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"Âppar311 de fusion et de coulée de m6taux sous vide"
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La. présente invention se rapporte à la fusion et à la coulée sous vide des ;aux. Plua p8.1 oui 'C'p'<;!nt, elle so ppe.-te à Wl apAreijL coc,;,, --à;-J U1h. lu whu; . charem.n\. i;Lr;pix% à charger à la fois le soûle et la chargc dans la chambre r''.:c d'un four et un Mo--en servant à m('.Înten1:t:.' 'Un vide conbit'a ài+i<: le.
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chambre du four.
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On traite les .métaux et les composés métalliques ,'.'1lP vi... de pour éviter toute oxydation atmosphérique, pour permettru 0u désoxyder le bain fondu avec du carbone et pour éliminer lec autres gaz dissous tels que 111.1y--.rogène et l'asobe. La coulée ouc vide permet de plus de réduire la contamination atmosphêr (\lt: Il est par suite souhaitable d'utiliser un appareil qui pernet de maintenir une zone de fusion et de coulée sous un vide con.tiïm pendant tout le ionctionnéùient àe l'appareil. Si le vide ont main-
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tenu dans la zone de fusion et de coulée pendant tout le fonction-
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nement de l'appareil, on peut améliorer considérablement ,1 ú fn'n-lité des pièces coulées.
Pour cette Bison, toua les fou3!,,, Ç('vLi"" nus sous vide actuels comportent ie CI, ombre formeiit un cr'.:'. j;<;L;;. charger les i-n syqté 3 -n! ''.'.6 pour c .i>. liage, afin de constituer des moyens permettant de charger lOt moules et de charger 1 t allie,ge lesquels moyens sont séparée de la chambre du four de manière à empêcher autant que posuible tuu-'
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te contamination à l'intérieur de la. chambre du four tout en
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permettant à l'appareil de fonctionner d'une manière tela%1.véiui;nt continue
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L'appareil selon l'invention comprend une seule chambre
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de charge servant à Oho.J:.'lpr (\ la. foie Io moule et .1e, oharC\..1 di:=;s Itappareîl et une oi,v,miir<; do four n6pal'ée dltlia laquelle lu vido est
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maintenu tout le temps.
En supprimant le système à deux cas utili-
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sé auparavant, on évite la répétition des opérations àonsintàmb former la. charge et son chargement dqlyti des sas séparés ot l'appareil permet nouvelles sdç moc df charge, de c.hcu.'E'iemcnt du m<:n.t1; et U- fi;,.... JH. 'onst', !; L 1-1, i n procédé 'le 1 ut de coulée continue sous vida des métaux. D'une manière gûntÎ1'nJ 0) 1'appareil do cou1 'i; sous vide Jeii; à i:tL1re fondre une charge d'un mètal et à ouulur le fondu Mous vide. L'app;wui.i o'jid prend une seule chambre de charge servant à charger è. la fois le
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moule et la charge dans l'appareil) et une chambre de four qui est mise en communication avec le four pour faire fondre .la char-
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go et couler le bain fondu.
Une porte de cloison intermédiaire
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est disposée entre les chambres pour séparer et fermer la chambre de chargement de la chambre du four pendant la fusion et le chargemen' dans la chambre, de charge. Des creusets sont disposés dans la cham- bre du four pour recevoir la charge, la chauffer et la faire fondre.
, Des moyens sont également utilisés dans l'appareil pour trans- porter le moule et la charge entre les chambres respectives et un système de mise au vide est relié aux chambres pour y produire un vide. A l'aide de cette construction, lu chambra du four est toujours maintenue sous vide car elle peut être séparée de la chambre de charge unique pendant le chargement du moule et de la charge à l'aide de la porte de la cloison intermédiaire, et avant que la porte de la cloison soit ouverte, la chambre du moule peut être mise au vide en égalisant le vide dans cette chambre avec celui qui règne dans la chambre du four.
En principe, on fait fonctionner l'appareil comme suit : la chambre de charge et la chambre du four étant séparées par une porte intermédiaire fermée, on introduit une charge de métal dans la chambre de charge unique et on évacue l'air de la chambre de charge pour produire un vide qui-.est égal au vide déjà existant dans la nhambre du four ;on ouvre alors la porte de la cloison inter- médiaire et on introduit la charge dansla chambre du four, puis on referme la porte de la cloison ;
pendant que la charge de métal est fondue dans la chambre du four, le vide est supprimé dans la chambre de charge et une nouvelle charge et un nouveau moule y sont introduits ;la chambre de charge est alors formée et l'air est évacué jusqu'à ce que le vide dans la chambre de charge soit égal à celui qui règne dans la chambre du four ; on ouvre alors la porte de la cloison à nouveau et on introduit le moule dans la chambre du four à une position permettant de couler le métal fondu dans le moule ; après la coulée, la nouvelle charge de métal ost introduite dans la chambre du four et le moule est retiré dans la chambre de charge ;
on ferme la porte de la cloison, et pendant que la nouvelle charge de métal est chauffée, on supprime le vide dans la chambre de charge et le métal coulé qui se trouve dans le moule est enlevé et un nouveau moule et une nouvelle charge do métal sont introduits dans la chambre de charge, la succession des opérations étant ensuite répétée.
