Procédé et appareillage pour la fabrication de grenaille. On connaît déjà des procédés de fabrica tion continue de grenaille de plomb, procédés consistant essentiellement à faire arriver le plomb fondu provenant d'une cuve de fusion à une trémie perforée de laquelle s'écoulent des gouttes de plomb qui se solidifient pour former des grains. L'appareillage utilisé com porte également parfois un système de ba lance appliquée à la gamelle portant la trémie perforée pour régler le débit du plomb.
Ces procédés et dispositifs ne se prêtent guère qu'à la fabrication du plomb de chasse, mais ne conviennent pas pour la fabrication de grenaille extra-fine de métaux ou alliages fondus, en particulier de plomb ou d'alliage de plomb, telle par exemple que telle qu'on utilise pour l'élaboration des aciers au plomb connus sous le nom de "Ledloy".
C'est pour permettre la fabrication d'une telle grenaille extra-fine que les demandeurs ont conçu le procédé et l'appareillage aux quels se rapporte la présente invention.
Le procédé est caractérisé par le fait que le métal ou l'alliage fondu est évacué sous forme d'au moins un filet de la cuve de fu- sion et est réparti en couche mince sur le fond perforé d'au moins une gamelle, sou mise à des secousses d'amplitude réglable.
On soumet de préférence les gamelles<B>à</B> un mouvement de rotation combiné<B>à</B> une oscillation de leurs goulottes d'alimentation en vue d'assurer une répartition uniforme dn métal fondu sur le fond des gamelles.
L'appareillage utilisé pour l'application de ce procédé, comportant une .cuve de fusion, des gamelles à fond perforé agencées de façon à pouvoir être secouées, se caractérise par le fait que:
La cuve de fusion comporte un assemblage de deux clapets, 'le premier permettant une obturation complète -et rapide de la cuve et le second permettant une évacuation du métal ou alliage fondu sous forme .de filet;
Ledit appareillage peut présenter, en outre, les dispositions suivantes, isolées ou combinées <B>10</B> entre la cuve de fusion et les gamelles de division est intercalée une cuve de distri bution comportant des ajutages calibrés-;
2 cette cuve de distribution est montée sur un système de bascule qui commande le clapet de la cuve de fusion prévu pour l'éva cuation du métal ou de l'alliage fondu sous forme de filet et qui régularise ainsi die débit du métal fondu coulant de la cuve de fusion; 3 les gamelles de division sont suscepti bles de tourner autour de leur axe de façon à assurer une distribution uniforme du métal fondu; 4e des goulottes d'alimentation des ga melles aptes à osciller pendant que les ga melles tournent, les deux mouvements étant combinés; 5 l'ensemble des gamelles est fixé sur un dispositif de secouage; 6 l'ensemble de la cuve de distribution et des gamelles avec son système de secousses est mobile.
Sur le dessin annexé, on a représenté sché matiquement et à titre d'exemple seulement, un mode de réalisation de l'appareillage selon la présente invention.
Sur ce dessin: La fig. 1 est une coupe verticale de l'ap pareillage, établi pour la fabrication de gre naille d'alliage de plomb; la fig. 2 en est une vue en plan; la fig. 3 est une vue en élévation du mon tage d'une cuve de distribution sur un sys tème à bascule; la fig. 4 enfin est unie coupe, à plus grande échelle, de ladite cuve de distribution et d'une gamelle à fond perforé.
L'appareillage représenté, utilisé pour -la fabrication de grenaille d'un alliage de plomb, par exemple d'un alliage de plomb et arsenic tel qu'il peut être utilisé pour l'élaboration d'aciers au plomb du genre de ceux connus dans le commerce sous le nom de "Ledloy", c'est-à-dire d'une grenaille d'une extrême finesse, comporte tout d'abord une cuve 1 ser vant à la fusion de l'alliage et qui est chauf fée, par exemple, par un brûleur 2 ou par hout autre moyen quelconque, électrique ou autre. Cette cuve peut être munie d'un pyro mètre, afin qu'on puisse contrôler constam ment la température de l'alliage. La -cuve 1 est munie d'un double système de clapets constitué par un premier clapet 3 monté sur une rotule 4 et d'un second clapet 5 disposé par exemple à l'intérieur du pre mier.
