BE512254A

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Publication number: BE512254A
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Description

PROCEDE ET APPAREIL DE FABRICATION DE PIECES COULEES EN SERIE.

Pour la fabrication de pièces coulées en série, on a proposé des moules ouverts disposés sur des bandes sans fin ou autres ou sur des tables tournantes, dans lesquels les moules métalliques évacuent la chaleur de soli- dification par leurs parois. On a également proposé d'utiliser des moules mé- talliques entassés les uns sur les autres;, possédant un goulot de coulée com- mun; on détache ensuite les moules les uns des autres après leur remplissage de métal liquide et leur solidification:, en effectuant un cisaillement du corps coulé formant un tout aux goulots de coulée reliant les pièces en sé- rie individuelles. Ici encore, la chaleur de solidification est absorbée par les parois des moules. On obtient ainsi des corps dont les cristaux ont cru irrégulièrement et dont le façonnage est rendu difficile.

L'invention a pour but d'obtenir une solidification orientée, dans laquelle les cristaux se forment perpendiculairement à la direction de façonnage. On a découvert que des corps métalliques comprenant des cristaux orientés de cette façon fluent plus facilement lors du façonnage. Par consé- quent,l'invention propose de couler la matière fondue en suite ininterrom- pue au moyen dune plaque de refroidissement dans des moules qui sont refroi- dis d'un côté, par exemple sur leur fond,de manière à produire des corps cou- lés dans lesquels,lors de leur solidification, l'absorption principale de cha- leur a lieu dans la direction de la plaque de refroidissement.

Dans cet esprit, le fond de nombreux moules peut être formé d'une surface refroidie avantageu- sement, en usinant ou en introduisant les moules dans une plaque commune, de manière que chacun deux présente individuellement au-dessus une petite ou- verture d'introduction de la matière coulée liquide. Dans un porte-moule de ce genre en forme de plaque, on dispose avantageusement les moules indivi- duels en ligne à distances égales les uns des autres. On est alors en mesure de remplir en même temps un grand nombre de moules au moyen d'un récipient de

remplissage qui possède des ouvertures correspondantes pour le passage de la matière coulée.

Suivant cette proposition, on coule la matière fondue dans des moules dont la pièce de fond est constituée par la plaque de refroidissement.

Vis-à-vis d'elle se trouvent les ouvertures de coulée qui sont fermées et ou- vertes par le goulot d'introduction de métal.

On a découvert qu'on peut également réaliser l'idée de l'invention en coulant la matière fondue dans des moules en suite ininterrompue dont les ouvertures de chargement sont bouchées par la plaque de refroidissement après le remplissage des moules. On effectue donc suivant une autre réalisation de l'invention, le refroidissement, en même temps que l'absorption principale de chaleur, dans la direction de l'ouverture de remplissage des moules.

On peut réaliser cette proposition si les moules, fixés de préfé- rence sur une plaque, ouverts seulement d'un coté, de préférence vers le bas, sont, après remplissage, déplacés, par exemple tournés par rapport à la pla- que de refroidissement, avec leur ouverture de coulée disposée sur cette pla- que. Il est ainsi possible d'introduire la matière fondue dans les moules par le bas, c'est-à-dire par coulée en source.

La nouvelle invention permet en outre de construire la plaque à moules et la plaque de refroidissement sous forme de cylindres disposés au- tour d'un axe commun, par exemple de manière que la plaque à moules consiste en un cylindre portant sur sa surface extérieure les moules et leurs ouvertu- res de remplissage, alors que la plaque de refroidissement consiste en un cy- lindre partiel disposé sur le cylindre à moules, au début duquel s'effectue l'introduction de matière fondue et à la fin duquel s'effectue le démoulage des corps coulés.

On représente à titre d'exemple sur la fig. 1 un appareil pour 1' explication de l'invention, vu en élévation, et sur la fig. 2, vu en plan.

2 représente un porte-moules, par exemple une plaque métallique ou céramique, dans laquelle, conformément à la fige 3, sont usinés ou intro- duits des moules 1. Cette plaque à moules glisse de façon étanche entre le récipient de remplissage 3 et une plaque de refroidissement 5. Les ouvertures de coulée des moules 1 sont recouvertes temporairement au-dessus par les ou- vertures de coulée 4 disposées au fond du récipient 3, de manière que du mé- tal liquide provenant du récipient de remplissage 3 remplisse simultanément les moules 1 disposés en une rangée. La plaque à moules est alors déplacée de la distance d'une rangée de moules et l'opération de remplissage se répète.