La présente invention fournit également un nouveau procédé de coulée sous vide qui consiste à charger une charge de métal dans une zone de chargement et à produire un vide dans cette
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zone* La zone de chargement est alors ouverte.sur une zone de fusion qui est maintenue continuellement sous vide. La charge de métal est ensuite introduite dans 'la zone de fusion et elle est ' chauffée pour faire fondre le métal dans la zone de fusion. Le métal fondu est ensuite coulé dans la zone de fusion et le métal coulé ainsi que le moule sont enlevés de la zone de fusion et amenés dans la zone de chargement. Les zones de chargement et de fusion nont isolées l'une de l'autre et ensuite la pièce coulée est onlevée de'la zone de chargement.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés quidonnent/à titre ex- plicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention.
Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en plan, en partie en coupe, représentant l'appareil selon 1.* invention ; ' la figure 2 est une vue latérale, suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue latérale partielle du moyen servant à introduire la charge et à mettre en position le moule de l'appareil la figure 4 est une coupe d'une partie du dispositif d'introduction de la charge suivant la ligne 4-4 de la figure 3, le lingot étant Introduit dans le ereuset ; la figure 5 est une vue latérale suivant un coté de la chambre de fusion, représentant le moyen servant à faire tourner le creuset et indiquant un procédé pour le relier à une source de force motrice et effectuer les additions d'alliage dans le creu- set ;
la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5, la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 1 ; et la figura 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 1.
Les figures 1, 2 et 5 représentent-deux chambres fermées, une seule chambre de chargement 10 et une chambre de four 11.
Ces chambres, dans leurs conditions de travail, sont caractérisées toutes les deux par le fait qu'elles sont sensiblement étanches à l'air de sorte qu'on peut y maintenir un vide poussé. La chambre
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de charge comprend, une fermeture supérieure 12, une plaque inférieure et de plaques de parois latérales 14, et elle n'est pas complètement fermée tant qu'elle.n'est pas dans sa position de travail au voisinage de la chambre de four 11. Ceci est dû à la construction de la chambre de charge qui est ouverte sur deux cotes adjacents.
Un coté 15, qui est tourné vers l'extérieur députa les chambres réunies dans leur position de travail, présente une ouverture extérieure 16 qui peut être fermée par une porte extérieure 17. La por- te extérieure est articulée sur la chambre et vient en contact avec celle-ci en affleurant son coté 15. Un joint périphérique 18 est disposé autour de l'ouverture 16 et un verrou 19 est monté sur la porte 17 pour la verrouiller en la mettant en contact avec le coté 16 de la chambre, qu'elle affleure en venant étroitement; contre le joint 18 lorsque la chambre est fermée et isolée de l'extérieur-.
Sur le coté 20 qui se trouve au voisinage du coté 16, se trouve une autre grande ouverture 21 qui est alignée sur une ouverture 22 formée sur le coté 23 de la chambre de four 11. Ce cote 23 de la-chambre de four 11 porte'un joint 24 qui est disposé autour de la périphérie de l'ouverture et vient en contact avec le coté voisin 20 de la chambre de charge lorsque la chambre de charge et la chambre du four sont verrouillées ensemble.
Sur la chambre de charge 10 est montée à l'ouverture 21 une porte de cloison 25. Cette porte 25 est suspendue à un arbre 26 qui est monté de manière à tourner sur la plaqua inférieure 13 et sur la plaque supérieure 12 de la chambre de elarge 10, l'extré- mité supérieure 27 de l'arbre s'étendant au-del@de la plaque supérieure, et étant supportée dans cette position par des charnières espacées verticalement et des ensembles.'le paliers 28 montés sur les parois latérales intérieures de la chambre.
Deux barres de charnières 29 sont fixées à l'arbre 26 et étendent latéralement depuis celui-ci et sont fixées à la port25 par des vis la traversant, comme on le voit sur la figure 8 Les barres de charnières sont maintenues espacées l'une de l'être et sont supportées par une barre plate s'étendant en digonale 30 qui est soudée sur celle-ci et qui est repliée autoi: de la barre de charnière inférieure et qui est également fixée : la barre de charnière supérieure par un boulon 31 qui traverse un( barre µla, soudée à la porte, et la barre de charnière supériere.
A l'extrémité supérieure 27 de l'a@bre 26, est fixée une bielle 32 qui s'étend au-delà de la chaire et dont l'ex-
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trémité opposa 33 est reliée à une chape 34. La chape 34 est montée sur le plongeur.d'un cylindre hydraulique 35 monté au sommet de la chambre de charge et servant à faire tourner l'ar- bre et ouvrir et fermer la porte de la cloison* ; Dans sa position de fermetures la porte 25 de la cloi- son est destinée à fermer l'ouverture 21 d'une manière étanche pour que le vide poussé voulu puisse être maintenu dans la chambre du four et he subisse aucune fuite appréciable à travers la porte.
