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Cette invention est relative à la fabrication de pièces coulées ou lingots creux en métaux ferreux ou non ferreux et elle a principalement pour but de simplifier, et, d'une manière générale, de faciliter cette fabrication.
En conséquence, l'invention fournit un procédé de fabrication de pièces coulées ou de lingots creux caractérisé en ce qu'on remplit un moule de métal liquide jusqu'à un certain niveau et on y descend ensuite un noyau, pouvant se contracter radialement pour compenser le retrait du métal au cours du refroidissement et de la solidification, de manière à déplacer le niveau du métal liquide jusqu'à la hauteur requise, ce noyau pouvant .être laissé dans le moule sans y toucher pendant une période prédéterminée.
L'invention fournit en outre un dispositif pour l'exécution de procédé, comportant un noyau composé d'une gaine extérieure et d'une âme métallique intérieure permattant la contraction radiale de la gaine sous leffet d'une pression.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on décrira ci-aprs en détail diverses formes d'exécution avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une coupe verticale montrant un moule pourvu d'un noyau conforme à la présente'invention : la figure 2 est une vue en plan de la figure 1; la figure 3 est une élévation de côté montrant une variante du noyau , et la figure 4 est une vue .schématique en plan à plus grande échelle montrant une autre variante du noyau.
L'invention peut être appliquée à des lingots creux ou des pièces coulées creuses de toutes dimensions et formes convenables que l'on coule dans( des moules en métal ou en matière refractaire avec ou sans -t'êtes de coulée et de toutes formes conventionnelles connues*..Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, le moule 1 a une section transversale octogonale et le dessus la du moule est ouvert. Ce dessus ouvert la du moule est avantageusement pourvu d'un dispositif de centrage en forme de croisillon constitué par exemple par une couronne annulaire 2 qui est tenue concentriquement sur le dessus ouvert du moule par des bras 3 s'étendant radialement de la couronne et reposant par leurs extrémités extérieures sur le rebord autour de la partie supérieure du moule.
Les bras 3 sont fixés en place de manière réglable au moyen de boulons 4 qui traversent des fentes allongées 3a dans les bras et des consoles percées 5 fixées sur le bord supérieur intérieur du moule. Un entonnoir peu profond 6 surmonte la périphérie interne de la couronne 2 et sert à guider dans le moule un noyau de forme cylindrique ou autre à travers la couronne 2 et ledessus ouvert du moule, la couronne servant alors à centrer le noyau à l'intérieur du moule.
Le inoyau peut avoir différentes formes et, comme le montre la figure 1, il est constitué par une virole cylindrique extérieure ou gaine métallique 7 dont l'extrémité supérieure est ouverte et l'extrémité inférieure fermée par un fond 7a qui peut être plat, comme c'est représenté, ou concave et est de préférence soudé à la virole.A l'intérieur de la gaine 7 se trouve une âme 8 ayant la forme d'un cylindre métallique plein, en une seule, pièce, dont la longueur axiale est approximativement égale à la longueur axiale de la gaine 7 qui l'entoure et le diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre intérieur de la gaine.
Un oeillet 9 est fixé au centre de la partie supérieure de l'âme cylindrique 8 et, sur le
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dessus de la gaine 7,deux oeillets 10 sont fixés à distance l'un de l'au- tre pour recevoir une barre 11 qui s'étend en travers du dessus de l'âme cylindrique 8 et maintient cette dernière en place dans le la'', gaine. L'oeil- let 9 pourrait évidemment être remplacé par tout autre dispositif de sus- pension connu et, de même , les .oeillets 10 et la barre de retenue 11 pour- raient être remplacés part tout autre dispositif de retenue de forme con- nue.
Dans une variante du noyau, l'âme peut être constituée par un cy- lindre divisé axialement en segments 12, comme le montre la figure 4. Le cylindre segmenté s'adapte dans une gaine extérieure semblable à la gaine 7 représentée sur la figure 1 et les segments 12 sont conçus de manière à se contracter radialement pour permettre le retrait se produisant au cours du refroidissement et de la solidification du métal liquide dans lequel le =noyau doit être immergé.
