"Installation pour la coulée de métaux en vase clos" La présente invention a trait à une installation pour la coulée de métaux en vase clos s'effectuant généralement sous pression gazeuse, qui se prête à l'application dans les fonderies.
On connaît une installation pour la coulée de métaux. en vase clos s'effectuant, en particulier, sous vide, qui comporte une chambre de fusion susceptible de basculer autour d'un axe et contenant un four avec le bain de métal en fusion, une chambre de coulée à moule ou coquille y incorporée et des tubes munis d'un dispositif d'obturation à vide et connectés aux deux chambres. Ces tubes contiennent une rigole de coulée coulissante, coaxiale avec l'axe de basculement de la chambre à four.
Un mécanisme spécial sert à l'introduction de la rigole de coulée dans l'une des deux chambres de manière à permettre la fermeture dudit mécanisme d'obturation (1).
Ce système connu présente toutefois les inconvénients suivants : une évacuation insuffisante des scories avec risque de contamination du métal; fluctuations du débit du métal coulé pour un même angle de basculement de la chambre à four, provoquées par l'accroissement de l'ouverture de coulée du four, avec risque de débordement du métal en fusion hors de la rigole; accroissement des dimensions de la rigole dû à l'enlèvement d'une partie importante de sa surface par le métal en fusion; difficultés provoquées par surdosage du métal, qui sont d'autant plus ennuyeuses que la coulée s'effectue en vase clos et est
de ce fait difficilement contrôlable; impossibilité d'arrêt rapide en cas de panne.
On connaît également des installations pour la coulée de métaux au moyen d'une poche de coulée, dont le fond est muni d'un dispositif de fermeture à glissière pour le réglage de
la coulée du métal en fusion dans le moule ou la coquille. Ce système présente l'avantage d'une évacuation irréprochable des scories, mais ne convient pas à la coulée en vase clos et cela d'aucune façon lorsque le four de fusion y incorporé est un
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que industrielle, il est impossible de prévoir des arrêts de courte durée de la coulée, qui sont souvent inévitables en cas de coulées multiples effectuées en vase clos. Et il est également exclu, en cas de panne, de laisser le métal en fusion dans la poche de coulée et, en outre, impossible de régler la vitesse de la coulée du métal dans le moule ou la coquille.
Or, la présente invention vise la réalisation d'une installation pour la coulée de métaux en vase clos qui se prête à une évacuation facile et irréprochable des scories lors de la coulée, et permet un réglage efficace de l'orientation du jet de métal en fusion vers la rigole et de la durée de séjour du métal liquide dans le four en cas de panne.
A cet effet, l'installation de coulée en vase clos selon l'invention comporte une chambre susceptible de basculer autour d'un axe horizontal, qui contient un four à induction et un autoclave, dans lequel sont incorporés un moule et une rigole de coulée susceptible de translation axiale et disposée dans
un système de tubes concentriques avec ledit axe de basculement, tubes dont l'un est solidaire de ladite chambre et l'autre est solidaire dudit autoclave et qui sont rendus étanches l'un par rapport à l'autre au moyen d'un dispositif d'étanchéité mobile.
Ladite chambre, qui se compose d'un corps et d'un couvercle, est équipée d'un dispositif de fermeture à coulisse, dont l'ouverture est coaxiale avec le trou de coulée du four, une tubulure intermédiaire, coaxiale avec l'ouverture du dispositif de fermeture à coulisse, étant prévue entre ce dernier et la rigole de coulée. Le trou de coulée du four est prévu dans sa paroi extérieure à proximité de son bord supérieur. La pa-roi intérieure du four est conçue de manière à se trouver en saillie au-dessus du trou de coulée. Ladite chambre est également équipée d'un dispositif destiné à l'enlèvement du métal solidifié dans l'ouverture du dispositif de fermeture à coulisse.
Un des grands avantages du système selon l'invention consiste en ce qu'il permet une séparation facile et irréprochable des scories du métal lors de la coulée en vase clos, et cela grâce au fait que la couche de scories reste bien flottante à la surface de la masse métallique en fusion pendant le Dasculement du four. En outre, le réglage du niveau du métal en fusion par variation de l'ouverture du dispositif de fermeture à coulisse en faisant basculer le four permet également le réglage du débit d'écoulement du métal en fusion dans des limites déterminées. D'autre part, la présence de ladite tubulure intermédiaire entre le dispositif de fermeture à coulisse et la rigole de coulée permet également une orientation judicieuse du jet de métal en fusion vers la rigole.
