenables et que des tuyauteries appropriées d'admission et d'évacuation d'eau sont utilisées de telle façon qu'on réalise d'une manière sûre des joints étanches l'eau.
Ces rouleaux 123 fonctionnent comme on l'a décrit à propos des rouleaux 48 de la fig. 5. Autrement dit, il main- tiennent le produit en contact avec la face 41 de l'anneau , face qui absorbe la chaleur, ils absorbent la chaleur provenant de ce produit et ils peuvent être disposés de telle façon qu'ils soumettent le produit à une force de conformation.
Sur les fig. 8 et 12, on a représenté des ba- lais qui sont associés aux faces actives de la machine.
Par exemple, il est préférable d'utiliser un balai 130 destiné à venir en contact avec la surface 41 de l'anneau 40 (surface qui absorbe la chaleur) et à balayer cette sur- face juste avant le moment o elle se déplace sous la tuyère d'amenée de métal fondu qui lui est associée. Le balai 130 est monté sur un arbre qui peut tourner dans des dispositifs convenables portés par la paroi 101 du bâti de la machine. Cet arbre est muni d'un pignon 131 qui engrène avec une roue dentée 132 dont les dents en- grènent avec les dents de la couronne dentée 90. La roue dentée 132 est convenablement montée de façon qu'elle puisse tourner dans des paliers portés par la paroi 101 précitée.
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Des balais analogues 133 et 134 sont prévus pour la vanne rotative de réglage 106. Ces balais sont, dans l'exemple représenté, susceptibles de tourner dans un prolongement, en forme d'arc, du châssis 107 ; ils sont commandés au moyen de pignons distincts par une roue dentée 135 convenablement montée sur le prolonge- ment du châssis et entrainée à son tour par la couronne dentée 122. Ces balais fonctionnent non seulement pour enlever la poussière et la malpropreté des surfaces as- sociées, mais encore toute humidité qui a pu se déposer sur ces surfaces en raison du fait que celles-ci sont refroidies par l'eau ou d'une autre façon.
Afin de réaliser une complète disparition de cette humidité, on préfère utiliser des balais tels que, par exemple, des balais en carbone qui portent d'une façon élastique sur les surfaces refroidies et qui as- surent ainsi une dispersion de l'humidité avant que le métal fondu vienne en contact avec la surface.
Par exemple, dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 13, on a montré schématiquement la vanne de réglage ou de mesure 106 comme étant associée avec un fragment de l'anneau 40 et du récipient b. Comme on l'a montré sur cette figure, l'extrémité de sortie de la tuyère 105 porte sur la surface 41 absorbant la chaleur et s'engage dans l'intervalle formé entra la surface active de la vanne 106 et la surface 41 absorbant la chaleur, ainsi que dans le canal formé par les ailes 75 (fig. 10). un balai en carbone 136 est monté sur la tuyère et vient en contact d'une façon élastique avec la surface cylindri- que de la partie 109 de la vanne de réglage 106 ;
il est maintenu en position par un ressort à boudin qui agit en- tre le balai et une patte 137 que comporte la paroi de la tuyère. Il est évident que le balai 136 s'étend com- plètement en travers de la surface active de la vanne de
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réglage 106; la face active du balai est conformée de telle façon qu'elle s'adapte à la surface de la vanne 106 avec laquelle elle vient en contact; autrement dit, cette face active du balai forme un joint entre la tuyère et la vanne de réglage et forme ainsi un espace sensiblement étanche à l'air dans lequel le métal fondu est amené.
Un balai similaire 136' peut être disposé au-des- sous de la tuyère 105 et porter sur la surface 41 de l'an- neau 40, ladite surface absorbant la chaleur. Dans ce cas, le balai est maintenu d'une façon élastique en posi- tion au moyen d'un-ressort à boudin qui agit entre ledit balai et une patte 137' que présente la paroi de la tuyère, Dans ce cas également le balai 136' s'étend complètement en travers de la face 41' et sa surface de contact est telle qu'elle s'adapte à la forme de la face 41 et des ailes 75. Ce balai joue également le double rôle de dissiper l'humidité de la surface et de fermer dans une certaine mesure l'espace dans lequel le métal fondu est amené par la tuyère.