Dans une autre variante du noyau, l'âme de la gaine extérieure peut être composée d'une série de disques creux 13 comme le montre la figu- re 3. Ces disques 13 sont enfilés sur une broche centrale 14 et ils repo- sent sur une plate-forme annulaire 15 à l'extrémité inférieure de la broche.
Dans le cas, l'extrémité supérieure de la broche 14 est avantageusement pourvue d'un oeillet 14a pour faciliter la suspension du noyau. Comme autre variante de cette troisième forme de réalisation, chaque disque peut être composé d'un certain nombre de segments axiaux pour, permettre la contraction de l'âme comme dans la seconde forme de réalisation représentée sur la fi- gure 4.
Tous les noyaux décrits sont destinés à produire un refroidissement adéquat au travers de la gaine métallique entourant le noyau et, si on le désire, ils peuvent être alésés pour y prévoir une circulation d'un agent de refbidissement approprié comme l'eau ou l'air ce qui permet d'accroître la dissipation de la chaleur.
Pour mettre à exécution le procédé de l'invention, on remplit d'a- bord le moule 1 jusqu'à un certain niveau de métal fondu ou liquide. Pendant que le métal dans le moule est encore liquide, on descend dans le moule par le dessus un des noyaux décrits ci-dessus, le noyau étant maintenu en place dans le moule par un dispositif tel que le système de centrage repré- senté. On peut utiliser n'importe quel dispositif approprié pour descendre le noyau dans le moule, le dispositif de suspension à la partie supérieure de l'âme du noyau étant utilisé pour faciliter cette opération.
Les dimensions hors tout du noyau composite sont telles que lors- que le noyau est en place dans le moule, le niveau du métal liquide monte jusqu'à la hauteur requise dans le moule et dans la tête de coulée, lors- qu'on en utilise une. Une fois mis en place dans le moule le noyau y est laissé perdant un certain temps. Dans les cas où on utilise un noyau ayant une âme massive, comme le montre la figure 1, on détache alors l'âme 8 de la gaine en enlevant la barre transversale 11 des oeillets 10 et on retire ensuite l'âme 8 en laissant la gaine 7 en place. S'il est nécessaire d'en- lever encore de la chaleur, on peut le faire aisément en introduisant dans la gaine une autre âme de diamètre extérieur légèrement plus petit que ce- lui de l'âme utilisée initialement.
Ce processus d'enlèvement et de rempla- cement de l'âme du noyau peut être continué jusqu'à ce que le lingot soit solidifié.
Dans le cas où on emploie un noyau pourvu d'une âme divisée en seg- gments axiaux comme le montre la figure 4, on suit un processus identique au précédent sauf que l'âme du noyau ne doit pas nécessairement être reti- rée et remplacée par une âme de plus petit diamètre au cours de la solidi- fication puisque l'âme du noyau est elle même conçue pour pouvoir se con- tracter radialement pour permettre le retrait.
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Dans le cas du noyau composite ayant une âme composée de disques creux-tomme le montre la figure 3, le processus suivi est de nouveau celui qui a été décrit, l'élimination supplémentaire de chaleur étant obtenue, si c'est nécessaire , en utilisant une âme composée de disques de diamètre plus petit. Mais, si les disques sont agencées pour pouvoir subir une contraction radiale, le remplacement de l'âme n'est normalement pas nécessaire
Il est à remarquer que bien qu'on ait décrit et représenté des moules de section octogonale avec des noyaux cylindriques concentriques, l'invention n'est en aucune façon limitée à cette forme de moule et de noyau, pas plus que le noyau ne doit nécessairement être concentrique au moule.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication de pièces coulées ou limgots creux, caractérisé en ce qu'un moule extérieur est rempli de métal liquide jusqu'à un certain niveau et qu'un noyau, agencé de manière à pouvoir se contracter pour suivre le retrait du métal pendant le refroidissement et la solidification est ensuite descendu dans le moule par le dessus de manière à faire monter le niveau du méâl liquide qui s'y trouve jusqu'à la hauteur requise, le noyau étant laissé dans le moule pendant une période prédéterminée, sans y toucher.