Le clapet 3 comporte un pourtour cylin drique coupant et une pièce de guidage cen tral le long de la tige en acier 6 qui com mande le second -clapet 5. Le soulèvement et l'abaissement du clapet 3 sont eommandés au moyen d'une vis 7 à filets fins susceptible d'être elle-même commandée par un écrou 8 entraîné par un volant à main 9. Le clapet 3 sert à effectuer, d'une manière rapide et com plète, l'obturation de l'orifice 10 prévu à la partie inférieure de lia cuve 1 pour l'évacua tion de l'alliage fondu, obturation qui s',effec- tue par serrage de la vis 7.
Le second clapet à est guidé par une tige 11 qui obstrue en partie l'orifice de sortie 10 du four de fusion, en laissant toutefoio passer un filet d'alliage. Ce clapet 5 est commandé par une tige 6 qui puisse à l'intérieur .de la vis 7 commandant l'autre clapet, cette tige 6 étant elle-même eoinmandée par un électro aimant 12, lequel est excité dans les condi tions qui seront indiquées plus loin.
Ce dis positif permet de laisser sortir du four, en 10, automatiquement et d'une façon inter mittente, du métal en fusion.
Ce métal, à la. sortie de la -cuve de fusion, est. guidé par une goulotte 13 vers une -cuve régulatrice 14. Cette cuve est chauffée par un moyen quelconque (par exemple par une rampe à gaz 15 ou par tout autre moyen, électrique ou autre) à la température conve nable, par exemple, dans l'exemple envisagé, à 450 .
Contrairement à ce qui se passe dans la fabrication -du plomb de chasse, fabrication qui demande un débit important et régulier, le dispositif décrit -ci-dessus permet de n'ad mettre à, la -cuve régulatrice ou cuve de :dis tribution 14 qu'une légère quantité de plomb, et cela dès que le niveau dans la cuve 14 diminue d'une très faible quantité, ce qui permet d'obtenir de la. grenaille extra-fine et, en aucun cas, des grains de gros diamètre. La cuve de distribution 14 est montée, ainsi qu'on le voit sur la fig. 3, sur un sys tème à bascule 16 équilibré par un contre poids 17;
les axes de pivotement peuvent être montés sur roulement pour augmenter la sen sibilité de la bascule. Sur la tige de support 18 de la cuve 14 est monté un doigt 19 qui vient agir sur un contacteur 20 qui est relié par un fil 21 à une source de courant Set, par un fil 22, à l'électro-aimant 12 commandant le clapet 5, un autre fil 23 allant dela source S à l'électro-aimant 12 (ou bien le retour s'effectuant par la masse).
Le contrepoids 17 correspond au poids de lensemble mobile plus le poids du métal en fusion. Dès que la cuve 14 est pleine, le système de bascule agit et coupe le contact 20, ce qui a pour effet de faire cesser l'exci tation de l'électro-aimant 12 et, par consé quent, de laisser retomber le clapet 5 com mandé par ledit électro-aimant. Dès que le poids de la cuve 14 diminue, le contrepoids 17 entraîne cette cuve qui remonte et le doigt 19 vient agir sur le contacteur 20 dans l'autre sens, ce qui rétablit le contact et provoque à nouveau l'excitation de l'électro-aimant et l'ouverture du clapet 5.
La cuve 14 porte à sa partie inférieure un ou plusieurs ajutages 24, autant qu'il y a de gamelles de division 25 situées au-dessous de la cuve 14 (voir fig. 1 et 2). La cuve de dis tribution 14 régularise donc ainsi le débit du métal fondu qui coule de la cuve de fusion 1. Ces ajutages sont de préférence en acier et ont avantageusement une forme conique per mettant leur démontage aisé et, par consé quent, un nettoyage facile (voir en particulier fig. 4). Ces ajutages ont un trou calibré qui laisse couler dans l'unité de temps une quan tité de métal correspondant exactement au débit de chacune des gamelles de division 25.