Comme on l'a décrit antérieurement, le récipient 6 de métal peut être a éplacé pour être amené à différentes positions, mais, pour établir une relation fixe entre la tuyère et l'anneau associé 40 pendant le fonctionnement de l'appareil, on a prévu une butée réglable 138 sur le bâti de la machine, butée qui peut être déplacée pour faire va- rier les positions adoptées et avec laquelle peut venir en contact un bouton 139 porté par le récipient 6. Le bouton 139 peut être verrouillé à la butée, ce qui constitue alors un dispositif pour bloquer le récipient dans sa position de réglage.
Il est évident que, bien que le récipient 106 (et les récipients correspondants représentés sur les
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différentes figures) puisse faire partie intégrante de l'appareil représenté sur le dessin, ce récipient (ou ces récipients) indique simplement la nécessité d'utiliser une source de métal fondu à une température réglée. Au- trement dit, le mode de réalisation particulier représenté pour ces récipients n'est pas essentiel, la présence de ceux-ci indiquant simplement la nécessité de prévoir une source de métal fondu à une température déterminée et un dispositif pour faire reposer un courant non turbulent de ce métal fondu sur une surface absorbant la chaleur et se déplaçant à une vitesse relativement élevée.
Dans ce qui précède, on a indiqué qu'il était nécessaire de régler exactement les conditions de tempé- rature régnant à l'intérieur du courant de métal fondu lorsque celui-ci est déposé sur la surface absorbant la chaleur. Autrement dit, les conditions de température doivent être telles que bien qu'une rapide dispersion de la chaleur se produise et soit désirable immédiatement au contact qui se fait entre le courant et la surface absor- bant la chaleur, cependant le facteur temps ou durée doit être tel que le courant soit distribué sur la surface absorbant la chaleur et se nivelle à l'épaisseur désirée avant que la température de solidification ne soit attein- te.
Il est par conséquent désirable de régler la tempéra- ture du métal fondu qui se trouve dans la source d'alimen- tation en métal fondu, afin d'obtenir les conditions de température désirées à la sortie de la tuyère d'évacuation; à cet effet, on a représenté sur le dessin un brûleur à gaz ou à huile 140 qui est associé au récipient 6 sur la vue fragmentaire de la fig. 13;
il est évident pour tout homme de l'art qu'un brûleur unique de ce type agira très efficacement en liaison avec les conditions telles que
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celles en présence desquelles on se trouve nécessairement lorsqu'un récipient de distribution de métal fondu (tel que le récipient 6) est utilisé, mais il y a lieu d'indi quer qu'il est nécessaire ou tout au moinsdésirable de régler la fourniture de chaleur et de régler ainsi la tempéra- ture du métal lorsqu'il arrive à l'extrémité de sortie de la tuyère 105.
A propos de l'appareil antérieurement décrit, on a noté que la surface absorbant la chaleur est de préférence polie et, dans certaines conditions, plaquée. Il est évident que des dispositions similaires sont à envisager pour la surface 41 de l'anneau, surface absorbant la chaleur, particu- lièrement'lorsque l'anneau est fait en un métal ayant une plus grande conductibilité thermique tel que le cuivre ou cer- tains alliages de cuivre. On doit indiquer par.conséquent que la surface 41 ainsi que les faces intérieures des ailes 75 (fig.
10) sont recouvertes d'un revêtement protecteur tel qu'un revêtement de chrome, de tungstène ou de molybdène. Ce revê- tement peut être appliqué de toute manière convenable permet- tant de réaliser une union union adéquate entre ledit rave ment et le métal recouvert. -La galvanoplastie peut être utili-. sée à cet'effet pourvu qu'une phase supplémentaire soit prévue pour assurer une union ou une fusion entre le métal plaqué et le métal de placage ou de revêtement.
Bien que dans le procédé qui fait l'objet de l'invention on se trouve en présence de températures élevées et bien que, par conséquent, de la vapeur puisse être engen- drée dans certaines des chambres de refroidissement à eau, particulièrement si l'alimentation en eau est réduite ou momentanément arrêtée, on n'a pas cependant indiqué que ces chambre de refroidissement étaient munies de soupapes de sûreté. C'est parce qu'on envisage de prévoir des passages d'évacuation ayant une surface telle qu'ils assurent l'éva- cuation de la vapeur au moins en telle quantité que la formatim
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nuisible d'une pression de vapeur à l'intérieur de la cham- bre de refroidissement soit empêchée.
Lorsque les conditions sont telles que des passages à section réduite sont néces- saires, des soupapas de sûreté adéquates doivent être pré- vues pour empêcher l'éclatement accidentel de la chambre de refroidissement.
