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"Procédé et appareil pour le coulage de métal."
Cette invention concerne un procédé et un appareil pour le coulage de métal.
Le but principal de l'invention est de prévoir une méthode et un appareil pour la production de coulages purs de poids spécifique élevé et de haute résistance à la traction et qui sont pratiquement débarassés de soufflures.
Un autre but de l'invention est de produire un coulage auquel on peut incorporer un degré variable de dureté ou de recuisson en contrôlant convenablement l'opération de coulée.
En vue d'atteindre les buts précités et conformément à 1' invention, l'opération de coulée peut être effectuée sous pres- sion gazeuse, cette pression restant maintenue pendant la solidification du métal.
La méthode de l'invention consiste à fondre le métal, à l'introduire de force dans le moule sous une pression gazeuse, et à maintenir la pression gazeuse.pendant la solidification du métal.
La méthode peut consister à fondre le métal à l'aide d'une flamme de gaz et à utiliser les gaz brûlés pour produire la pression nécessaire pour effectuer l'opération de coulée.
La méthode peut consister en outre à utiliser de l'air sous pression et du gaz pour former la flamme de gaz, et à employer le pression engendrée pour couper l'alimentation en gaz combustible quand le métal est entré en fusion, la pression restant maintenue par l'alimentation en air comprimé.
Alternativement le métal peut être versé dans le moule et laissé se solidifier sous pression gazause.
Une autre caractéristique de l'invention peut consister dans un chauffage du moule préalablement la coulée et pendant la solidification du métal dans le moule et dans le réglage de l'opération de chauffage pour varier le degré de refroidissement du coulage conformément aux caractéristiques du mtal et le degré de dureté ou de recuisson requis.
L'appareil pour la:mise en pratique de la méthode selon 1' invention peut comprendre un:chalumeau pour fondre le métal, des moyens pour régler la distance du chalumeau au moule et un organe d'obturation porté par le chalumeau et disposé pour
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être applique sur le réceptacle du moule, quand le métal . couler est fondu ou versé, afin de réaliser une fermeture hermé- tique avec celui-ci.
Le réceptacle du moule peut être un boîtier ouvert de deux cotés, l'un des côtés étant fermé par l'organe de l'obturation et l'autre côté étant fermé par un élément supportant le réceptable du moule.
Une firme de réalisation de l'appareil selon l'invention comporte une plaque de base sur laquelle on peut presser le réceptacle de moule d'une manière étanche, un couvercle pour le réceptacle de moule, un chalumeau qui supporte le dit couvercle, des organes pour alimenter le dit chalumeau en gaz combustible et en air comprimé, des moyens pour diriger une flamme du chalumeau sur le métal à:
couler placé dans le réceptacle de moule, des moyens pour serrer le couvercle sur le réceptacle du moule d'une manière étanche, après que le métal est entré en fusion, pour générer de la pression dqns une chambre de pression entre le couvercle et le réceptacle du moule, afin de forcer le métal fondu dans le moule, une soupape pour régler la pression dans la chambre de pression et des moyens pour chauffer la paroi du réceptacle de moule pendant la solidification du métal.
Les dessins annexés illustrent comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 est une élévation,partiellement en coupe, d' un appareil convenant pour réaliser l'invention.
La figure2 est une vue latérale, partiellement en coupe d'un appareil généralement semblable à celui de la figure 1, mais comportant une modification.
La figure 3 est une vue en plan de l'appareil montra dans les figures 1 et 2.
Référant aux dessins, l'appareil comprend une plaque de base 10 qui supporte une colonne verticale 11 et sur celle-ci est monté de façon coulissante le bossage 12 d'un bras 13 qui peut être fixé à toute hauteur voulue de la colonne 11 au moyen d'une vis de calage 14.
La plaque de base 10 présente un évidement central ou dé- pression 15 de toute forme convenable( circulaire, rectangulaire ou autre ) pour recevoir une plaque bridée 16 de conformation correspondante sur le fond de laquelle est placé un disque d'obturation étanche 17 en asbeste.