Le niveau de l'alliage de plomb fondu restant presque constant dans la cuve 14, étant donné le rapport existant entre son diamètre et sa hauteur, le débit des ajutages 24 est dune pratiquement toujours le même.
Des goulottes 26, en tôle d'acier par exemple, conduisent le métal sortant desdits ajutages 24 vers les gamelles 25. Ces ga melles ont un diamètre approprié et leur fond est percé d'un grand nombre de trous de sec tion convenable. Pour permettre la fabrica tion de la grenaille extra-fine, les gamelles 25 sont munies à l'intérieur de plusieurs ta mis 27 en tôle perforée placés les uns sur les autres, les trous se chevauchant; les tamis sont maintenus sur le fond dé chaque ga melle 25 par un cercle en acier ou tout autre moyen approprié.
L'alliage de plomb fondu est distribué sur toute la surface des tamis 27 d'une façon correcte, grâce au mouvement de rotation qui est donné auxdites gamelles. A cet effet, telles-ci sont placées sur une couronne dentée d'entraînement 58 et isolées par des évents 29 ou tout autre moyen empê chant la température de la gamelle de se transmettre à .la couronne 28.
La. couronne d'entraînement 28 en fonte -est munie, à sa partie inférieure, d'un patin,30 faisant partie de la couronne d'entraînement. Ce patin est guidé par deux couronnes 3,1 et 32, placées sur une table de trépidation 33 dont il sera question plus loin.
Les couronnes 28 sont entraînées à une vitesse appropriée au moyen d'un pignon 34 qui, lui-même, est commandé par un r6duc- teur à vis sans fin 3.5. Ce réducteur forme un bloc étanche qui est fixé sur une partie de la machine non soumise aux secousses ou trépidations.
Ce réducteur 35 est commandié par un arbre creux 36@ entraîné par un moteur 37. Cet ensemble permet d'imprimer à chaque gamelle une vitesse :de rotation appropriée, tout en lui laissant 1e mouvement de vibra tion.
Ce mouvement de rotation des gamelles peut être combiné avec un mouvement d'oscil lation des goulottes 26;; celles-ci sont alors montées sur pivot de façon à pouvoir arroser la surface totale des tamis <B>27;</B> -ce mouvement est réalisé au moyen d'une came 38 sur la quelle frotte un galet 39'.
Le rappel des gou- lottes sera assuré par un ressort. Ces gou- lottes seront de plus réchauffées au moyen d'une rampe à gaz 40 pour être -certain que l'alliage en fusion ne se refroidisse pas pen dant l'écoulement.
Grâce au dispositif décrit, on voit qu'il ne peut y avoir sur le fond de chaque ga melle 25 que très peu de métal fondu et que celui-ci est parfaitement réparti sur toute la surface; en outre, par suite de l'admission automatique de métal, telle qu'elle a, été dé crite dans ce qui précède, une alimentation correspondant au débit de chaque gamelle est réalisée. On obtient par conséquent un débit régulier pour chaque gamelle 25, ce qui empêche la formation de nombreux déchets provenant d'une alimentation trop importante ou irrégulière.
Gomme il y a très peu de métal en fusion sur le fond de chaque gamelle 25, il est né cessaire, pour permettre le passage du métal dans les trous perforés de chaque gamelle afin de former ainsi des grenailles de toutes petites dimensions, de soumettre l'ensemble des gamelles à des secousses d'une rapidité convenable et d'une amplitude appropriée.
A cet effet, les différentes gamelles sont mon tées sur un châssis commun 33 qui est, par exemple, articulé en 41 sur le bâti de la machine et qui est soumis à des vibrations au moyen d'une came rotative 42 commandée par exemple au moyen du même moteur élec trique 37 qui commande la rotation des ga melles, ou par tout autre moyen électrique, mécanique ou pneumatique approprié. Cette came peut être montée sur roulements à billes. L'ensemble mobile 33, après avoir été sou levé par cette came, retombe sur des cales 43 dont la hauteur est réglable, ce qui permet de déterminer l'amplitude des secousses.
Etant donné le faible débit des gamelles 25, celles-ci sont réchauffées, à 450 par exemple dans l'exemple considéré, par une rampe à gaz 44 ou par tout autre moyen équivalent.