Si l'on se importe à la fig. 14, on voit qu'on a représenté un appareil caractérisé par le fait que deux métaux ou substances fondus distincts sont amenés mécaniquement par une vanne de réglage pour former deux courants contigus sur une courroie de refroidissement ou sur un élément de refroidissement.
Ces deux courants de matière fondue sont déposés côte à côte sans turbulence et les bandes ou pellicules ultérieurement formées sont réunies sur leurs bords pour produire une bande bimétallique présentant des bandes longitudinales de métaux différents Le récipient
210 à deux compartiments comporte une chambre 211 dans la- quelle le métal fondu est versé; un orifice 212 est prévu dans une cloison 213; le métal fondu s'écoule à travers l'ori- fice 212,dans la chambre 214, étant alors exempt de scories, chambre d'où il s'écoule à travers un orifice de sortie 215 sous le cylindre de réglage 216 pour venir de placer sur la courroie mobile 217; cette dernière comporte des guides rainurés 218 qui obligent le.courant à prendre la forme d'une pellicule ou d'une bande 219.
Le récipient 210 comporte une chambre contiguë mais séparée 220 dans laquelle un autre métal fondu est versé simultanément; ce récipient 210 est muni d'un orifice 221 à travers lequel cet autre métal fondu s'écoule dans la chambre 222, étant alors débarrassé des scories, chambre de laquelle le métal s'écoule à travers un orifice de sortie 223 sous le cylindre de réglage 216 qui contrôle le courant
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venant sur la courroie mobile 217 pour l'amincir et la transformer en une bande ou pellicule 224. Les orifi- ces de sortie 215 et 223 sont conformés de telle façon que leurs courants fusionnent'en 225 lorsqu'ils sont poussés par la vanne cylindrique de réglage 216.
La courroie 217 porte en conséquence une seule pellicule ou bande formée de deux métaux distinots mélangés et liés.par leurs bords- contigus,, ayant une largeur et une épaisseur choisies, la largeur totale 226 étant également déterminée.
1 l'endroit oùùcette bande bimétallique a perdu suffisamment de chaleur par transmission de cette chaleur à la courroie 217 de telle façon qu'elle soit en- core à l'état plastique, mais qu'une partie de la phase so- lide soit'précipitée, le cylindre ou rouleau 227 de confor- mation, cylindre qui est refroidi par de l'eau, est réglé pour appuyer sur cette bande dans le but d'en réduire l'épais- seur ;
pendant cette opération, l'élargissement de la bande 224 se produit, celle-ci se trouve en conséquence équar rie contre le bord dDoit du rebord 228 du rouleau ou cylindre précité, tandis que le bord opposé de la bande 219 se déplace et nient porter contre le bord denté 229 du même cylindre ou rouleau 227 afin que ledit bord prenne la forme de dents de scie 217a ou toute autre forme désirée.
En outre, la génératrice du cylindre 227 peut être écartée de la position parallèle par rapport à la surface de la courroie 217 et de la pellicule métallique qu'elle porte, c'est-à-dire peut être inclinée par rapport à cette surface et à cette pellicule métallique de façon que le produit solide plat obtenu ait la forme d'un coin, comme on l'a représenté sur la fig. 14a, cette forme de section étant particulièrement désirable pour les lames de scie en autres produits, En outre, la bande 219 à bord denté peut
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être faite en un acier spécial de bonne coupe tel qu'un
224 acier rapide, tandis que l'autre bande/peut être faite en un acier spécial résistant et tenace, tel qu'un acier au chrome et au vanadium.
Lorsque les bandes 219 et 224 se réunissent, la liaison la plus forte possible entre ces deux aciers spéciaux est obtenue, car ils se mélangent facilement suivant leurs bords à l'état de fusion, sans aucun aent d'oxydation ou produit décapant et il se solidifient tous deux presque instantanément. Des dispo- sitions similaires avec différents métaux fondus peuvent être adoptées dans divers buts industriels. Toute l'opération peut être exécutée sous un capot étanche à. l'air, sous vide, ou dans toute atmosphère spéciale désirée de gaz choisi séjournant ou circulant sous ce capot.
On peut remarquer sur la fig. 14 que le rouleau ou cylindre 227 est monté de façon qu'il puisse tourner dans des paliers 230 dans lesquels tournent des tourillons creux 231 ou des organes analogues. Les tourillons creux communiquent avec un passage 232 prévu dans le rouleau 227 par des ouvertures 223 que présentent des pièces ou rebords 228 et 229. Un agent de refroidissement tel que l'eau pénètre par une ouverture d'entrée 234 et sort par l'ouverture de sortie 235, des liaisons convenables étant faites aux extrémités des tourillons pour permettre une rotation relative. Ce refroidissement empêche un chauf- fage indésirable ou ñe élévation de la température du rouleau 227.