La, porte est également refroidie pour éviter qu'elle se gauchisse noue l'effet de la chaleur et pour la maintenir plane afin de réaliser une bonne étanchéité. Comme on le verra, la chambre du four est essentiellement un four à paroi froide qui est refroidi par eau de manière à maintenir le four à une température proche de la tem- pérature Ambiante pendant son fonctionnement à température élevée* } Un joint 36 est monté dans des gorges formées sur les bords extrêmes de la porte le long de sa surface qui est tournée vers la chambre du four dans sa position de fermeture.
L'espacement du joint 36 est tel qu'il est plus large dans toutes ses dimensions que l'ouver- %Une 21 et de telle sorte que lorsque la porte est fermée et affleu- re le coté 23 de la chambre 11 du four sur laquelle est formée l'ou- verture 21, -le joint est en contact affleurant avec le côté 23 pour maintenir entre eux un joint à peu près complètement étanche à l'air.
Pour prolonger la durée de service du joint 36 et contr8- 3 ler la chaleur subie par la porte 25, un système do refroidissement Constitué par une tubulure 37 en cuivre est monté suivant une cer- taine configuration sur le coté de la porte 25 de la cloison qui est tourné vers la première chambre lorsque la porte est fermée, et cette tubulure est reliée à une source d'eau pour y faire circu- 0 ler de l'eau.
La configuration de la tubulure est telle qu'elle est montée directement derrière le joint autant que possible, mais qu'elle croise par des allers et retours la largeur de la porte'un certain nombre de fois ; de cette manière,.on prolonge la durée de service du joint en disposant de cette manière la tu- 5 bulure, toute la sur.face de la porte étant maintenue plus froide par la présence de celle-ci. L'eau est introduite dans la chambre de charge 10 par un raccord d'admission 38 qui est relié à la tu- bulure montée sur la porte à l'aide d'un tuyau souple 39. Un raccord . de sortie 40 traverse également une paroi de la chambre de charge 0 et est relié de la même manière à l'extrémité opposée de la tubu-
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lure par un tuyau souple 41.
Ces liaisons souples permettent d'ou- vrir et de fermer la porte.
Un écran 42 de protection contre la chaleur rayonnée est monté sur le côté de la porte qui est tourné vers la chambre du 5 four lorsque la porte est fermée. Cet écran est dans ce mode de réalisation une toile métallique formée de fils en acier inoxydable et qui est supportée sur la porte à un certain espacement de celle- ci par un ensemble 43 de boulons et de colliers. L'écran .a pour but de ralentir le rayonnement de la chaleur sur la porte, cette 10 chaleur rayonnéerisquant. de déformer la porta et le joint en no maintenant qu'une étanchéité médiocre entre les chambres.
Quatre paires de roues 44 sont disposées sensiblement en dessous des quatre coins de la chambre de charge 10, ce qui permet de rouler la chambre de charge pour l'aligner et la mettre en contact 15 avec la chambre du four. Cette facilité de séparation physique de la chambre de charge permet d'accéder à la chambre du four pour la nettoyer et pour assurer son entretien.
Il convient de noter qu'un bord extérieur du côté 23 de la chambre du four sur lequel est montée une partie du joint 24 20est formé par une joue 45 qui s'étend latéralement vers l'extérieur depuis l'ouverture 22 et qui forme la surface plane contre laquelle vient buter la paroi latérale 2U de la chambre de charge. En fai- sant rouler la chambre de charge pour l'amener dans l'alignement de la chambre fixe du four, on peut relier les chambres respectives 25pour les faire fonctionner. Les chambres sont maintenues à leur po- sition de travail en réunissant les parois latérales et les joints respectifs et en les faisant affleurer à l'aide de deux paires de verrous, une paire 4b et une paire 47 qui sont représentées sur la figure 5 montées sur la paroi latérale 20 de la chambre do chargemoment.
Bien entendu, des verrous semblables puretés sont également montés sur la paroi latérale de la chambre de chargement, sur le côté opposé de la chambre du four. En position de fonctionnement, les verrous 46 et 47 sont disposés au voisinage d'un'bord latéral de la joue 45 et se verrouillent autour de celle-ci, ainsi quo les 35deux verrous qui se trouvent sur le coté opposé, afin de maintenir étroitement l'une contre l'autrales. chambres respectives.
En se reportant maintenant particulièrement aux figures l, 2 et 5, elles .représentent la chambre 11 du four qui est la chambre de fusion de l'appareil. De la joue 45 de la. chambre du 40four, s'étend d'une manière solidaire un corps 50 ayant sensiblement
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la forme d'un U, lequel est formé par des tôles à double paroi espacées 51 et 52 qui sont espacées pour former outre elles une chemise d'eau. La chambre 11 du four est de préférence fermée à sa partie supérieure et à sa partie intérieure par de;; plaques-. de sommet à double paroi 55 et des plaques de fond à double paroi
56.
