Machine servant à couler des planches de stéréotypie. L'invention a pour objet une machine ser vant à couler des planches de stéréotypie.
Les planches de stéréotypie devant être utilisées dans l'impression de journaux ou autres objets semblables se font en coulant du métal fondu dans un moule, dans lequel on a placé une empreinte de stéréotypie, con nue aussi sous le nom de flan ou d'impression mate. Le métal fondu se solidifie par refroi dissement et la. planche coulée, qui en résulte, est séparée de l'empreinte et achevée.
Le moule habituel se compose essentielle ment d'un noyau et d'un châssis de coulage légèrement séparés l'un de l'autre pour mé nager un vide dans lequel la planche est cou lée, ce vide de moulage étant habituellement. disposé verticalement. Selon la. pratique cou rante, la quantité de métal fondu nécessaire pour former la planche désirée est versée du sommet du moule dans le vide existant entre le noyau et le châssis de coulage, l'empreinte ayant été au préalable mise en place dans ce vide. Toutefois, avec un tel procédé, on ob tient une planche poreuse, même si on prend certaines précautions en versant le métal fondu, qui semble emprisonner sous forme de bulles au moins une partie de l'air qui se trouvait au début dans ce vide.
L'air ne peut s'échapper qu'en passant de force autour et au travers du métal fondu qui descend et, comme on solidifie celui-ci aussi rapidement que possible, parce que la rapidité de l'opé ration a de l'importance, le refroidissement de ce métal paraît ne pas permettre à. toute la quantité d'air de s'échapper.
La. machine faisant l'objet de l'invention obvie à cette difficulté de l'opération. Cette machine est conçue de façon que l'introduc tion du métal fondu se fasse par le fond du vide de moulage et qu'ainsi ce métal puisse refouler l'air vers le haut, pratiquement en une seule masse, tandis qu'il monte comme une pâte dans ce vide et n'emprisonne pas d'air en se solidifiant. De cette manière, on évite à, peu près complètement un mélange du mé tal fondu, qu'on introduit dans le vide de moulage, et de l'air, qui en est chassé, ainsi que la porosité, qui se produit dans d'autres conditions.
Cette machine servant à couler des plan ches de stéréotypie est caractérisée par un moule disposé verticalement, et comportant un noyau et un châssis de coulage qui lais sent entre eux un vide de moulage vertical, par un pot placé plus bas que le vide de moulage et dans lequel le métal est destiné à être fondu, par un tuyau reliant le pot de fusion au fond du vide de moulage, par un moyen pour régler l'entrée du métal fondu dans le vide de moulage et placé près du fond de ce vide, et par un moyen mettant le tuyau en communication avec l'atmosphère extérieure, quand l'accès du métal fondu est fermé.
Ledit moyen pour régler l'entrée du métal fondu dans le vide de moulage peut être conçu de façon que le métal se trouvant dans le tuyau ne puisse former une queue sur la plaque coulée, qu'il soit ramené dans le pot de fusion et qu'ainsi toute possibilité de se solidifier lui soit enlevée. La man#uvre de ce moyen et celle d'un moyen servant à pomper le métal fondu se trouvant dans le pot de fusion pour alimenter le vide de mou lage peuvent être coordonnées de façon que la fabrication de planches coulées puisse se faire automatiquement ou semi-automatique- ment sans interruption.
On laisse ordinaire ment le sommet du vide de moulage ouvert, mais certaines formes d'exécution de la ma chine peuvent être pourvues d'un moyen ser vant à le fermer. De cette façon, quand il est refoulé vers le haut dans le vide de mou lage, l'air est confiné et exerce une pression accrue sur le métal fondu, pendant que celui-ci se refroidit et se solidifie; on obtient ainsi une planche à grain serré avec des dé tails plus fins.
Dans une telle forme d'exé cution, il est avantageux que ce moyen ser vant à fermer le vide de moulage soit pourvu d'une soupape de décharge pour laisser échapper l'air confiné dans le vide de mou lage lorsque certaines conditions du fonction nement déterminées d'avance sont remplies, Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue, partie en coupe, d'une première forme d'exécution constituée par une machine actionnée à la main, dont certaines pièces ne sont pas dessinées.
La fig. 2 est une vue latérale, partie en coupe, de la machine représentée à la fig. 1, la machine étant montrée dans cette figure avec le vide de moulage rempli de métal fondu.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1, représentant le détail d'une par tie de la machine.
La fig. 4 est un schéma d'un circuit élec trique servant à actionner certaines parties de la machine représentée à la fig. 1.
La fig. 5 est une vue fragmentaire, partie en coupe, d'une seconde forme d'exécution de la machine. La fig. 6 est une vue, partie en coupe, d'une troisième forme d'exécution de la ma chine actionnée automatiquement.
La fig. 7 est une vue latérale, partie en coupe, de la machine représentée à la fig. 6. Les fig. 8 et 9 en sont des coupes détail lées par la ligne 8-8 de la fig. 6, les deux figures représentant la machine dans des po sitions successives de son fonctionnement.