Lors du remplissage, le métal fondu introduit vient au contact de la plaque de refroidissement 5 dans les moules, et cède principalement sa cha- leur de solidification dans cette direction. 9. la zone de contact entre le métal fondu et la plaque de refroidissement, le métal coulé se solidifie pres- qu'instantanément, de sorte que les corps coulés en train de se solidifier peuvent tre déplacés sur la plaque de refroidissement le long de leur fond solidifié, et que d'autres rangées de moules peuvent continuellement être rem- plies.

Dans le cas où un mouvement relatif entre la plaque de refroidis- sement et les corps de coulée n'est pas désiré, il est recommandé d'interca- ler un ruban de métal 6. Ceci peut être nécessaire quand on doit couler des masses de coulée, dont l'intervalle de solidification est élevé. On donne de préférence à ces rubans intermédiaires une forme très mince et sans fin.

7 représente un guidage de la plaque de moule s.

9 est un récipient de métal fondu, qui le distribue uniformément au récipient de coulée 3.

Quand, par le déplacement de la plaque à moules, une rangée de corps'coulée solidifiés passe sur les arêtes de la plaque de refroidissement, les corps coulés de cette rangée se détachent des moules en tombant, par exem- ple, dans des récipients 8 disposés en-dessous. L'opération de démoulage peut

être aidée par un dispositif de poussoir pénétrant par le haut-dans les ou- vortures de coulée.

Aprèsremplissage,solidification et démoulage de la plaque à moules quand elle se déplace dans un sens dans la direction de la flèche,le même phénomène se produit pendant le mouvement de la plaque à moules en sens inverse.

Pour autant que l'action de la plaque de refroidissement 5 ne soit pas suffisante à maintenir dans la plaque à moules 2 une température la plus f avorable à l'opération, on refroidit celle-ci par un jet d'air ou de toute autre façon ou éventuellement on la chauffe.

Par suite de l'évacuation de la plus grande partie de la chaleur vers la plaque de refroidissement,on obtient par ce procédé:, contrairement aux textures de cristaux de lingots coulés ou préparés au moyen de métaux laminés, des corps de départ coulés pour le façonnage à froid ou à chaud com- prenant des cristaux formés de préférence en direction perpendiculaire à l' appareil de façonnage. Les défauts de texture constatés jusqu'à présent dans des corps de ce genre sont ainsi écartés et on obtient des corps qui présen- tent des propriétés de façonnage particulièrement favorables et uniformes.

Par suite de la simplicité du dispositifde coulée utilisable à la réalisation du procédé de fabrication, qui, pour une automatisation complè- te, ne comprend qu'une petite commande communiquant un mouvement alternatif à la plaque à moules, les défauts mécaniques des procédés de coulée antérieurs sont également écartés. En particulier, le procédé offre 1?avantage que lors de la transition à la fabrication de corps coulés ayant dautres dimensions, il suffit seulement d'échanger la plaque à moules. Mais des plaques à moules de ce genre sont de fabrication et de conservation beaucoup moins coûteuses que les moules utilisés jusqu'à présent.

Suivant le procédé, on peut également couler sous forme de pièces en série des corps annulaires ou autres; dans ce but, on introduit de préfé- rence dans les moules des noyaux métalliques, de préférence à travers la pla- qua de refroidissement, avant ou immédiatement après la coulée, et on les ra- mens de nouveau dans leur position de départ après la solidification du métal introduit avant de déplacer davantage la plaque à moules.

On représente en coupe sur la fig. 4 une partie d'appareil d'ap- plication de l'autre réalisation de l'invention. La plaque à moules 11, qui contient, les moules creux 12, constitue une plaque qui peut recevoir par ex- emple un mouvement alternatif,au-dessus de la plaque de refroidissement 13.

La natière fondue est introduite dans les moules par le canal de montée 14 qui s'y raccorde par le bas. Dans ce but, le canal 14 peut être relié à un réser- voir d'approvisionnement de produit fondu, disposé plus haut, qui nest pas représenté sur le dessin. Dans ce cas également, le démoulage du corps coulé terminé peut s'effectuer aussitôt que les moules ont dépassé l'arête extérieu- re de la plaque de refroidissement.

En cas de besoin;, le canal montant 14 peut être soudé dans un corps de support 15 qui, suivant la température la plus favorable au métal considé- ré dans chaque cas particulier, peut être refroidi ou éventuellement chauffé.

Ces dispositifs de refroidissement et de chauffage ne sont pas représentés, parce qu'ils sont connus.

Suivant la figo 5, représentant une vue schématique en plan d'un appareil, la plaque 16 recevant les moules peut être une plaque tournant au- tour de son axe central 17, qui se déplace au-dessus de la plaque de refroidis- sement 18 disposée en--dessous d'elle. Dans ce cas, de nouveau, un canal de mon- tée 14 d'un corps de support 15 peut servir à remplir les moules qui, aussi- tôt après remplissage, pénètrent dans la zone de refroidissement de la plaque 18 et sont démoulés, aussitôt qu'ils passent au point X au-delà de la plaque de refroidissement 180
Un autre exemple de réalisation est représenté schématiquement en

élévation sur la fige 6. Dans ce cas,la plaque à moules 19 est constituée par un cylindre pouvant tourner autour de 1?axe 20.