Comme on le voit, une chemise d'eau 57 est formée entre les plaques à double paroi du sommet et les plaques ou tôles de la pa- roi latérale, et on peut utiliser d'une manière avantageuse une construction semblable pour les plaques du fond* En ménageant une chemise d'eau sensiblement sur toute l'enveloppe de la chambre du four, à l'exception des parties qui seront 'décrites ci-après et à travers lesquelles divers éléments sont introduits à travers la paroi de l'enveloppe, on peut faire circuler un réfrigérant tel que de l'eau à travers la paroi de l'enveloppe de la chambre du four.
Pour éviter que l'extérieur de celle-ci devienne excessive- ment chaud et pour réaliser un four à paroi froide, La chambre du ,four est supportée par des supports verticaux 58 et 59 qui la maintiennent espacées du sol. A travers une partie des plaques 55 du dessus et des parois latérales 50 passe un conduit de mise au vide 60 de diamètre relativement grand qui à son tour est relié à un moyen de pompage et de mise au vide approprié pour maintenir le vide poussé voulu à l'intérieur de la chambre du four. Comme on le voit un conduit de mise au vide semblable 61 mais de dia- mètre plus petit débouche dans la chambre de charge et est égale- ment relié à une pompe à vide afin de mettre au vide la chambre de charge pendant un stade du fonctionnement afin de conserver un vide continu d'une manière qui sera décrite plus loin.
Dans ce mode de réalisation, le système de pompage comprend une pompe à diffusion d'huile de 508 mm associée à une pompo mécanique de 8,5 m3/minute pour la chambre du four et un ventilateur de 34 m3/minute associé à une pompe mécanique de 3,7 m3 par minute pour la chambre de char- ge. L'appareil est conçu pour la coulée de métaux de grande pureté et la pression tombe dans la région du vide poussé à une valeur inférieure à 1 mm Hg et d'habitude de l'ordre de 10-1 mm de Hg pour la coulée sous vide.
C'est dans la chambre du four qu'un lingot de métal doit être fondu sous un vide poussé pour former du métal fondu qui est ensuite coulé dans le moule voulu pour lui donner la forme prévue.
Pour effectuer cette fusion du lingot, un creuset 63 est disposé à l'intérieur de la chambre du tour. Ce creuset est chemisé en gé-
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néral d'une matière réfractaire appropriée et on peut utiliser l'un quelconque des creusets électriques' connus permettant de chauffer le lingot pour l'amener jusqu'à une température de fusion, lesquels creusets utilisent en, général un arc, des bobines d'induction ou 5 des enroulements résistants logés dans le oreuset. Le creuset 63, qui est sensiblement cylindrique, est monté entre deux plaques parallèles et espacées 64 et 65 au moyen d'éléments de support b6 s'étendant radialement. A partir des plaques 64 et 65 s'étendent latéralement des tourillons 67 et 68 .
Les tourillons sont montés )dans des paliers 69 et 70 qui sont supportés sur des ensembles de plaques et de consoles 71 et 72 et sont fixés à la paroi latérale intérieure de la chambre* A l'intérieur des ensembles de plaques et consoles 71 et 72, entre la plaque et la 'console, se trouve un blindage isolant de l'électricité qui sert à interrompre 'le champ électrique. Il convient de noter que les tourillons s'éten- dent depuis les plaques respective en un point où ils ne sont pas alignés sur le centre du creuset et que dans ce mode de réalisation ils sont montés sur les plaques le long d'une partie de celles-ci qui s'étend vers l'extérieur au-delà du côté de coulée du creuset..
*Par suite, lorsqu'on fait pivoter le creuset sur l'axe formée par les tourillcns pour l'incliner suffisamment afin de couler le métal fondu, le creuset est élevé au-dessus de l'axe de rotation pendant qu'il tourne. Deux conducteurs électriques souples 74 et 75 sont connectés aux creusets et s'étendent de celui-ci vers 'l'extérieur en traversant la partie arrière de la chambre du four suivant une direction sensiblement perpendiculaire à celle des tourillons.
Il'était courant de faire passer ces conducteurs vers l'extérieur dans la direction des tourillons, mais la connexion qui vient d'être décrite est considérée comme un perfectionnement 'de cette manière antérieure pour réaliser les connexions électriques du fait qu'il n'y a aucun risque que les conducteurs se tordent, comme cela arrivait souvent avec la disposition précédente.
En se reportant maintenant particulièrement aux figures
1, 5 et 6, elles représentent le mécanisme servant à faire tourner ou incliner le creuset pour en déverser le métal. A travers la paroi
50 de la chambre du four passe un arbr/78. L'arbre 78 est relié à une extrémité de la chambre au tourillon 68 au moyen d'un agen- cement à languette et fente 79. L'arbre 78 passe dans un palier 80 à l'intérieur de la paroi 50 de la chambre et comporte deux bagues '-toriques 81 et 82 qui assurent une bonne étanchéité entre l'arbre'
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et le palier en ce point.