Enfin, l'emploi d'un dispositif de fermeture à coulisse permet le chauffage du métal en fusion avec un four à induction lors de la coulée.
Les caractéristiques et avantages du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un exemple d'exécution, donnée sans la moindre intention restrictive et illustrée par les dessins annexés, où la figure 1 représente de manière schématique une installation pour la coulée de métaux en fusion en vase clos selon le système de l'invention; et la figure 2 représente une coupe de l'installation selon la figure 1, pratiquée suivant un plan passant par la ligne A-A de cette dernière.
Comme le représentent les figures annexées, l'installation 1 et d'un corps ou enveloppe 2, à l'intérieur de laquelle est
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peut se déplacer dans le plan horizontal sous la commande d'un cylindre hydraulique 6. Le couvercle 1 et le corps 2 sont réunis par un système de fermeture à baïonnette 7 et le corps 2 est accouplé à un mécanisme de basculement 8 fixé aux montants 9
de l'installation. Au couvercle 1 est fixé rigidement un tube
10 concentrique avec l'axe de basculement "0" et contenant un tube concentrique intérieur 11, relié à l'autoclave 14 par l'entremise de trois fermetures à baïonnette successives et deux dispositifs de fermeture à coulisse pour gaz 13. Le moule
15, raccordé au moyen d'un siphon 16, est disposé à l'intérieur
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17. Ce tube intérieur 11 contient une rigole de coulée 18 mobile, dont la translation axiale est commandée par un mécanisme avanceur 19. Le four à induction 3 présente à proximité du bord supérieur de sa paroi extérieure un trou de coulée 20, coaxial avec un dispositif de fermeture à coulisse 21 fixé au
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la rigole 18 une tubulure intermédiaire 23 fixée au tube 10 et coaxiale avec ledit trou de coulée 20 et l'ouverture dudit dispositif de fermeture à coulisse 21. Au tube 10 est fixé une écoutille 24 en regard de l'élément intermédiaire 23. La paroi intérieure du four à induction 3 se présente sous forme de saillie au-dessus du trou de coulée 20. Le dispositif 26, destiné à enlever le métal solidifié dans l'ouverture dudit dispositif de fermeture à coulisse, est monté coaxialement
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L'installation selon l'invention décrite dans les lignes précédentes fonctionne de la manière suivante.
Le corps 2, à l'intérieur duquel est logé le four à induction 3, rempli d'une charge de métal à fondre ou de métal en fusion, est transporté horizontalement vers la plate-forme 5 au moyen du chariot 4. Cette plate-forme 5 est, ensemble avec le-
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d'un cylindre hydraulique 6 jusqu'au niveau de la jonction
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à baïonnette 7, et ledit dispositif de fermeture 21 est accouplé en même temps au cylindre hydraulique 22 du système de commande.
L'autoclave 14, qui contient le moule 15 avec le siphon
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trois fermetures à baïonnette successives 12 et les deux dispositifs de fermeture à coulisse pour gaz 13. Ces derniers sont ouverts et la rigole préchauffée 18 est poussée dans l'autoclave 14 au moyen du mécanisme avanceur 19 au-dessus du siphon 16. A l'intérieur de l'installation est engendrée une pression gazeuse par l'un ou l'autre moyen connu et la coulée commence après le traitement du bain de métal en fusion. Le four à l'induction 3 est basculé autour de l'axe "0" par le mécanisme de basculement 8 jusqu'à ce que le niveau du bain de métal en fusion se trouve à la hauteur requise au-dessus du trou de coulée 20.
On ouvre maintenant le dispositif de fermeture à coulisse 21 au moyen du cylindre hydraulique 22, de manière à permettre l'écoulement du métal en fusion vers la rigole 18 par le trou de coulée 20, le dispositif de fermeture à coulisse 21 et la tubulure 23, et, à partir de cette rigole, dans la forme 15 par le siphon 16. Lorsque la coulée est terminée, la chambre avec le four à induction 3 est ramenée en sa position initiale, la rigole 18 est retirée, les dispositifs de fermeture à glissière pour gaz 13 sont fermés et l'autoclave est, à l'aide d'une des fermetures à baïonnette 12, séparé de l'installation en vue de son refroidissement et remplacé par un autre autoclave préparé en vue d'une nouvelle coulée.