La machine actionnée à la main, servant à, couler des planches de stéréotypie, repré sentée par les fig. 1 et 2, comprend un noyau 10 et un châssis de coulage 11, qui forment ensemble un moule dans lequel on coule des planches C et C'. Cette machine est conçue de façon qu'après avoir coulé la planche C, on ramène en arrière le châssis de coulage 11 et on fait tourner le noyau 10 de 180 ; pen dant cette rotation, le haut et le bas de la planche sont rognés. On replace alors le châs sis de coulage 11 contre le noyau 10, la plan che C étant en même temps détachée de ce dernier, et on coule la planche C' dans le vide de moulage formé par le noyau et le châssis de coulage.
On répète ce cycle d'opérations jusqu'à ce qu'on ait coulé le nombre voulu de planches.
Le noyau 10 est monté sur un axe verti cal 12. L'extrémité supérieure du noyau est formée en un manchon 13 qui s'engage sur un tourillon 14, à la partie supérieure de l'axe 12, et l'extrémité inférieure du noyau a la forme d'un manchon intérieur 15 qui s'ajuste sur un tourillon 16,;à la partie infé= rieure de l'axe 12.
A son extrémité inférieure, cet axe est pourvu d'une bride 17, venue de fonte avec lui, s'étendant vers l'extérieur et se fixant sur un socle 18. Le noyau repose sur un support semi-circulaire 19, qui le porte et qui est aussi figé d'une manière appro priée au socle de la machine. On fait tour ner le noyau à l'aide d'une roue à denture hélicoïdale 20, fixée au manchon supérieur 13 du noyau et actionnée par un pignon à denture hélicoïdale 21 monté sur une tige 22. Cette dernière est elle-même portée à l'une de ses extrémités par une console 23, faisant partie d'une pièce de châssis 24 fixée au socle 18. La tige 22 est actionnée par une source d'énergie appropriée (non représentée).
Le châssis de coulage 11 porte de chaque côté des galets 25, qui sont disposés pour rouler le long des bords supérieurs de pièces (je châssis 26, fixées aussi au socle de la ma chine. Ces pièces de châssis portent des pa liers, dans lesquels tourne un axe 27, à l'une des extrémités duquel est fixée une poignée 28. Cet axe porte aussi des manivelles 29, articulées chacune avec une extrémité d'un bras 30, articulé à son tour par son autre extrémité sur un côté du châssis de coulage. En faisant mouvoir vers le haut la poigne 28, à partir de la position qu'elle occupe sur la fig. 2, on effectue un déplacement du châs sis de coulage 11, hors de la position où il est serré contre le noyau et, en ramenant cette manivelle à la position représentée, on remet le châssis de coulage en place.
Quand on fait tourner le noyau 10, la queue de la planche coulée est rognée, de même que son bord inférieur, au moyen de deux scies, l'une supérieure 31 et l'autre infé rieure 32, portées par un axe 33 tournant dans des paliers d'une console 34, tournant elle-même clans des paliers fixés à la pièce de châssis 24. Ces scies sont actionnées par une courroie 35, passant autour d'une poulie 36 portée par l'axe 33 et sur un galet de gui dage 37 et entraînée par un moyen appro prié (non représenté). Le fonctionnement de la machine est tel que la console 34 n'est amenée à, sa position de travail qu'au moment où le châssis de coulage 11 se déplace.
Les détails de ce mécanisme sont représentés dans le brevet américain No<B>1009272.</B> Ce brevet el le brevet américain No 1009367 contiennent également d'autres détails de construction et de fonctionnement du châssis de coulage et chi noyau.
Un pot 38 servant à. fondre le métal est placé plus bas que le noyau et le châssis de coula=ge, avec lesquels il peut former un en semble. Ce pot est pourvu d'une pompe à, mé tal fondu, comprenant un piston 39, une tige de piston 40 et un cylindre de piston 41, qui a des ouvertures d'entrée 42 et un tuyau de refoulement 43 dirigé vers le haut et relié avec un entonnoir 44 qui, de préférence, est venu de fonte avec le support annulaire 19. Cet entonnoir dirige le métal fondu à travers une ouverture 45 dans un passage incurvé 46, qui communique avec le vide de moulage, dans lequel la planche coulée se forme.
Un fourreau 47 (fig. 3), de forme sem blable à celle du passage incurvé 46 et dis posé pour glisser dans ce dernier, règle l'écou lement du métal fondu dans le vide de mou lage. Ce fourreau et le support annulaire 19 sont pourvus respectivement d'entailles 48 et 49, dans lesquelles s'engagent les branches d'une extrémité fourchue d'un levier 50 tour nant sur un axe 51, qui passe dans des trous de saillies 52 du support annulaire 19. L'autre extrémité du levier 50 est articulée par une goupille 53 avec une extrémité d'une tige 54 qui, à son tour, est articulée à. son autre extrémité avec une manivelle 55 montée sur un arbre de manivelle 56.
Sur ce dernier est montée également une roue dentée 57, actionnée par une vis sans fin 58, fixée à un arbre 59 d'un moteur 60. Comme cela est indiqué sur la fig. \?, ce moteur est fixé au socle de la machine et les arbres 56 et 59 sont portés par des paliers appropriés fai sant partie d'un carter 61, qui est fixé aussi au socle 18.
La tige de piston 40 de la pompe à métal fondu est articulée avec une extrémité d'une bielle 62, dont l'autre extrémité est à son tour articulée avec un levier 63 servant à action ner la pompe et monté sur un axe 64. Ce der nier passe lui-même et peut tourner dans une console 65, portée par la -pièce de châssis 24. 11 cette console 65 est fixé un arrêt 66, qui est en prise avec une extrémité d'une tige de verrouillage 67, dont l'autre extrémité est reliée à une poignée de verrouillage 68, asso ciée au levier de commande 63 de la pompe dans le but de maintenir le piston de la pompe 39 dans la position représentée à la fig. 1, quand la. pompe n'est pas utilisée.