Entre les bagues toriques 81 et 82, est disposée une gorge annulaire 83 qui est reliée à un alésage de grais- sage 84 s'étendant nxialement et qui s'étend jusqu'à l'extrémité extérieure de l'arbre en formant un conduit à travers lequel on peut introduire de la graisse entre ce point et le point de rotation dans le palier 80. De la paroi 50 de la chambre du four s'étend vers l'extérieur une enveloppe 85 qui renferme la partie ex- térieure .de l'arbre. Un collier annulaire 88 est monté à l'in- , térieur do cette enveloppe de manière à tourner sur l'arbre 78 au moyen d'une clavette 87.
Le collier 88 présente une fente 90 deatinée à recevoir une tige 91, Une poignée 92 est montée à l'extrémité supérieure de la tige, et une petite broche 93 s'étendant latéralement est montée à l'intérieur de la tige 91 et s'étend latéralement depuis celle-ci. Un ressort de compression 94 est monté autour do la tige 91 et sert à la pousser vers le bas dans la fente 90 lorsque la broche 93 est introduite dans une 'fente 95, comme on le' voit sur la figure 5* En levant la tige 91 au moyen de la poignée 92 de sorte que la broche 93 est enlevée de la fente 95 et en la faisant tourner de manière à ce qu'elle ne puisse retomber dans celleci, on enlève la lise de la fente et on peut faire alors tourner le creuset.
Cette rotation du creuset est effectuée d'une manièrq hy- draulique dans ce mode de réalisation au moyen d'un levier 97 qui est olaveté sur l'arbre 78 par la clavette 87. Sur une/première extrémité du levier 97 est montée une chape 98 qui à son tour est montée sur le plongueur 9 d'un cylindre hydraulique 100. La course du cylindre hydraulique est suffisante pour faire tourner l'arbre 78 et le creuset de 1000 environ pour faire couler le métal fondu du creuset], et de 90 environ pour y introduire un lingot.
Une poignée 102 formée par un levier allongé est montée à l'extrémité extérieure de l'arbre 78 et forme un moyen permettant d'incliner manuellement le creuset et de le mettre en position appropriée, ,pour permettre d'introduire la tige 91 dans la fente 90 et la verrouiller dans sa position verticale,.
En se reportant maintenant aux figures 1, 2, 3 et 4, elles représentent un appareil servant à charger le métal à faire fondre sous la forme d'un lingot et à disposer le moule dans lequel le métal fondu doit être coulé à l'intérieur de la chambre 11 du four. Le moyen d'introduction de la charge de métal et le moyen de mise en position du moule sont montés tous les deux de manière à tourner autour d'un axe commun dans la chambre du moule depuis une
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position voisine de la porte extérieure 17 jusqu'à une position se trouvant à l'intérieur de la chambre 11 du four.
Comme on le verra, ces deux moyens peuvent tourner autour d'un axe commun, mais on peut, les faire tourner indépendamment vers les chambres respectives ou à partir de celles-ci. A l'intérieur de la chambre de charge est monté verticalement un arbre 110. Uet arbre présente une partie inférieure conique qui s'appuie dans une crapaudine.
en bronze 111 disposée à la partie inférieure de la chambre, et une extrémité supérieure qui traverse la plaque de couverture à double paroi 12 à l'intérieur d'un coussinet 113 monté sur celle-ci, Il convient de noter que la plaque de couverture à double paroi est constituée par deux plaques qui sont espacées pour former entre elles une chemise d'eau à travers laquelle @ fait circuler de l'eau comme réfrigérant de la même manière que celle décrite pour la chambre 11 du four.
Au voisinage de l'extré- mité de l'arbre 110 qui s'étend de l'extérieur en traversant la fermeture supérieure 12 est monté de manière à tourner un volant 114 monté sur un arbre 115 auquel est fixé un petit pignon droit
Il?, Ce pignon 117 est en prise avec un pignon droit plus grand
118 qui est fixé à l'arbre 110. Par suite, en faisant tourner le volant 114, ce mouvement de rotation est transmis à l'arbre 110 do sorte que tout élément fixé sur ce dernier est mis en rotation de la même manière.
A la partie la plus basse de l'arbre 110 est fixé un élément tubulaire allongé 120 claveté sur l'arbre à l'aide d'une clavette 121 de telle sorte qu'il tourne avec l'arbre 110. Une plateforme de support 123 est fixée à cet élément tubulaire 120 au moyen d'une console verticale 122. La plateforme de support présente un épaulement annulaire en relief 124 dans lequel on peut disposer un moule 125 pour le mettre en position à l'intérieur de la chambre du four.'Cet ensemble de volant, de pignon, d'arbre et de plateforme constitue le moyen de mise en position du moule de l'appareil.
Le moyen d'introduction du lingot est disposé audessus de la platef orme et il est monté sur l'arbre 110 mais il n'y est pas fixé de manière à tourner avec lui. Au contraire, un arbre 130 traverse la fermeture supérieure 112 et porte un volant 131 disposé au-dessus de celle-ci, et un pignon droit 132 est monté à l'intérieur de la chambre à l'extrémité.opposée de l'arbre 130. Un coussinet 133 est disposé sur la fermeture
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supérieure et l'arbre peut y tourner d'une manière étanche. Le petit pignon droit 132 est en prise avec un pignon droit plus grand 135 qui est fixé à un élément tubulaire 136 pouvant coulis- se sur l'arbre 110.