En cas de coulées multiples, du métal solidifié dans l'ouverture dudit dispositif de fermeture à coulisse 21 est enlevé au moyen du dispositif 26 prévu à cet effet.
REVENDICATIONS.
1.- Installation pour la coulée de métaux en fusion en vase clos, comportant une chambre susceptible de basculer autour d'un axe horizontal et contenant un four à induction et un autoclave, dans lequel est prévue une rigole de coulée susceptible de translation axiale et disposée dans un système de tubes concentriques avec l'axe de basculement, dont l'un est solidaire de ladite chambre et l'autre est connecté à l'autoclave par l'entremise de dispositifs de fermeture à coulisse pour gaz et de fermetures à baïonnette, tubes dont l'étanchéité réciproque est assurée par un dispositif d'étanchéité mobile, caractérisée en ce que dans ladite chambre, qui se compose d'un corps ou enveloppe et d'un couvercle, est prévu un dispositif de fermeture à coulisse, dont l'ouverture est coaxiale avec le trou
de coulée du four à induction, et en ce qu'entre ladite rigole de coulée et ledit dispositif de fermeture à coulisse est prévue une tubulure coaxiale avec l'ouverture de ce dernier.
The present invention relates to an installation for the casting of metals in a closed cup, generally carried out under gas pressure, which lends itself to application in foundries.
An installation for the casting of metals is known. in a vacuum carried out, in particular, under vacuum, which comprises a melting chamber capable of tilting around an axis and containing an oven with the bath of molten metal, a mold or shell casting chamber incorporated therein and tubes fitted with a vacuum closure device and connected to the two chambers. These tubes contain a sliding pouring channel, coaxial with the tilting axis of the oven chamber.
A special mechanism is used to introduce the pouring channel into one of the two chambers so as to allow the closure of said shutter mechanism (1).
However, this known system has the following drawbacks: insufficient removal of slag with risk of metal contamination; fluctuations in the flow rate of the cast metal for the same tilting angle of the furnace chamber, caused by the increase in the pouring opening of the furnace, with the risk of the molten metal overflowing out of the channel; increase in the dimensions of the channel due to the removal of a large part of its surface by the molten metal; difficulties caused by overdosing of the metal, which are all the more annoying as the casting takes place in a vacuum and is
therefore difficult to control; impossibility of rapid stop in case of breakdown.
There are also known installations for the casting of metals by means of a ladle, the bottom of which is provided with a zipper for adjusting the
pouring the molten metal into the mold or shell. This system has the advantage of an impeccable evacuation of slag, but is not suitable for closed cup casting and this in no way when the melting furnace incorporated therein is a
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than industrial, it is impossible to provide for short-term stops in the casting process, which are often inevitable in the event of multiple casting operations carried out in isolation. And it is also excluded, in the event of a breakdown, to leave the molten metal in the ladle and, moreover, impossible to regulate the speed of the pouring of the metal into the mold or the shell.
However, the present invention aims to provide an installation for the casting of metals in a closed vessel which lends itself to an easy and flawless removal of slag during casting, and allows effective adjustment of the orientation of the metal jet in fusion towards the channel and the length of time the liquid metal stays in the oven in the event of a breakdown.
To this end, the closed cup casting installation according to the invention comprises a chamber capable of tilting around a horizontal axis, which contains an induction furnace and an autoclave, in which are incorporated a mold and a pouring channel. susceptible of axial translation and arranged in
a system of tubes concentric with said tilting axis, tubes one of which is integral with said chamber and the other of which is integral with said autoclave and which are sealed relative to each other by means of a device mobile sealing.
Said chamber, which consists of a body and a cover, is equipped with a sliding closure device, the opening of which is coaxial with the tap hole of the furnace, an intermediate tube, coaxial with the opening of the sliding closure device, being provided between the latter and the pouring channel. The taphole of the oven is provided in its outer wall near its upper edge. The inner pa-king of the oven is designed so that it projects above the tap hole. Said chamber is also equipped with a device intended for removing the solidified metal in the opening of the sliding closure device.