Pendant le fonctionnement de la machine, quand le noyau et le châssis de coulage ont été mis ensemble et que le fourreau 47 a été ouvert, comme on le voit à la fig. 2, la tige de verrouillage 67 est dégagée de l'arrêt 66, le levier de commande de la pompe 63 est abaissé et la quantité voulue de métal fondu est comprimée dans le vide de moulage, par le tuyau de refoulement 43 et l'entonnoir 44. Au moment où le levier de commande 63 de la pompe atteint le bas de sa course, une came 69, montée sur l'axe 64, appuie sur un bras 70 d'un interrupteur limiteur 71 monté sur une console 87 qui est disposée pour tourner autour de l'axe 64. Par ce fait, un circuit électrique est fermé par l'excitation d'un solé noïde 72 actionnant un interrupteur 72a et le moteur 60 se met en marche (fig. 4).
Le fourreau 47 est poussé par celui-ci vers le haut, dans le passage incurvé 46, et ferme l'ouverture 45 ménagée dans le support an nulaire 19, le métal fondu étant chassé hors du passage 46, de sorte qu'il ne se forme pas sur la planche coulée une queue de nature à gêner la rotation subséquente du noyau 10. On élève alors le levier de commande 63 de la pompe et le métal fondu restant dans le tuyau de décharge 43 et l'entonnoir 44 est renvoyé par gravité dans le pot de fusion 38. Le fourreau 47 est pourvu d'un canal inté rieur de ventilation 73, communiquant, d'une part, avec l'atmosphère extérieure et, d'autre part, avec l'entonnoir 44, quand le fourreau ferme le passage incurvé.
Cette disposition empêche la formation d'un espace vide dans le tuyau de refoulement 43 après que le fourreau a fermé le passage et permet ainsi le retour immédiat du métal fondu au pot de fusion 38.
Le fourreau 47 atteint sa position de fer meture par une rotation de l'arbre 56 sur un demi-tour. Au moment où le fourreau atteint sa position de fermeture, une came 74 montée sur cet arbre appuie sur un bras 75 d'un interrupteur limiteur 76 fixé dans le carter 61 et, par ce fait, le circuit d'excita tion du moteur est coupé, par suite de la désexcitation du solénoïde 72, et le moteur 60 s'arrête. Un frein magnétique 77 de cons truction connue sert à arrêter le moteur dès que le circuit est coupé.
Quoique l'interrup teur limiteur 71 soit ouvert, lorsque le levier de commande 63 de la pompe est levé, le cir cuit du moteur reste fermé jusqu'à ce que le fourreau 47 ait atteint sa position de ferme ture, parce que, dès que le moteur se met en marche, l'interrupteur limiteur 76 se ferme.
Aussitôt que la planche coulée a été suf fisamment refroidie, on retire le châssis de coulage 11 par une man#uvre de la poignée 28 et on fait tourner le noyau 10 d'un demi tour pour découper la planche coulée-et l'en lever, afin de la terminer. Tandis qu'on dé place la poignée 28, une came 78, fixée sur l'axe 27, appuie sur un bras 79 d'un inter rupteur limiteur 80, monté sur une des pièces de châssis 26; par ce fait, le circuit d'excita- tion du moteur se ferme de nouveau par la ré-excitation du solénoïde 72 de l'interrupteur 72a et le moteur 60 se remet en marche.
Par suite, 1-e fourreau 47 est mis en mouvement et ramené à sa position d'ouverture, comme le représente la fig. 2, par une nouvelle rotation de l'arbre 56 sur un demi-tour. Lors que le fourreau atteint la position d'ouver ture, la came 74 appuie de nouveau sur le bras 75 de l'interrupteur limiteur 76, ce qui fait que le circuit est de nouveau coupé par la désexcitation du solénoïde 72 et le moteur 60 est mis à l'arrêt. La machine est alors prête pour le coulage d'une autre planche.
On peut faire varier à volonté la quantité de métal fondu introduite clans le vide de moulage, par un ajustement d'un bouton 81 fixé à une extrémité d'une tige 82 portée par une saillie 83 de la console 23. L'autre extrémité de cette tige est filetée, comme on le voit en 84, et est en prise avec une saillie taraudée 85 de la console 87 portant l'inter rupteur limiteur 71.
Un tel ajustement de la tige 82 modifie la position d'une goupille 86, fixée dans la. console 87 de l'interrupteur limiteur, par rapport @à une mortaise 88 de la came 69, de façon que l'angle dont on peut abaisser le levier de commande 63 de la.
pompe soit limité proportionnellement. L'in- terrupteur limiteur 71 est fixé en relation avec la goupille 86 et ajusté d'une manière semblable, quand on fait tourner le bouton 81, de sorte que le fourreau 47 atteint sa position de fermeture au moment voulu, sans égard à la quantité particulière de métal fondu introduite dans le vide de moulage.