Un collier de serrage 137 est fixé sur l'arbre en un point se trouvant au-dessus de l'ensemble de la plateforme et un pal,ior de butée 138 est monté entre le collier de serrage et l'élément tubulaire 136. A l'aide de cet agencement, en tournant le volant 131 on fait tourner l'élément tubulaire 136 par l'in- termédiaire de l'engrenage, autour du palier de butée et du collier ' de support.
A l'élément tubulaire 136 estfixée une .première console verticale 140 qui tourne avec lui et qui supporte une plateformo 141 sur laquelle est monté un dispositif de commande hydraulique
142. Une seconde console verticale 143 est également montée sur l'élément tubulaire 136 et s'étend à partir de celui-ci de manière à supporter une plateforme de guidage courbe 144 sur laquelle peut coulisser une pelle 145 à lingottsous l'action du dispositif de commande hydraulique.
Le dispositif de commande hydraulique 142 est constitué ) par une ailette rotative 146 à commande hydraulique sur laquelle est fixée une barre radiale 147 et qui tourne avec elle, Un bras de liaison linéaire 148 est articulé à une extrémité de la barre radiale et porte deux roues parallèles et espacées 149 fixées à son extrémité opposée. A l'extrémité du bras de liaison auquel sont fi- , xées les roues est également fixée la pelle allongée 145 dans laquelle et 1 on place un lingot pour le transporter dans la chambre du four/pour le faire avancer d'un mouvement rectiligne vers le creuset.
La pla- teformo de guidage courbe 144 sur laquelle roule la pelle 145 pré- sent@ doux supporta 152 disposés radialement qui s'étendent à l'in- térieur de la partie convexe de la plateforme courbe et la pelle roule contre ces supports disposés radialement lorsqu'elle est avancée d'un mouvement rectiligne. Lorsque l'ailette rotative 146 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre (en observant la figure 3), la barre radiale et les bras de liaison 147 et 148 font avancer linéairement la pelle dans la plateòrme'courbe 144 de telle sorte qu'un lingot indiqué en 154 sur la figure 3 peut être introduit dons le creuset lorsque le moyen d'introduction du lingot et le creuset ont été/alignés.
Une tige 155 est montée à l'extrémité avant de la plaque .de gudage courbe et est articulée à la plateforme à son extrémité
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156. En avant de la tige 155 s'étend un prolongement 157 qui, comme on le voit sur la figure 3, passe le long de la surface extérieure d'un lingot lorsque ce dernier est avancé d'un mouvement rectiligne vers le creuset. Une fois que l'extrémité arrière du lingot a dépassé la tige 155 pendant qu'il est introduit dans le creusets la tige 155 tombe latéralement en travers de la plateforme courbe dans une fente 158 formée sur le bord avant de la plateforme.
Lorsque la tige 155 se trouve dans la fente 158 et que la pelle est ensuite retirée du creuset, la tige 155, comme on le voit sensiblement sur la figure 4, repose en travers de l'extrémité arrière du lingot et empêche le lingot d'être retiré du creuset avec la pelle. Ce moyen servant à faire avancer d'un mouvement rectiligne/unlingot, combiné avec l'élément tubulaire 136, les pignons droits 135 et 132, l'arbre 130 et'le volant 131 constituent le moyen servant à introduire la charge dans le creuset, et en faisant tourrene la poignée 131, la plateforme qui porte le lingot peut être amenée depuis une position où elle se trouve au voisinage de la porte extérieure 17, comme on le voit sur la figure 1 jusqu'à une position en alignement avec le creuset 63, comme on le voit sur la figure 3..
Ensuite, en actionnant d'une manière hydraulique le dispositif de commande 146 à l'aide de deux tuyaux souples 160 et 161 qui s'étendent vers l'extérieur depuis la chambre jusqu'à un distributeur à quatre directions, on peut introduire le lingot dans le creuset.
Il convient de noter qu'un écran 163 de protection contre le rayonnement est disposé en dessous du dispositif de commande hy- draulique pour empêcher la chaleur provenant de la pièce coulée se trouvant dans le moule de perturber le système hydraulique du dispositif de commande.
Une fois que le lingots est mis en position dans le creuset et que le creuset est amené à sa position verticale de fusion, il est parfois souhaitable'd'effectuer des additions d'alliages au creuset. L'appareil représenté fournit un moyen permettant d'effectuer des additions d'alliages au creuset pendant le chauffage sans rompre le vide continu de la chambre du four.
Deux tubes de visée 170 et 171 traversent la fermeture supérieure 55 de la chambre du four en un point qui se trouve près de l'extrémité arrière de l'appareil ; ces tubes sont de construction essentiellement identique et une description d'entre eux suffira pour l'autre, C@s tubes de visée sont constitués d'un premier élément de tuyau 173 qui traverse la fermeture supérieure @ et débouche dans la chambre
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du four. A l'extrémité du premier ornent de tuyau 173, au-dessus de la fermeture 55, sont montés un robinet sphérique 174 et une poignée 175. Un autre prolongement d'un élément de tuyau 176 est monté sur le robinet 174 et comporte un écrou 177 monté sur lui.