Un tourillon 231 comporte une roue dentée 236 qui lui est fixée et qui est entraînée à la vitesse de ro- tation désirée par tout dispositif convenable qui lui est associé et qui n'a pas été représenté.
Sur la fig. 15, on a représenté une modification de l'appareil montré sur la fig. 14, les deux appareils
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différant par le fait que deux ou plusieurs courants de métal fondu sont posés en couches successives l'une au-des- sus de l'autre sur la courroie de refroidissement, au lieu d'être placées côte à côte.
Cette fig. 15 montre un réci- pient 237 de métal fondu, récipient qui pomporte une vanne cylindrique 238 de réglége analogue à la vanne 216 décrite précédemment; ce récipient 237 dépose sur la courroie 241 un courant de métal fondu 239 ayant une largeur et une épais- sour déterminée et réglée, métal qui provient de la masse de métal fondu ou autre substance 240 placée dans le réfi- pient 237. Le courant 239 est fourni à une vitesse d'écoule- ment déterminée, vitesse qui est réglée par la vanne de réglage. Ce courant 239 s'amincit et est porté par la cour- roie mobile 241 pour se transformer en une bande ou pellicule de largeur et d'épaisseur uniformes.
Cette pellicule se refroidit dans des conditions connues par transmission de sa chaleur à la courroie 241; par conséquent une tempe- rature déterminée, convenable à une liaison appropriée avec une autre pellicule ou bande métallique peut être obtenue par la détermination préalable de la longueur du contact (c'est-à-dire la longueur désignée par la distance 243).
Cette longueur de contact peut être mathématiquement calcu- lée. A cet endroit, un courant 244 d'un autre métal 245 fourni par le récipient 246 et par la vanne cylindrique de réglage 247 est amené et déposé sur la pellicule 242 pour former une autre pellicule superposée 248, grâce à la même action de mouillage que celle qui a déjà été décrite.
La pellicule 248 peut avoir la même largeur que celle de la pellicule précédente ou peut avoir une largeur différente, car on peut désirer couvrir une partie seulement de la pellicule 242 ; la pellicule 248 a également une épaisseur détèrminée qui est réglée par la vitesse d'écoulement du métal fondu 245 poussé par la vanne de réglage 247 et qui est réglée également par la vitesse de la courroie 241 et de la pelli-
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cule 242 adhérant à ladite courroie.
A partir de ce point, la courroie 242 porte deux pellicules métalliques superposées qui peuvent être soumises à l'action d'un rouleau ou cylindre de conformation lorsqu'elles ont atteint une température choisie ; toute l'opération peut être conduite sous un capot étanche à l'air, sous le vide, ou dans toute atmosphère désirée de gaz stagnant ou en circulation de façon à maintenir une sur- face non oxydée et propre de la pellicule afin qu'elle soit réunie convenablement au métal de la pellicule,242. Grâce au choix approprié du métal utilisé, de l'épaisseur de la pellicule et de la température de la première pellicule, lors- que la seconde pellicule est formée sur cette première pelli- cule,
de nombreux métaux ou alliages peuvent être i éunis pour former des bandes bi-métalliques et la liaison ou union des deux couches superposées peut être rendue très efficace, trois couches ou davantage peuvent également être formées de la même manière pour obtenir des produits solides particuliers multi-métalliques et plats.
Le récipient 246 et sa vanne de réglage 247, au lieu d'être utilisés pour un autre métal ou alliage fon- du, peuvent être utilisés pour distribuer mécaniquement sur la surface de la pellicule 242 une couche de matière finement divisée, telle que du ferro-chrome, pour la mé- langer et la combiner par exemple avec une pellicule fon- due d'acier ordinaire et pour donner au produit solide et plat une surface d'alliage résistant à la chaleur et à la corrosion ;
ou bien ces dispositifs peuvent être utilisés pour distribuer sur la pellicule 242 du ferro-manganèse pulvérisé dans le but de donner à la surface une résistance à l'usure et à l'abrasion ou encore pour distribuer toute matière pulvérulente durcissant la surace, matière telle
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que des cristaux de bore ou autres; de même que de la pou- de de diamant peut être noyée dans toute la largeur de la ma- tière ou dans une partie de celle-ci pour la fabrication d'outils spéciaux.