Dans la forme d'exécution de la machine à couler dles planches, représentée à la fig. 5, le noyau 10 est pourvu d'un anneau de fer- mwture 89 convenablement fixé à son bord supérieur. Cet anneau s'ajuste exactement contre le châssis de coulage 11 et sert à enfer mer l'air qui se trouvait au début dans le vide de moulage, quand on introduit le métal fondu à la partie inférieure de ce vide. De cette manière, pendant le coulage et le re froidissement du métal fondu, la pression hydrostatique qu'il supporte est accrue, ce qui fait qu'on obtient une planche à grain serré avec des détails plus fins.
Dans certains cas, il peut être possible, en enfermant et en comprimant ainsi l'air se trouvant dans le vide de moulage, de réduire la dimension de la queue, qui se forme d'habitude le long du bord supérieur de la planche coulée, pour prévoir la pression hydrostatique nécessaire. Chacune des moitiés de cet anneau de ferme ture 89 porte une soupape de décharge d'air 90, chargée avec un ressort ajustable, de sorte qu'on peut régler le degré de compres sion de l'air dans le vide de moulage.
La machine servant à couler des planches, représentée par les fig. 6 et 7, est actionnée automatiquement; elle comprend un noyau cylindrique 91 et un châssis de coulage 92. Le cyele du fonctionnement de cette machine est identique à celui de la machine actionnée à la main, déjà décrite, sauf que chaque opé ration s'effectue automatiquement et que la sdite des opérations est coordonnée automati- q luement.
La partie inférieure du noyau 91 porte une saillie intérieure 91a, dans laquelle est logée une chambre de soupape 93 disposée verticalement et de façon à reposer sur un siège formé par un tuyau coudé 93a fixé à un socle 94 dle la machine. A la partie infé rieure du noyau est fixé un anneau 95 qui correspond au support annulaire 19 de la ma chine actionnée à la main et qui porte un rebord annulaire vertical 96 entourant le tuyau 93a. On fait tourner l'ensemble consti tué par le noyau, l'anneau 95, qui peut être venu de fonte avec lui, et la chambre de sou pape 93 autour de ce tuyau 93a, qui agit comme un guide pour cet ensemble.
Comme dans la machine actionnée à la main, un pot 97 dans lequel on fond le métal est disposé plus bas que le noyau et le châs sis de coulage; il est pourvu d'une pompe pour le métal fondu, comprenant un piston 98, une tige de piston 99 et un cylindre de piston 100, qui porte des ouvertures d'entrée 101 et un tuyau de refoulement 102, dirigé vers le haut et lié à une extension 103 du tuyau 93a.. Par la chambre de soupape 93 et à travers l'une de deux ouvertures 104 dispo sées dans sa paroi, en regard l'une de l'autre, le métal fondu est refoulé dans une cavité de communication 105 (fie,. 8), ménagée entre le noyau 91 et l'anneau 95, et, de là, dans un vide existant dans le moule entre le noyau et le châssis de coulage.
Un piston de soupape 106, lié à une tige de piston 107, est disposé pour glisser dans la chambre de soupape 93. Ce piston de sou pape est pourvu, comme on le voit û la fig. 7, d'une saillie incurvée 106a fermant celle des ouvertures 104 qui n'est pas en communica tion avec le vide de moulage, de sorte que le métal fondu est dirigé seulement vers ce vide.
L'extrémité extérieure de la tige<B>107</B> est articulée avec une extrémité d'un levier bas culant 108 fixé à. son autre extrémité sur un axe 109, qui tourne dans des paliers appro priés fixés au socle de la machine. Sur cet axe 109 est fixé également un levier<B>110,</B> articulé à son extrémité extérieure avec une extrémité d'une bielle 111, dont l'autre extré mité a la forme d'une fourche refermée, comme le montre la fig. 7, et porte un galet 112, disposé de manière à glisser dans une rainure 113 d'une came 114 montée sur un arbre 115, qui est porté par les éléments de châssis 116.
Cet arbre 115 est entraîné par un moteur 117, par l'intermédiaire d'une chaîne 118, qui est en prise avec un pignon 119 monté sur un arbre 120 du moteur et avec une roue à chaîne 121 montée sur un arbre 122. L'arbre 122 est fixé dans l'un des éléments de châssis 116 et porte une vis sans fin 128, qui entraîne une roue à vis sans fin 124 montée sur l'arbre 115. Le moteur 117 est porté d'une manière appropriée par l'un des éléments de châssis 116.
La tige de piston 99 de la pompe à métal fondu est articulée à l'une des extrémités d'une bielle double 125, dont l'autre extré mité est à son tour articulée avec une mani velle 126 fixée à un axe 127 porté par l'élé ment de châssis 116. A cet axe 127 est fixé aussi un levier d'embrayage 128 articulé à une extrémité d'une bielle 129 qui, à son tour, est articulée par son autre extrémité avec un bras d'un levier basculant 130 monté sur un tourillon 131 fixé aussi à l'élément de châssis 116. L'autre bras de ce levier bas culant porte un galet 132 glissant dans une rainure 133 d'une came 134 montée sur l'arbre 115.
Le réglage de la quantité de métal fondu introduite dans le vide de mou lage pour la fabrication d'une planche coulée peut être obtenu en faisant varier la position de la bielle 129 par rapport au levier d'em brayage 128, une goupille 135 fixée à la bielle 129 s'engageant dans une fente 136 du levier d'embrayage 128 à la manière habi tuelle.