Une bague torique 178 est montée sur l'écrou 177 à son extrémité et un verre de visée 180 est disposé sur la bague torique 178.
Le verre de visée est constitué par un tronçon cylindrique de verre "Pyrex" et c'est à travers ce. verre et à travers l'ensemble du tube de visée qu'on peut voir l'intérieur de la chambre* Le verre de visée est maintenu contre la bague torique par la différence entre la pression atmosphérique et le vide qui régne à l'inté- rieur de la chambre. Directement, en dessous des ensembles des tubes de visée 170 et 171,sont montés des récipients 182 et 183. Ces récipients sont montés sur des tiges perpendiculaires 184 et 185 et sont montés ae manière à pivoter'sur des tourillons 186 et 187 qui traversent la paroi latérale de la chambre du four et sont entourés à l'endroit de la paroi de la chambre par des coussinets 188 et 189, comme on le voit sur la figure 5.
On voit sur la figure 7 comment l'ensemble est monté sur les parois latérales et comment il est monté sur un arbre 187 sur lequel un coussinet 189 entoure l'arbre autour de deux bagues toriques espacées 190 et 191 montées sur cet arbre.'A l'extrémité des arbres 187 et 186 et le long de leur partie qui s'étend à l'extérieur au-delà de la chambre, sont montées des poignées 192 et 193. En fonctionnement} des additions d'alliages sont effectuées en enlevant le verre de visée 180 après avoir fermé le robinet, en introduisant les ad-, ditions et en ouvrant le robinet de telle sorte que les additions d'alliages traversent l'ensemble du tube de visée et pénètrent dans le récipient 182.
On fait ensuite tourner le récipient 182 à l'aide de la/poignée 192, de l'arbre 186 et de la tige à angle droit 184, qui sont tous disposés de telle sorte que le récipient 182 pivote et vient au-dessus du creuset de telle sorte que son contenu est vidé dans le creuset simplement en faisant tourner la poignée.
Il convient det noter qu'en divers points du sommet de la chambre de charge/du sommet de la chambre du four, on a repré- senté des verres de visée 195 qui servent à vérifier les opérations effectuées à l'intérieur des chambres fermées.
Il convient de noter de plus que sur la figure 5, on a représenté un robinet de oommande hydraulique 196 de la porte de la cloison monté sur les parois latérales du four et un robinet
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de commande 197 pour la coulée du creuset est également monté sur la paroi ; ces robinets sont reliés aux ensembles de la porte de la paroi et du creuset, d'une manière classique.
Pour préparer le fonctionnement de l'appareil, on peut séparer physiquement la chambre de charge 10 de la chambre 11 du four du fait que la chambre de charge est montée sur des roues 44 permettant de la rapprocher et de l'écarter facilement de la chambre du four, lorsque les deux chambres sont séparées physiquement, un ouvrier peut nettoyer ou régler l'appareil se trouvant dans la chambre 11 du four en l'atteignant par l'ouverture 22, Lorsque l'appareil est prêt à fonctionner, on fait rouler la chambre de charge pour la mettre en contact de butée avec le coté 23 de la chambre du four et on la verrouille dans cette position à l'aide des verrous 46 ,et 47 comme on le voit sur les figures 1 et 5.La porte 25 de la cloison intermédiaire se trouve à sa position de fermeture et de ce fait la chambre du four est isolée de la chambre de chargement.
L'appareil étant dans cette position, on met en action le système de mise au vide qui agit par l'intermédiaire du conduit de mise au'vide 60 et établit un vide poussé dans la chambre du four. Pendant que cette chambre du four est amenée à ce vide poussé, on ouvre la porte extérieure 17 permettant d'accéder à la chambre de chargement et on 'introduit un lingot de métal 154 dans le moyen d'introduction de la charge de métal sur la pelle 145 qui est disposée au voisinage de la porte, comme on le voit sur la figure 1.
On-ferme la porte 17 et on met en action le système de mise au vide qui agit par l'intermédiaire du système de mise au vide 61 allant à la chambre de chargement de manière à produire un vide dans celleci. Une fois que le vide dans la chambre de chargenent est égal au vide de la chambre du four, on ouvre la claison 25 en mettant en action le cylindre hydraulique 35. Ensuite, on fait @ourner la poigne 131 et ce mouvement de rotation est transmis par l'intermédiaire des pignons 132 et 135 au cylindre 136 de sorte que le lingot 154 qui est disposé sur la pelle 145 est introduit de la chambre de chargement dans la chambre du four.