Les gouttes d'alliage fondu qui s'écoulent à travers le fond perforé des gamelles 25 tombent d'une hauteur appropriée, se solidi fient par refroidissement et arrivent dans une cuve de réception 45 en tôle placée dans une fosse et contenant de l'eau destinée à achever le refroidissement des grains.
Tout l'ensemble constitué par la cuve de distribution 14 et les gamelles 25 avec le système à secousses peut tourner autour d'un axe 46 (voir en par ticulier fig. 2), le support du châssis com portant des roulettes 47-47' qui peuvent se déplacer sur des chemins de roulement 48-48' correspondants, ce qui permet, à tout moment ou en fin de journée, d'enlever la cuve de réception 45 au moyen d'un moufle ou d'un palan ou par tout autre moyen et de déposer le produit fabriqué dans la goulotte de l'appareil de séchage par :exemple.
On voit d'après ce qui précède que, grâce à l'organisation qui vient d'être décrite et au procédé de fabrication adopté, il est possible de fabriquer une grenaille extrêmement fine telle qu'elle peut convenir à divers emplois et, en particulier, à l'élaboration des aciers au plomb tels que ceux connus dans l'indus trie sous le nom de "Ledloy".
Bien entendu d'ailleurs, l'invention n'est aucunement limitée à, cette application, et le procédé qui vient d'être décrit peut être uti lisé avec avantage pour les fabrications .des grenailles les plus diverses faites .à partir de métaux ou d'alliages de différentes sortes.
Il est évident, en outre, que l'appareillage décrit dans ce qui précède et représenté sur le dessin n'a été donné qu'à. titre d'exemple seulement et que des modifications pourraient lui être apportée: dans ses détails de réalisa tion sans que l'économie générale de l'inven tion s'en trouve pour cela altérée.
Process and apparatus for the manufacture of shot. Processes for the continuous manufacture of lead shot are already known, processes consisting essentially of bringing the molten lead from a melting vessel to a perforated hopper from which drops of lead flow which solidify to form grains. . The apparatus used also sometimes carries a balancing system applied to the bowl carrying the perforated hopper to regulate the flow of lead.
These methods and devices hardly lend themselves to the manufacture of hunting lead, but are not suitable for the manufacture of extra-fine shot of molten metals or alloys, in particular of lead or of lead alloy, such as for example as used for the production of lead steels known as "Ledloy".
It is to allow the manufacture of such an extra-fine shot that the applicants have designed the method and the apparatus to which the present invention relates.
The process is characterized in that the molten metal or alloy is discharged in the form of at least one stream from the smelting tank and is distributed in a thin layer on the perforated bottom of at least one bowl, under setting to adjustable amplitude jerks.
The bowls are preferably subjected <B> to </B> a rotational movement combined <B> with </B> an oscillation of their feed chutes in order to ensure a uniform distribution of molten metal on the bottom of the dishes. bowls.
The apparatus used for the application of this process, comprising a melting tank, bowls with a perforated bottom arranged so as to be able to be shaken, is characterized in that:
The melting vessel comprises an assembly of two valves, the first allowing complete and rapid sealing of the vessel and the second allowing discharge of the molten metal or alloy in the form of a net;
Said apparatus may also have the following arrangements, isolated or in combination <B> 10 </B> between the melting tank and the dividing bowls, a distribution tank comprising calibrated nozzles is interposed;
2 this distribution tank is mounted on a rocking system which controls the valve of the melting tank provided for the evacuation of the molten metal or alloy in the form of a net and which thus regulates the flow rate of the molten metal flowing from the melting tank; 3 the dividing bowls are liable to rotate around their axis so as to ensure a uniform distribution of the molten metal; 4th of the gates supply chutes able to oscillate while the gates rotate, the two movements being combined; 5 the set of bowls is fixed on a shaking device; 6 the entire distribution tank and bowls with its shaking system is mobile.
In the appended drawing, there is shown, schematically and by way of example only, an embodiment of the apparatus according to the present invention.