Le châssis de coulage 92 porte de chaque côté des galets 137, disposés de manière à rouler sur des éléments de voies de roule ment 138 fixés aux éléments de châssis 116 correspondants, pendant que le châssis de cou lage se rapproche du noyau ou s'en écarte. Le mécanisme (non représenté dans l'intérêt de la clarté du dessin) servant à faire mou voir ainsi le châssis de coulage est aussi ac tionné par l'arbre 115, au moyen de cames. Pour les détails de construction et de fonc- tionnement de ce mécanisme, on se reportera au brevet américain N 1848592.
Le méca nisme servant à faire tourner le noyau est enfermé dans une enveloppe 139; il est aussi actionné par le moteur 117, en coordination avec les autres éléments mobiles, et le même brevet américain en donne une description détaillée. On se reportera également à ce bre vet pour les détails de scies 140 et 141, supé rieure et inférieure, servant à couper les queues. Ces scies sont montées sur un arbre 142 tournant dans des paliers portés par une console 143, fixée à charnière sur l'un des éléments de châssis 116; elles sont actionnées de la même manière par le moteur 117 en coordination avec la rotation du noyau. Le même brevet américain donne encore d'autres détails connus, non représentés sur le dessin.
Pendant le fonctionnement de la machine décrite, quand le noyau et le châssis de cou lage ont été mis ensemble, et que le piston de soupape est dans sa position d'ouverture, comme le représente la fig. 6, la pompe à métal fondu refoule du métal fondu, à tra vers la chambre de soupape 93 et l'une des cavités 105, dans. le fond du vide de moulage dans lequel il monte comme une pâte.
Aussi tôt qu'une quantité de métal fondu détermi née d'avance a été refoulée dans le vide de moulage, le piston de soupape 106 descend automatiquement en séparant la cavité 105 de la chambre de soupape 93; le piston de pompe 98 est alors abaissé, après quoi le métal fondu restant dans le tuyau 102 et le tuyau 93a revient par gravité dans le pot 97.
Pour empêcher la formation d'un espace vide dans la chambre de soupape, le piston de soupape 106 est pourvu d'un canal intérieur de ven tilation 144, qui vient en regard de l'un des canaux de ventilation 145 ménagés dans la chambre de soupape 93, le noyau 91 et l'an neau 95, quand le piston de soupape est dans sa position de fermeture, le canal de ventila tion 145 étant ouvert du côté de l'atmosphère extérieure. Chaque canal de ventilation 145 est pourvu aussi d'une extension 146 s'ou vrant dans l'espace -libre existant au-dessus du piston de soupape 106.
Quand le piston de soupape 106 a été fermé et que, pendant ce temps, la planche coulée se refroidit pour solidifier le métal fondu, le châssis de coulage 92 s'écarte auto- matiquement du noyau 91 qui tourne de 180 et, pendant ce temps, les scies 140 et 141 coupent respectivement les queues supérieure <I>T</I> et inférieure<I>T'</I> et les détachent de la planche coulée. Le châssis de coulage revient alors se placer contre le noyau, après quoi la planche coulée C et sa queue supérieure T sont détachées du noyau et enlevées.
La queue inférieure T' est enlevée au moyen de doigts 147, qui sont liés à la partie inférieure du châssis de coulage et sont en contact avec des saillies 148 de barres d'éjection 149 glis sant dans des rainures appropriées ménagées dans la partie inférieure du noyau 91; ces saillies sont dirigées vers le bas, au travers d'ouvertures 150, semblables à des mortaises, ménagées dans l'anneau 95 (fig. 8 et 9). De tette manière, les barres d'éjection sont en contact avec la queue inférieure T' et la chassent de la cavité 105, de telle sorte qu'elle peut être enlevée de la machine. On voit à la fig. 8 la queue T' prête à être chassée et la fig. 9 la montre après qu'elle a été chassée.
Pendant ce temps, le piston de soupape 106 est ramené à sa position d'ouverture, tel qu'il est représenté, et la machine est prête pour la fabrication d'une autre planche coulée. Comme cela a déjà été indiqué, toutes ces opérations sont coordonnées automatiquement au moyen de plusieurs cames et des méca nismes décrits, qui sont conçus de façon que chaque opération soit exécutée dans une suite ordonnée en relation avec les autres.
Comme dans le cas de la machine action née à la main, la machine automatique peut aussi être pourvue d'un anneau de fermeture 151 fixé sur le bord supérieur du noyau 91. Des soupapes de décharge 151a, chargées par des ressorts réglables, semblables aux sou papes 90 de la machine actionnée à. la main, peuvent être prévues sur l'anneau 151 pour régler la. pression avec laquelle l'air est com primé dans le vide de moulage. Naturelle ment, il est prévu également, mais non repré senté, un moyen servant à introduire l'eau nécessaire au refroidissement, qui s'écoule dans le noyau au travers de manchons 152 et d'un tuyau d'évacuation 153.
Machine used to cast stereotypical boards. The object of the invention is a machine serving to cast stereotypical boards.
Stereotypy boards to be used in printing newspapers or the like are made by pouring molten metal into a mold, in which a stereotypical imprint, also known as a blank or print, has been placed. mate. The molten metal solidifies on cooling and the. The resulting cast board is separated from the cavity and completed.