One of the great advantages of the system according to the invention consists in that it allows an easy and irreproachable separation of the slag from the metal during casting in a closed cup, and this thanks to the fact that the layer of slag remains well floating on the surface. of the molten metal mass during the tilting of the furnace. In addition, adjusting the level of the molten metal by varying the opening of the slide fastener by tilting the furnace also allows the flow rate of the molten metal to be adjusted within specified limits. On the other hand, the presence of said intermediate tube between the sliding closure device and the pouring channel also allows a judicious orientation of the jet of molten metal towards the channel.
Finally, the use of a sliding closure device allows the molten metal to be heated with an induction furnace during casting.
The characteristics and advantages of the system according to the invention will emerge more clearly from the following detailed description of an exemplary embodiment, given without the least restrictive intention and illustrated by the appended drawings, where FIG. 1 schematically represents an installation for the casting of molten metals in a closed cup according to the system of the invention; and Figure 2 shows a section of the installation according to Figure 1, made along a plane passing through the line A-A thereof.
As shown in the appended figures, the installation 1 and a body or envelope 2, inside which is
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can move in the horizontal plane under the control of a hydraulic cylinder 6. The cover 1 and the body 2 are joined by a bayonet closure system 7 and the body 2 is coupled to a tilting mechanism 8 fixed to the uprights 9
of the installation. To the cover 1 is rigidly fixed a tube
10 concentric with the tilt axis "0" and containing an inner concentric tube 11, connected to the autoclave 14 by means of three successive bayonet closures and two slide fasteners for gas 13. The mold
15, connected by means of a siphon 16, is arranged inside
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17. This inner tube 11 contains a mobile pouring channel 18, the axial translation of which is controlled by an advancing mechanism 19. The induction furnace 3 has, near the upper edge of its outer wall, a tap hole 20, coaxial with a slide fastener 21 attached to
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the channel 18 an intermediate tube 23 fixed to the tube 10 and coaxial with said tap hole 20 and the opening of said sliding closure device 21. To the tube 10 is fixed a hatch 24 opposite the intermediate element 23. The wall interior of the induction furnace 3 is in the form of a projection above the taphole 20. The device 26, intended to remove the solidified metal in the opening of said sliding closure device, is mounted coaxially
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The installation according to the invention described in the preceding lines operates in the following manner.
The body 2, inside which is housed the induction furnace 3, filled with a charge of molten metal or molten metal, is transported horizontally to the platform 5 by means of the carriage 4. This platform form 5 is, together with the-
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a hydraulic cylinder 6 to the level of the junction
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bayonet 7, and said closure device 21 is coupled at the same time to the hydraulic cylinder 22 of the control system.
The autoclave 14, which contains the mold 15 with the siphon
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three successive bayonet closures 12 and the two slide fasteners for gas 13. The latter are opened and the preheated channel 18 is pushed into the autoclave 14 by means of the advancing mechanism 19 above the siphon 16. At the inside the installation a gas pressure is generated by one or the other known means and the casting begins after the treatment of the molten metal bath. The induction furnace 3 is tilted around the axis "0" by the tilting mechanism 8 until the level of the molten metal bath is at the required height above the tap hole 20 .
The slide fastener 21 is now opened by means of the hydraulic cylinder 22, so as to allow the molten metal to flow towards the channel 18 through the tap hole 20, the slide fastener 21 and the tubing 23 , and, from this channel, in the form 15 by the siphon 16. When the pouring is finished, the chamber with the induction furnace 3 is returned to its initial position, the channel 18 is removed, the closing devices gas slide 13 are closed and the autoclave is, using one of the bayonet closures 12, separated from the installation for cooling and replaced by another autoclave prepared for a new casting.
In the case of multiple castings, metal solidified in the opening of said sliding closure device 21 is removed by means of the device 26 provided for this purpose.
CLAIMS.
1.- Installation for the casting of molten metals in a closed vessel, comprising a chamber capable of tilting around a horizontal axis and containing an induction furnace and an autoclave, in which is provided a pouring channel capable of axial translation and arranged in a system of concentric tubes with the tilting axis, one of which is integral with said chamber and the other is connected to the autoclave by means of slide fasteners for gas and bayonet closures , tubes whose reciprocal sealing is ensured by a mobile sealing device, characterized in that in said chamber, which consists of a body or envelope and a cover, is provided a sliding closure device, of which the opening is coaxial with the hole
of the induction furnace, and in that between said pouring channel and said sliding closure device is provided a tube coaxial with the opening of the latter.