In this drawing: Fig. 1 is a vertical section through the apparatus established for the manufacture of lead alloy gravel; fig. 2 is a plan view; fig. 3 is an elevational view of the assembly of a distribution tank on a rocking system; fig. 4 finally is a united cross section, on a larger scale, of said dispensing tank and of a bowl with a perforated bottom.
The apparatus shown, used for the manufacture of shot of a lead alloy, for example of an alloy of lead and arsenic such as can be used for the production of lead steels of the type of those known in the trade under the name of "Ledloy", that is to say a shot of an extreme finesse, comprises first of all a tank 1 used for the melting of the alloy and which is heated fairy , for example, by a burner 2 or by any other means, electric or otherwise. This tank can be fitted with a pyro meter, so that the temperature of the alloy can be constantly monitored. The -cuve 1 is provided with a double valve system consisting of a first valve 3 mounted on a ball joint 4 and a second valve 5 disposed for example inside the first.
The valve 3 has a cylindrical cutting edge and a central guide piece along the steel rod 6 which controls the second valve 5. The raising and lowering of the valve 3 are controlled by means of a screw. 7 with fine threads capable of being itself controlled by a nut 8 driven by a handwheel 9. The valve 3 serves to effect, in a rapid and complete manner, the closing of the orifice 10 provided for the lower part of the tank 1 for evacuating the molten alloy, which is closed by tightening the screw 7.
The second valve is guided by a rod 11 which partially obstructs the outlet 10 of the melting furnace, while allowing a thread of alloy to pass. This valve 5 is controlled by a rod 6 which can inside the screw 7 controlling the other valve, this rod 6 itself being commanded by an electromagnet 12, which is excited under the conditions which will be indicated further.
This positive device allows molten metal to exit the furnace at 10 automatically and intermittently.
This metal, at the. outlet of the -melting tank, est. guided by a chute 13 to a regulating -cuve 14. This tank is heated by any means (for example by a gas train 15 or by any other means, electric or other) to the suitable temperature, for example, in the 'example considered, at 450.
Contrary to what happens in the manufacture of hunting lead, manufacture which requires a large and regular flow, the device described above makes it possible not to add to the regulating tank or tank: distribution 14 that a slight amount of lead, and that as soon as the level in the tank 14 decreases by a very small amount, which makes it possible to obtain. extra-fine shot and, in any case, large diameter grains. The distribution tank 14 is mounted, as can be seen in FIG. 3, on a rocking system 16 balanced by a counterweight 17;
the pivot pins can be mounted on bearings to increase the sensitivity of the rocker. On the support rod 18 of the tank 14 is mounted a finger 19 which acts on a contactor 20 which is connected by a wire 21 to a current source Set, by a wire 22, to the electromagnet 12 controlling the valve 5, another wire 23 going from the source S to the electromagnet 12 (or the return being effected by ground).
The counterweight 17 corresponds to the weight of the moving assembly plus the weight of the molten metal. As soon as the tank 14 is full, the toggle system acts and cuts off the contact 20, which has the effect of stopping the excitation of the electromagnet 12 and, consequently, of letting the valve 5 drop. commanded by said electromagnet. As soon as the weight of the tank 14 decreases, the counterweight 17 drives this tank which goes up and the finger 19 acts on the contactor 20 in the other direction, which restores the contact and again causes the excitation of the electro -magnet and valve opening 5.
The tank 14 carries at its lower part one or more nozzles 24, as many as there are dividing bowls 25 located below the tank 14 (see Figs. 1 and 2). The distribution tank 14 thus regulates the flow rate of the molten metal which flows from the melting tank 1. These nozzles are preferably made of steel and advantageously have a conical shape allowing their easy disassembly and, consequently, easy cleaning. (see in particular fig. 4). These nozzles have a calibrated hole which lets a quantity of metal flow in the unit of time corresponding exactly to the flow rate of each of the dividing dishes 25.
The level of the molten lead alloy remaining almost constant in the tank 14, given the ratio existing between its diameter and its height, the flow rate of the nozzles 24 is almost always the same.