The usual mold consists essentially of a core and a casting frame slightly separated from each other to provide a void into which the board is cast, this mold void usually being. arranged vertically. According to. current practice, the quantity of molten metal necessary to form the desired board is poured from the top of the mold into the void existing between the core and the casting frame, the imprint having been previously placed in this void. However, with such a process, a porous board is obtained, even if certain precautions are taken when pouring the molten metal, which seems to trap in the form of bubbles at least part of the air which was initially in this vacuum.
Air can only escape by passing forcibly around and through the descending molten metal and, as this solidifies as quickly as possible, because speed of the operation matters. , the cooling of this metal seems not to allow. all the amount of air to escape.
The machine forming the subject of the invention obviates this difficulty of the operation. This machine is designed in such a way that the introduction of the molten metal takes place through the bottom of the molding void and so that this metal can force the air upwards, practically in a single mass, while it rises as a paste in this vacuum and does not trap air by solidifying. In this way, mixing of the molten metal, which is introduced into the molding void, and the air, which is driven out, and the porosity, which occurs in the mold, is almost completely avoided. other conditions.
This machine for casting stereotypical planes is characterized by a mold arranged vertically, and comprising a core and a casting frame which leaves between them a vertical molding void, by a pot placed lower than the molding void and in which the metal is intended to be melted, by a pipe connecting the melting pot to the bottom of the casting void, by means for regulating the entry of the molten metal into the casting void and placed near the bottom of this void, and by means putting the pipe in communication with the external atmosphere, when the access of the molten metal is closed.
Said means for regulating the entry of molten metal into the casting void can be designed so that the metal in the pipe cannot tail on the cast plate, is drawn back into the melting pot and that 'thus all possibility of solidifying is removed. The operation of this means and that of a means for pumping the molten metal from the melting pot to supply the molding vacuum can be coordinated so that the manufacture of cast boards can be done automatically or semi. -automatically without interruption.
The top of the molding void is ordinarily left open, but some embodiments of the machine may be provided with a means to close it. In this way, when it is forced upwards into the molding vacuum, the air is confined and exerts increased pressure on the molten metal, while the latter cools and solidifies; this results in a close-grained board with finer details.
In such an embodiment, it is advantageous that this means for closing the molding vacuum is provided with a relief valve to allow the air confined in the molding vacuum to escape under certain operating conditions. determined in advance are fulfilled. The accompanying drawing shows, by way of examples, three embodiments of the machine forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a view, partly in section, of a first embodiment constituted by a machine operated by hand, certain parts of which are not shown.
Fig. 2 is a side view, partly in section, of the machine shown in FIG. 1, the machine being shown in this figure with the molding void filled with molten metal.
Fig. 3 is a section taken on line 3-3 of FIG. 1, showing the detail of a part of the machine.
Fig. 4 is a diagram of an electric circuit serving to actuate certain parts of the machine shown in FIG. 1.
Fig. 5 is a fragmentary view, partly in section, of a second embodiment of the machine. Fig. 6 is a view, partly in section, of a third embodiment of the machine actuated automatically.
Fig. 7 is a side view, partly in section, of the machine shown in FIG. 6. Figs. 8 and 9 are detail cross-sections taken by line 8-8 of FIG. 6, the two figures representing the machine in successive positions of its operation.
The hand-operated machine used to cast stereotypical boards, shown in figs. 1 and 2, comprises a core 10 and a casting frame 11, which together form a mold in which boards C and C 'are cast. This machine is designed so that after casting the board C, the casting frame 11 is brought back and the core 10 is rotated by 180; during this rotation, the top and bottom of the board are cropped. The casting frame 11 is then replaced against the core 10, the board C being at the same time detached from the latter, and the board C 'is cast in the molding void formed by the core and the casting frame.
This cycle of operations is repeated until the desired number of planks have been cast.
The core 10 is mounted on a vertical axis 12. The upper end of the core is formed into a sleeve 13 which engages a journal 14, at the upper part of the axis 12, and the lower end of the core. has the form of an inner sleeve 15 which fits on a journal 16,; at the lower part of the axis 12.
At its lower end, this axis is provided with a flange 17, made of cast iron with it, extending outwards and being fixed on a base 18. The core rests on a semi-circular support 19, which carries it. and which is also fixed in a manner suitable for the base of the machine. The core is rotated using a helical toothed wheel 20, fixed to the upper sleeve 13 of the core and actuated by a helical toothed pinion 21 mounted on a rod 22. The latter is itself brought to the 'one of its ends by a console 23, forming part of a frame part 24 fixed to the base 18. The rod 22 is actuated by a suitable energy source (not shown).
The casting frame 11 carries on each side of the rollers 25, which are arranged to roll along the upper edges of the pieces (frame 26, also fixed to the base of the machine. These frame pieces carry bearings, in which rotates an axis 27, at one end of which is fixed a handle 28. This axis also carries cranks 29, each articulated with one end of an arm 30, articulated in turn by its other end on one side of the frame By moving the handle 28 upwards, from the position it occupies in Fig. 2, the casting frame 11 is moved out of the position where it is clamped against the core and, by returning this crank to the position shown, the casting frame is put back in place.
When the core 10 is rotated, the tail of the cast board is trimmed, as is its lower edge, by means of two saws, one upper 31 and the other lower 32, carried by an axis 33 rotating in bearings of a console 34, itself rotating in bearings fixed to the frame part 24. These saws are actuated by a belt 35, passing around a pulley 36 carried by the axis 33 and on a roller. gui dage 37 and driven by appropriate means (not shown). The operation of the machine is such that the console 34 is only brought to its working position when the casting frame 11 moves.