Dans cette plaque,,sont usinés des moules 21 ouverts du côté de la périphérie extérieure du cylindre.

Le produit fondu coule dans ces moules par le canal 22 à.partir du réservoir 23.

Dans ce cas;, la plaque de refroidissement 24 est également cons- truite en forme de cylindre. Il suffit dailleurs qu'elle ait la forme d'un cylindre partiel,comme le montre la fig. 6. Dans ce cas également, les mou- les pleins pénètrent aussit8t après leur remplissage dans le domaine de re- froidissement de la plaque de refroidissement 24 qui bouche les ouvertures des moules, et qui permet également le dégagement principal de chaleur dans la direction de ces ouvertures. En 259 donc à l'autre extrémité du cylindre partiel 24 formant la plaque de refroidissement les corps moulés finis 26 se démoulent.

Il est possible d'adapter à la plaque cylindrique à moules 19, un cylindre partiel intérieur 27, qui peut être muni d'un dispositif de refroi- dissement et/ou d'un dispositif de chauffage, de manière que la plaque à mou- les 19 puisse être suivant les besoins refroidie davantage,, mais éventuelle- ment aussi chauffée en dehors du domaine d'action de la plaque de refroidis- sement 24.

Alors que dans l'exemple de réalisation suivant la fige 6, le canal d'alimentation 22 du produit fondu est disposé sur le côté et à la par- tie inférieure de la plaque cylindrique à moules, 19, la coulée de métal peut également avoir lieu par le haut conformément à la fige 7. Dans ce cas, on prévoit au-dessus du cylindre un réservoir de matière fondue 28 duquel le mé- tal liquide s'écoule par le canal 29 dans les moules 21 qui pénètrent immédia- tement après leur remplissage dans le domaine d'action de la plaque de refroi- dissement 30 et peuvent être démoulés à son extrémitéo
Dans l'exemple de réalisation suivant la fige 8 on utilise de nou- veau des plaques de moules 19 et des plaques de refroidissement 24 ou respec- tivement 30, en forme de cylindres.

Mais comme souvent il n'est pas désira- ble que la plaque de refroidissement et le remplissage des moules (corps cou- lés) exécutent un mouvement relatif l'un par rapport à l'autredans cet ex- emple de réalisation, un ruban métallique 31 est introduit entre le cylindre formant la plaque cylindrique à moules 19 et la plaque de refroidissement 24, 30. Il s'agit d'un ruban sans fin qu'on peut guider sur des cylindres de gui- dage 32,33 et 34. Ce ruban se meut à la même vitesse que la plaque 19 dans l'intervalle compris entre celui-ci et la plaque de refroidissement 24, 30.

Dans ce cas, le ruban 31 peut remplacer la plaque de refroidissement. Elle est alors refroidie par des moyens de refroidissement appropriés, par exemple en l'arrosant au moyen d'un liquide de refroidissement.

Dans les exemples de réalisation détaillés plus haut, dans chaque cas, la plaque à moules seule est mobile, par exemple par translation ou par rotation. Eventuellement, il est cependant avantageux de déplacer également la plaque de refroidissement, éventuellement en sens inverse de la plaque à moules. Dans ce sens, dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 4, la pla- que à moules peut se déplacer suivant les flèches X tandis que la plaque de refroidissement 13 se déplace dans le sens transversale c'est-à-dire dans le sens perpendiculaire à la surface du dessin. Dans l'exemple de réalisation suivant la fige 2, la plaque de refroidissement 18 peut se déplacer alterna- tivement dans le sens des flèches.

En outreil est possible,dans les exem- ples de réalisation suivant les figures 3-5 de communiquer un mouvement al- ternatif aux plaques de refroidissement 24 ou respectivement 30 dans le sens de l'axe du cylindrec'est-à-dire de nouveau dans une direction perpendicu- laire à la surface du dessin.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé de fabrication de pièces coulées en sérier en particu- <Desc/Clms Page number 5> lier de lingots et corps analogues:, de préférence en vue de leur usinage ul- térieur par façonnage à froid ou à chaud, caractérisé en ce quon coule une matière fondue liquide;, en particulier métallique, en série continue dans des moules refroidis d'une côté au moyen de plaques de refroidissement,par exemple sur leur fond, de manière à produire des corps de coulée dont le dé- gagement principal de la chaleur au cours de la solidification s'effectue dans la direction de la plaque de refroidissement.

2. Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on introduit en une suite continue, une matière fondue fluide,en particulier métallique, dans des moules qui sont bouchés et ouverts d'un côté par le goulot d'introduction de métal et qui sont fermés de l'autre côté par une plaque de refroidissement.

3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moules et les goulots d'alimentation de métal se déplacent l'un à côté de l'autre.

4. Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moules de préférence assemblés sur une plaque, sont maintenus par re- froidissement ou échauffement à une température telle qu'on obtienne une so- lidification rapide des corps coulés à partir de la plaque de refroidisse- ment.

5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque à moules se déplace entre le récipient de coulée et la plaque de refroidissement de manière que la matière coulée liquide introduite dans les moules continue à se déplacer sur la plaque de refroidissement à l'état déjà partiellement solidifié, jusqu'à solidification complète,et qu'à l'une ou l'autre de ses extrémités,, elle se détache des moules et/ou en est déta- chée sous forme de corps finie 6. Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque à moules est déplacée graduellement chaque fois de la distance entre les goulots de coulée de deux rangées de moules ou de moules indivi- duels.

7. Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque à moules se déplace à vitesse constante entre le récipient de remplissage et la plaque de refroidissement.

8. Appareil pour la réalisation du procédé suivant les revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'il se compose essentiellement d'un récipient de coulée, d'une plaque à moules se raccordant de façon étanche à son fond, ainsi que d'une plaque de refroidissement bouchant de façon étanche ses ou- vertures inférieures, et formant par conséquent le fond des moules, et en ce que la plaque à moules peut se déplacer entre le récipient de coulée et la pla- que de refroidissement.

9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que, au fond du récipient de coulée, se trouve une ouverture en tonne de fente, qui s'adapte aux ouvertures de coulée de plusieurs moules d'une rangée..

10. Appareil suivant la revendication 8caractérisé en ce que, au fond du récipient de coulée, sont disposées autant d'ouvertures que de moules dans une rangée de la plaque à moules.

11. Appareil suivant les revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le fond du récipient de coulée a, dans le sens de son mouvement, une lon- gueur telle que,pendant la coulée, de la matière dans les moules d'une rangée, les ouvertures de coulée des moules de la rangée précédente soient encore maintenues bouchées par lui.

12. Appareil suivant les revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la plaque à moules consiste en un métal ou un corps non-métallique sui- vant la nature de la matière coulée.

13. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on <Desc/Clms Page number 6> coule la matière fondue dans des moules dont l'ouverture de coulée est bou- chée par la plaque de refroidissement après le remplissage des moules.

14. Procédé suivant les revendications 1 et 13, caractérisé en ce que les moules assemblés de préférence sur une plaque, et ouverts d'un seul côté, de préférence vers le bas, sont, après remplissage, déplacés, de préférence tournés, par rapport à la plaque de refroidissement avec leur ouverture de coulée disposée contre cette plaque.

15. Procédé suivant les revendications 1, 13 et 14, caractérisé en ce que la matière fondue est introduite sous pression dans les moule s par un canal de montée qui s'y raccorde à la partie inférieure, par exem- ple en provenance d'un récipient d'approvisionnement disposé à un niveau su- périeur.

16. Procédé suivant les revendications 1, 13 et 14, caractérisé en ce que la plaque à moules et la plaque de refroidissement ont la forme de cylindres disposés autour d'un axe commun.

17. Procédé suivant les revendications 1, 13, 14 et 16 carac- térisé en ce que la plaque à moules consiste en un cylindre portant sur sa surface extérieure les moules et leurs ouvertures de coulée, et la plaque de refroidissement consiste en une portion de cylindre qui s'y adapte, et au dé- but de laquelle est disposée la conduite d'alimentation de la matière fondue tandis qu'à l'extrémité de celle-ci s'effectue le démoulage des corps cou- lés.

18. Procédé suivant les revendications 1, 13, 14, 16 et 17, carac- térisé en ce que l'introduction de la matière fondue au cylindre à moules s' effectue par le côté, à la partie inférieure.

19. Procédé suivant les revendications 1, 13, 14, 16 et 17, carac- térisé en ce que l'introduction de la matière fondue au cylindre à moules s' effectue à sa partie supérieure à partir d'un récipient d'approvisionnement situé au-dessus du cylindre.

20. Procédé suivant les revendications 1, 13, 14 et 16 à 19, ca- ractérisé en ce qu'on introduit entre le cylindre servant de plaque à moules et le cylindre servant de plaque de refroidissement un ruban, par exemple mé- tallique, qui recouvre les ouvertures de coulée des moules, et qui se meut à la même vitesse que la surface périphérique du cylindre formant la plaque à moules. en annexe 2 dessinso