De la poudre métallique telle que de la poudre d'aluminium, de cuivre, de laiton, etc... peut éga- lement être mécaniquement distribuée de façon qu'elle fonde sur la surface de la pellicule de métal fondu qui est en- suite soumise à l'action d'un rouleau ou cylindre de confor- mation, dans le but de noyer l'une quelconque des matières ci-dessus ou une combinaison de ces matières dans la pellicule métallique transportée et en même temps dans le but d'apla- nir ou de conformer la surface supérieure de cette pellicule.
En outre, si l'on donne au rouleau de conformation une surface ondulée ou cannelée, les rainures ou ondulations 249 peuvent être reproduites et moulées dans le produit solide plat 250, comme on l'a montré sur la fig. 16. De cette manière également, d'autres formes différentes, des impressions ou des irrégularités peuvent être reproduites, par exemple des dentelures, des ondulations, des marques, des lignes de divi- sion, des contours en relief, etc...
Sur la fig. 17, on a montré une variante de l'appareil des fig. 14 et 15; cet appareil que montre la fig. 17, convient pour la fabrication de produits métalli- ques plats à couche de revêtement. Dans ce mode de réalisa- tion de l'invention, le courant de ±étai fondu 251 sortant du récipient 252 est transforme en une pellicule métallique 253 par une courroie 254. Un rouleau de conformation 255 est ré- glé de telle façon qu'une bande ou feuille solide 256 dun autre métal se déroulant de la bobine 257 s'appuie contre la pellicule métallique 253 avec une pression déterminée et ré- glée.
Ia distance de la tuyère 258 au rouleau 255 est cal- culée de telle façon que la pellicule métallique 253 lors-
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qu'elle atteint ledit rouleau ait perdu par conduction suffisamment de chaleur transmise à la courroie 254 pour qu'elle soit encore liquide, mais qu'elle ait une partie de sa phase solide précipitée de tanière qu'elle mouille la bande 256 qui appuie sur elle sous le rouleau 255 et de manière qu'elle s'unisse avec cette bande solide pour former un produit métallique plat à couche de revêtement.
Si l'on se reporte de nouveau à la fig. 17, on verra que la courroie 254 est une courroie sans fin faite en un métal convenable et passant autour des poulies 259 dont l'une est convenablement commandée. La surface délia courroie 254 qui vient en contact avec la pellicule 253 est de préférence d'une nature telle qu'elle c;omrnunique à cette pellicule une surface unie et douce.
Le récipient 252 a de préférence la forme d'un récipient à métal 260 et est muni d'un revêtement ré- fractaire 261. Une cloison 262 est munie d'un orifice 263 de façon que du métal fondu, exempt de scories, puisse être évacué par la tuyère 258.
La bande solide 256 est préalablement chauffée avant qu'elle vienne en contact avec la bande 253 ; ré- sultat est obtenu grâce à un dispositif de chauffage 264 électrique ou autre, dispositif qui forme une chambre fer- mée 265 destinée à empêcher l'oxydation de la bande 253.
Grâce à une ouverture ou à une tuyère 266, toute atmosphère gazeuse désirée active ou inerte peut être maintenue dans la chambre 265, 'cette atmosphère étant stagnante ou en cir- culation. Quel que soit le mode de réalisation particulier du dispositif de chauffage 264, la bande 256 passe à travers ce dispositif et est amenée à la température désirée qui dépend de la composition particulière de la bande 256.
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La bande composite peut être mise en rouleau autour d'un tambour 267; dans une telle bande composite, la bande 253 au moins présente la structure cristalline primaire qui a été décrité précédemment. Ia bande 256 peut être obtenue conformément au procédé qui fait l'ob- jet de l'invention et, dans ce cas, elle a une structure cristalline analogue.
La micro-structure des produits que l'on peut obtenir conformément à l'invention a été représentée sur les fig. 18 et 19. Ces deux figures montrent l'uni- formité, l'homogénéité et la pureté peu communes des produits, la non orientation de la structure cristalline et la formation des petits cristaux analogues à des filets ou veinules. L'absence de la séparation ou ségrégation et de 1''hétérogénéité usuelles peut être particulièrement re- marquée sur ces photos-micrographies. Une comparaison avec les structures ordinaires types mettra en valeur, d'une façon marquée, les caractères nouveaux et uniques de la struc- ture des produits qui font l'objet de l'invention.
Il est évident que diverses modifications pourraient être faites dans les dispositions décrites et représentées sans que l'économie générale de l'invention s'en trouve pour cela altérée.