Details of this mechanism are shown in U.S. Patent No. <B> 1009272. </B> This patent and U.S. Patent No. 1009367 also contain other construction and operational details of the casting frame and core.
A 38 jar used for. melting metal is placed lower than the core and the casting frame, with which it can form a whole. This pot is provided with a molten metal pump, comprising a piston 39, a piston rod 40 and a piston cylinder 41, which has inlet openings 42 and a discharge pipe 43 directed upwards and connected with a funnel 44 which preferably is cast with the annular support 19. This funnel directs the molten metal through an opening 45 into a curved passage 46, which communicates with the molding void, in which the cast board forms.
A sheath 47 (FIG. 3), similar in shape to that of the curved passage 46 and arranged to slide in the latter, regulates the flow of the molten metal in the molding vacuum. This sheath and the annular support 19 are provided respectively with notches 48 and 49, in which engage the branches of a forked end of a lever 50 rotating on a pin 51, which passes through protrusion holes 52 of the annular support 19. The other end of the lever 50 is hinged by a pin 53 with one end of a rod 54 which, in turn, is hinged to. its other end with a crank 55 mounted on a crank shaft 56.
On the latter is also mounted a toothed wheel 57, actuated by a worm 58, fixed to a shaft 59 of a motor 60. As indicated in FIG. \ ?, this motor is fixed to the base of the machine and the shafts 56 and 59 are carried by appropriate bearings forming part of a housing 61, which is also fixed to the base 18.
The piston rod 40 of the molten metal pump is articulated with one end of a connecting rod 62, the other end of which is in turn articulated with a lever 63 for actuating the pump and mounted on a pin 64. This The latter passes itself and can rotate in a bracket 65, carried by the frame part 24. 11 this bracket 65 is attached a stop 66, which is engaged with one end of a locking rod 67, of which the the other end is connected to a locking handle 68, associated with the control lever 63 of the pump for the purpose of maintaining the pump piston 39 in the position shown in FIG. 1, when the. pump is not used.
During operation of the machine, when the core and the casting frame have been put together and the sleeve 47 has been opened, as seen in fig. 2, the locking rod 67 is released from the stopper 66, the pump control lever 63 is lowered and the desired amount of molten metal is compressed into the molding vacuum, by the discharge pipe 43 and the funnel. 44. At the moment when the control lever 63 of the pump reaches the bottom of its stroke, a cam 69, mounted on the axis 64, presses on an arm 70 of a limiter switch 71 mounted on a console 87 which is arranged to rotate around the axis 64. By this fact, an electric circuit is closed by the excitation of a solé-nide 72 actuating a switch 72a and the motor 60 starts up (FIG. 4).
The sheath 47 is pushed by the latter upwards, into the curved passage 46, and closes the opening 45 formed in the annular support 19, the molten metal being forced out of the passage 46, so that it does not not form on the cast board a tail likely to hinder the subsequent rotation of the core 10. The control lever 63 of the pump is then raised and the molten metal remaining in the discharge pipe 43 and the funnel 44 is returned by gravity in the melting pot 38. The sleeve 47 is provided with an internal ventilation channel 73, communicating, on the one hand, with the external atmosphere and, on the other hand, with the funnel 44, when the sleeve closes the curved passage.
This arrangement prevents the formation of an empty space in the discharge pipe 43 after the sleeve has closed the passage and thus allows the immediate return of the molten metal to the melting pot 38.
The sleeve 47 reaches its iron meture position by a rotation of the shaft 56 over half a turn. When the sleeve reaches its closed position, a cam 74 mounted on this shaft presses on an arm 75 of a limit switch 76 fixed in the housing 61 and, by this fact, the motor excitation circuit is cut. , following the de-energization of the solenoid 72, and the motor 60 stops. A magnetic brake 77 of known construction serves to stop the motor as soon as the circuit is cut.
Even though the limit switch 71 is open, when the control lever 63 of the pump is raised, the motor circuit remains closed until the sleeve 47 has reached its closed position, because, as soon as the engine starts, the limit switch 76 closes.
As soon as the cast board has been sufficiently cooled, the casting frame 11 is removed by an operation of the handle 28 and the core 10 is turned half a turn to cut the cast board and lift it. , in order to complete it. While the handle 28 is moved, a cam 78, fixed on the axis 27, presses on an arm 79 of a limit switch 80, mounted on one of the frame parts 26; thereby the motor drive circuit is again closed by re-energizing the solenoid 72 of the switch 72a and the motor 60 is restarted.
As a result, 1-th sleeve 47 is set in motion and returned to its open position, as shown in FIG. 2, by a new rotation of the shaft 56 over half a turn. When the sleeve reaches the open position, the cam 74 presses again on the arm 75 of the limit switch 76, so that the circuit is again cut by the de-energization of the solenoid 72 and the motor 60 is switched on. stopped. The machine is then ready for pouring another board.
The quantity of molten metal introduced into the molding void can be varied at will, by an adjustment of a knob 81 fixed to one end of a rod 82 carried by a projection 83 of the console 23. The other end of this rod is threaded, as seen at 84, and is engaged with a threaded projection 85 of the console 87 carrying the limit switch 71.