Au même moment où l'on actionne le moyen d'introduction du lingot, on actionne également le cylindre hydraulique 100 après avoir dégagé la tige d'arrêt 91 de la fente 90 et on incline d'une manière correspondante le creuset 63 sensiblement de 90 de manière à l'aligner parfaitement sur la pelle 145 du @oyen d'introduction du lingot lorsque ce dernier est dis-
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posé dans la chambre du four* La figure 3 représente cet alignement,
Le dispositif de commande hydraulique du moyen d'introduction du lingot est ensuite mis en action én lintroduisant un fluide hydraulique par l'un des tuyaux souples 160 et 161 de manière à faire tourner l'ailette rotative 146 et faire avancer le bras de liaison linéaire 48 vers le creuset 63 de sorte que la pelle 145 portant le-lingot 154 se trouve introduite à l'intérieur du creuset. La tige 155 tombe dans la fente 158 de sorte que lorsqu'on fait reculer la pelle en/faisant tourner l'ailette 146 en sens opposé, l'extrémité arrière du lingot est empêchée de reculer avec la pelle du fait de la tige 155.
On fait alors tourner à nouveau le volant 131 et la plateforme 144 est complètement retirée dans la chambre de chargement où elle se trouve au voisinage de la porte 17, comme on le voit sur la figure 1. On met en action le cylindre hydraulique 35 à nouveau et la porte intermédiaire 25 est fermée de manière à isoler l'une de l'autre d'une manière étanche les chambres respectives. On aotionne le cylindre hydraulique 100 de manière à faire reculer le plongeur 99 et faire tourner le creuset 63 pour/l'amener à la position verticale représent6e sur la figure 6. On peut alors introduire la tige 91 dans la fente 90 de façon à maintenir le creuset dans cette position verticale. Le lingot est ensuite fondu dans le creuset.
Dès que la porte intermédiaire 25 a été fermée, le vide a été supprimé dans la chambre du moule, et' une fois le vide supprimé, on peut ouvrir la porte extérieure 17 et mettre en position un nouveau lingot dans le moyen d'introduction, de la même manière que pour le lingot 65, De plus, un moule 125 est disposé sur la plateforme du moule lorsque la porte 17 est ouverte.
Le lingot et le moule étant disposés de cette manière, on ferme la porte 17 et on met en action le système de mise au vide par le conduit 61 de maniera à produire'dans la chambre de chargement un vide qui est égal à celui régnant dans la chambre du four, Au moment où l'opération de chargement est achevée, et où les vides ont été' égalisés entre la chambre de chargement et la chambre du four, le lingot à .' été fondu et a formé un métal fondu.
La porte 25 de la cloison est à nouveau ouverte à l'aide du cylindre hydraulique 35 et on met en position le moule 125 dans la chambre du four par l'ouverture''.; 22 en faisant tourner le -volant 114, dont la rotation a été transmise par l'intermédiaire des pignons'117 et 118 à un arbre 110 et finalement à la plateforme 123. Lorsque le moule qui se trouve sur la
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plateforme 123 est disposé d'une manière appropriée à l'intérieur de la chambre du four, sensiblement comme indiqué sur la figure'1, on soulève alors la tige 91 de la fente 90 et on actionne le cylin- dre hydraulique 100 pour faire tourner le creuset de 100 et couler le métal fondu dans le moule 125.
Après que le métal fondu a été coulé dans le moule, l'appareil d'introduction du lingot est mis en fonctionnement en faisant tourner le volant 31 et en faisant à nouveau aligner la pelle 145 portant le nouveau lingot au voisinage de l'ouverture sur le creuset incliné 63. On actionne à nouveau le dispositif de commande hydraulique du moyen d'introduction du lingot ot le nouveau lingot est introduit dans le creuset.
On fait alors tourner le oyen d'introduction du lingot et la plateforme du moule qui contient alors le Moule dans lequel se trouve le métal coulé pour les romener dans la chambre de chargement en faisant tourner les volants 131 et 114, respectivement.
Lorsque la plateforme du moule et le moyen d'introduction du lingot sont revenus complètement dans la chambre de chargement au voisinage de la porbe 17, on met en action le cylindre hydraulique 35 et la cloison 125 est refermée à nouveau d'une manière étanche.
On actionne le cylindre hydraulique 100 à nouveau et le creuset est amené à sa position verticale ou position de fusion. En même temps, on supprime le vide dans la chambre de chargement et.une fois qu'il est supprimé, on ouvre la porte 17 pour.pouvoir enlever le moule contenant le métal coulé de la chambre. Lorsque la porte est ouverte, on charge un nouveau moule et un nouveau lingot sur la plateforme 123 et sur la pelle 145, respectivement. On referme ensuite la porte 17 d'une manière étanche, on refait le vide dans la chambre de chargement et on.répète l'opération.
On a trouvé qu'avec l'appareil décrit et représenté, dans lequel on a utilisé une source de.courant de 100 kw pour. un bain fondu de 11,3 kg, le cycle complet dure 6 minutes environ par moule.
Une caractéristique supplémentaire présentée par l'appareil est le fait qu'en pratique, un lingot chauffé est souvent mis dans le creuset afin de maintenir le creuset à sa température et réduire les chocs thermiques qu'il subit. Avec/cet appareil,le lingot peut être enlevé pendant qu'il est chaud et pendant qu'il se trouve encore sous vide au moyen du bras de chargement, ce qui est impossible avec les équipements dont on dispose actuellement.
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