Chutes 26, made of sheet steel for example, lead the metal leaving said nozzles 24 towards the bowls 25. These ga melles have a suitable diameter and their bottom is pierced with a large number of suitable cross-section holes. To allow the manufacture of the extra-fine shot, the bowls 25 are provided inside with several ta put 27 in perforated sheet placed one on top of the other, the holes overlapping; the screens are held on the bottom of each rack 25 by a steel ring or any other suitable means.
The molten lead alloy is distributed over the entire surface of the screens 27 in a correct manner, thanks to the rotational movement which is given to said bowls. To this end, they are placed on a drive ring gear 58 and isolated by vents 29 or any other means preventing the temperature of the bowl from being transmitted to the ring 28.
The cast iron drive ring 28 is provided at its lower part with a shoe 30 forming part of the drive ring. This shoe is guided by two crowns 3, 1 and 32, placed on a trepidation table 33 which will be discussed later.
The crowns 28 are driven at a suitable speed by means of a pinion 34 which, itself, is controlled by a worm gear reducer 3.5. This reducer forms a sealed unit which is fixed to a part of the machine not subjected to jolts or vibrations.
This reducer 35 is controlled by a hollow shaft 36 @ driven by a motor 37. This assembly makes it possible to impart to each bowl an appropriate speed of rotation, while leaving it the vibrational movement.
This rotational movement of the bowls can be combined with an oscillating movement of the chutes 26 ;; these are then mounted on a pivot so as to be able to spray the total surface of the sieves <B> 27; </B> -this movement is carried out by means of a cam 38 on which a roller 39 'rubs.
The droplets will be returned by a spring. These drops will further be heated by means of a gas train 40 to be certain that the molten alloy does not cool during the flow.
Thanks to the device described, it can be seen that there can be on the bottom of each ga melle only very little molten metal and that the latter is perfectly distributed over the entire surface; furthermore, as a result of the automatic admission of metal, as it has been described in the foregoing, a supply corresponding to the flow rate of each dish is produced. Consequently, a regular flow rate is obtained for each dish 25, which prevents the formation of numerous wastes from too much or irregular feeding.
As there is very little molten metal on the bottom of each bowl 25, it is necessary, to allow the passage of the metal through the perforated holes of each bowl in order to thus form shot of very small dimensions, to submit the the whole of the bowls to shakes of a suitable speed and of an appropriate amplitude.
For this purpose, the various bowls are mounted on a common frame 33 which is, for example, articulated at 41 on the frame of the machine and which is subjected to vibrations by means of a rotary cam 42 controlled for example by means the same electric motor 37 which controls the rotation of the ga melles, or by any other appropriate electrical, mechanical or pneumatic means. This cam can be mounted on ball bearings. The mobile assembly 33, after having been lifted by this cam, falls on wedges 43 whose height is adjustable, which makes it possible to determine the amplitude of the jolts.
Given the low flow rate of the bowls 25, they are reheated, to 450 for example in the example considered, by a gas train 44 or by any other equivalent means.
The drops of molten alloy which flow through the perforated bottom of the bowls 25 fall from a suitable height, solidify on cooling and arrive in a sheet receiving tank 45 placed in a pit and containing water. intended to complete the cooling of the grains.
The whole assembly constituted by the distribution tank 14 and the bowls 25 with the shaking system can rotate about an axis 46 (see in particular fig. 2), the support of the frame comprising casters 47-47 ' which can move on corresponding 48-48 'raceways, which makes it possible, at any time or at the end of the day, to remove the receiving tank 45 by means of a block or a hoist or by any another way and to deposit the manufactured product in the chute of the drying apparatus by: example.
It can be seen from the foregoing that, thanks to the organization which has just been described and to the manufacturing process adopted, it is possible to manufacture an extremely fine shot such that it can be suitable for various uses and, in particular , in the production of lead steels such as those known in the industry under the name of "Ledloy".
Of course, moreover, the invention is in no way limited to this application, and the process which has just been described can be used with advantage for the manufacture of the most diverse shots made from metals or alloys of different kinds.
It is evident, moreover, that the apparatus described in the foregoing and shown in the drawing has only been given. by way of example only and that modifications could be made to it: in its working details without the general economy of the invention being thereby altered.