La bride 18 peut être disposée autour du bord de la plaque 16( comme montré dans la figure 1 ) ou à l'intérieur de ce bord( comme montré en 18' dans la figure 2 ) et elle est de dimension convenable pour recevoir le bord inférieur d'un réceptacle de moule 19 (Fig.l.) ou un support 20 pour un réceptacle de moule 21(Fig.2) Dans ce dernier cas le support 20 est pourvu d'une seconde bride 22 pour recevoir le réceptacle de moule 21, un deuxieme disque d'étanchéité en asbeste 23 étant placé au fond de la dépression formée par la bride 22.L'emploi d'un support tel que 20( Fig.2) permet de faire usage dans l'appareil de réceptacles de moule de grandeurs et formes différentes. Les réceptacles de moule 19,21, montrés dans les figures 1 et 2, respectivement,
sont tous deux de forme cylindrique, mais ils peuvent être de toute autre forme voulue.
Le couvercle 24 prévu pour le réceptacle du moule comporte une dépression annulaire 25 sur sa face intérieure, dans laquelle s'adapte un disque d'étanchéité en asbeste 26. Cette face intérieure est en outre façonnée pour présenter un espace conique 27 et comporte un forage central pour recevoir un
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chalumeau, à gaz montré en élévation dans la figure 1 et en coupe dans la figure 2. Le chalumeau comporte un tube à gaz extérieur 28 vissé sur le bout inférieur d'un montant 29 et dans le couvercle 24, un tube à air comprimé intérieur 30 vissé dans le bout inférieur du montant 29 à l'intérieur du tube à gaz 28, et un ajutage de brûleur 31 vissé dans l'extrémité inférieure du tube à gaz 28 et pourvu de lumières 32 dans sa parois inférieure.
L'alimentation du tube à gaz 28 se fait par un tuyau 33 contrôlé par un robinet 34, le bout intérieur du tuyau dl'alimentation 33 étant vissé dans la paroi du tube 28 de façon à communiquer avec l'intérieur de celui-ci. Une soupape de retenue 8 de construction quelconque convenable est disposée dans le tuyau 33 en avant du robinet 34. L'alimentation en air comprimé au tube à air 30 se fait par le tuyau 35, contrôlé par un robinet 35', vissé à travers la paroi du montant 29 et communiquant par un conduit 36 avec l'intérieur du tube 30.
Le chalumeau ainsi construit fait saillie dans la chambre conique 27.
Le montant 29 est monté coulissant dans un bossage de guide 37 porté par l'extrémité du bras 13 et il comporte sur sa longueur une série de trous transversaux 38 qui peuvent être engagés au choix par une broche 39 qui traverse également un orifice prévu dans un levier à fourche 40, lequel porte à une extrémité un bouton de manoeuvre 41, les bouts de fourche du levier étant connectés à pivot par des articulations 42 au bos- sage 12. De cette façon le montant 29 et le couvercle 24 peuvent être levés et abaissés en levant et en abaissant le bouton de manoeuvre 41 et ils peuvent être retenus dans toute position voulue en serrant une vis de blocage 43.
Le réceptacle de moule 19 est entouré par une enveloppe cylindrique 44 dont la paroi intérieure est garnie d'un revêtement en asbeste 45 ; cette paroi est fixé une rampe annulaire à gaz pourvue de fentes à flamme 47( Fig. 2 et 3), disposé de manière que les flammes de ces fentes peuvent faire impact sur le réceptacle de moule 19 et se disperser en haut et en bas. La rampe à gaz 46 est connectée à un tuyau d'alimentation à gaz souple 48, contrôlé par un robinet 49 et porté par un manchon 50 monté de façon à pouvoir coulisser lelong de la colonne 11 et que l'on peut caler à une hauteur quelconque voulue à l'aide d'une vis 51, ce qui permet de déplacer l'anneau à gaz et l'enveloppe 44 horizontalement et verticalement en même temps, en toute position appropriée par rapport au réceptacle de moule 19.
Une soupape à une voie est portée dans un tube 52(Fig.l) dont l'extrémité inférieure est vissée dans le couvercle 24 de façon à communiquer avec l'intérieur de la chambre conique 27.
La soupape comporte une bille 53 refoulée par un ressort 54 dont la pression peut être réglée par une vis de réglage 55.
Dans la disposition illustrée à le figure 2, il est prévu un accessoire 56 pour permettre l'emploi de l'appareil avec des réceptacles de moule plus petits, tel que 21. Cet accessoire à son bord inférieur pourvu d'une gorge pour Y recevoir le bord supérieur du réceptacle de moule, une rondelle de bourrage en asbeste étant disposée entre les surfaces adjacentes de façon à former joint hermétique. Le bord supérieur de l'accessoire prend appui contre le disque 26 et constitue également un joint hermétique.
Dans les deux cas le moule 57 de l'objet à couler est ferm, en même temps que le trou de coulée 58, dans le réceptacle de moule, ou bien un boîtier de moulage séparé peut être placé à
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l'intérieur du réceptacle, lequel est alors placé sur la plaque de joint étanche 16 et ce dernier étant posé dans l'évidement 15 de la plaque de base 10. Le fonctionnement s'opère alors comme suit.
La broche 39 est passée à travers le trou de l'un des bras du levier 40, à travers'un trou approprié 38 du montant 29 et à travers le trou dans l'autre bras du levier 40, le trou 38 étant choisi en vue d'une opération maniable de la machine.
Le bouton 41 est alors abaissé pour faire, descendre le couvercle 24 jusque sur le réceptacle 19 et pour le presser fermer ment sur ce réceptacle et presser ce dernier contre la plaque de joint 16 pour former joints étanches, les éléments étant ensuite bloqués dans cette position en serrant la vis 43. En vue de régler la soupape 53 on admet de l'air comprimé dans la chambre conique 27 en ouvrant le robinet 35' et l'on règle la vis 55. Le robinet 35' est maintenant fefmé et le couvercle 24 à nouveau soulevé et'maintenu dans la position levée en serrant encore la vis 43. On admet maintenant du gaz au chalumeau en ouvrant le robinet 34 et l'on allume, on admet l'air en ouvrant le robinet 35' et l'intensité de la flamme est réglée en manipulant les robinets à gaz et à air de la manière usuelle.
Si l'on constate que la flamme ne balaie pas le trou de coulée 58 comme nécessaire, on procède, en manipulant le bouton 51, à un réglage en modifiant la position du bras 13 sur la colonne 11. Quand la soupape 53-55 et la flamme de chalumeau auront été correctement ajustés, les robinets 34, 35' sont fermés. L'anneau à gaz 46 est maintenant mis en action pour sécher lentement et chauffer le moule à la tempé- rature requise pour l'opération de coulée. Quand cette température est atteinte, on allume à nouveau la flamme de chalumeau et le métal à couler est placé dans l'entonnoir de coulée 58 et mis en fusion par l'action combinée de la flamme de chalumeau et de la rampe à gaz.
Quand le métal est convenablement fondu on abaisse vivement le couvercle 24-25 en manipulant le bouton 41 de façon à l'amener en position de joint étanche et l'y maintenir par la vis de blocage 43. La pression à l'intérieur du réceptacle de moule et de la chambre 27 monte immédiatement et fait fonctionner la soupape de retenue' 8 pour couper l'alimentation de gaz au chalumeau, la pression restant maintenue par une alimentation ininterrompue d'air comprimé par le tuyau 35. Ensuite l'alimentation de gaz à la rampe 46 est réglée pour varier le degré de refroidisse- ment d coulage, conformément aux caractéristiques du métal employé et le degré de dureté ou de recuisson requis.
La pression engendrée dans la chambre close 27, en supplément du refoulement de force du métal fondu dans le moule, provoque aussi l'éxpulsion des gaz occlus dans le métal, gaz qui pénètrent dans la matière de moule environnante qui est plus poreuse, ou dans l'atmosphère par la soupape 53, de fa- çon à obtenir ainsi des produits coulés purs, de poids spécifique élevé et de haute résistance à la traction.
REVENDICATIONS
1.- méthode pour le coulage de métaux qui consiste à effectuer l'opération de coulée sous pression gazeuse, la pression étant maintenue pendant la solidification du métal.
2.- Méthode pour le coulage de métaux qui consiste à fondre le métal, à l'introduire de force dans le moule sous une pression gazeuse et à maintenir la pression gazeuse pendant la solidification du métal.