Such an adjustment of the rod 82 changes the position of a pin 86, fixed in the. console 87 of the limit switch, relative to a mortise 88 of the cam 69, so that the angle at which the control lever 63 of the.
pump is proportionately limited. The limit switch 71 is fixed in relation to the pin 86 and adjusted in a similar manner, when the knob 81 is turned, so that the sleeve 47 reaches its closed position at the desired time, regardless of the position. particular amount of molten metal introduced into the molding void.
In the embodiment of the plank casting machine, shown in FIG. 5, the core 10 is provided with a closure ring 89 suitably secured to its upper edge. This ring fits exactly against the casting frame 11 and serves to infiltrate the air which was initially in the casting void, when the molten metal is introduced at the bottom of this void. In this way, during the casting and cooling of the molten metal, the hydrostatic pressure which it supports is increased, resulting in a close-grained board with finer details.
In some cases it may be possible, by thus enclosing and compressing the air in the molding void, to reduce the dimension of the tail, which usually forms along the top edge of the cast board, to predict the hydrostatic pressure required. Each of the halves of this closure ring 89 carries an air relief valve 90, loaded with an adjustable spring, so that the degree of air compression in the molding vacuum can be adjusted.
The machine for casting boards, shown in FIGS. 6 and 7, is activated automatically; it comprises a cylindrical core 91 and a casting frame 92. The operation cycle of this machine is identical to that of the machine operated by hand, already described, except that each operation is carried out automatically and that the operations are performed automatically. is coordinated automatically.
The lower part of the core 91 carries an inner projection 91a, in which is housed a valve chamber 93 arranged vertically and so as to rest on a seat formed by an elbow pipe 93a fixed to a base 94 of the machine. Attached to the lower part of the core is a ring 95 which corresponds to the annular support 19 of the hand-operated machine and which carries a vertical annular flange 96 surrounding the pipe 93a. The assembly consisting of the core, the ring 95, which may have come of cast iron with it, and the valve chamber 93 are rotated around this pipe 93a, which acts as a guide for this assembly.
As in the machine operated by hand, a pot 97 in which the metal is melted is placed lower than the core and the casting frame; it is provided with a pump for the molten metal, comprising a piston 98, a piston rod 99 and a piston cylinder 100, which carries inlet openings 101 and a discharge pipe 102, directed upwards and linked to an extension 103 of the pipe 93a. Through the valve chamber 93 and through one of two openings 104 arranged in its wall, facing each other, the molten metal is forced into a cavity of communication 105 (fie ,. 8), formed between the core 91 and the ring 95, and, from there, in a void existing in the mold between the core and the casting frame.
A valve piston 106, linked to a piston rod 107, is arranged to slide in the valve chamber 93. This valve piston is provided, as seen in FIG. 7, with a curved protrusion 106a closing off that of the openings 104 which is not in communication with the molding vacuum, so that the molten metal is directed only to this vacuum.
The outer end of the rod <B> 107 </B> is hinged with one end of a bottom lever 108 attached to. its other end on an axis 109, which rotates in appropriate bearings fixed to the base of the machine. On this axis 109 is also fixed a lever <B> 110, </B> articulated at its outer end with one end of a connecting rod 111, the other end of which has the shape of a closed fork, as shown. fig. 7, and carries a roller 112, arranged to slide in a groove 113 of a cam 114 mounted on a shaft 115, which is carried by the frame elements 116.
This shaft 115 is driven by a motor 117, via a chain 118, which is engaged with a pinion 119 mounted on a shaft 120 of the motor and with a chain wheel 121 mounted on a shaft 122. The shaft 122 is fixed in one of the frame members 116 and carries a worm 128, which drives a worm wheel 124 mounted on the shaft 115. The motor 117 is suitably carried by the shaft. one of the frame elements 116.
The piston rod 99 of the molten metal pump is hinged to one end of a double connecting rod 125, the other end of which is in turn hinged with a crank 126 attached to a pin 127 carried by the rod. 'chassis element 116. To this axis 127 is also fixed a clutch lever 128 articulated at one end of a connecting rod 129 which, in turn, is articulated at its other end with an arm of a rocking lever 130 mounted on a journal 131 also fixed to the frame element 116. The other arm of this bottom lever carries a roller 132 sliding in a groove 133 of a cam 134 mounted on the shaft 115.
The adjustment of the quantity of molten metal introduced into the molding vacuum for the manufacture of a cast board can be obtained by varying the position of the connecting rod 129 with respect to the clutch lever 128, a pin 135 attached to the connecting rod 129 engaging in a slot 136 of the clutch lever 128 in the usual manner.
The casting frame 92 carries on either side rollers 137, arranged to roll on rolling track elements 138 attached to the corresponding frame elements 116, while the casting frame approaches or moves towards the core. move away. The mechanism (not shown for the sake of clarity of the drawing) for making the casting frame slack in this way is also actuated by shaft 115, by means of cams. For details of construction and operation of this mechanism, see US Pat. No. 1,848,592.
The mechanism used to rotate the core is enclosed in an envelope 139; it is also operated by the motor 117, in coordination with the other moving elements, and the same US patent gives a detailed description. Reference will also be made to this patent for the details of saws 140 and 141, upper and lower, used to cut the tails. These saws are mounted on a shaft 142 rotating in bearings carried by a bracket 143, hingedly fixed to one of the frame elements 116; they are actuated in the same way by the motor 117 in coordination with the rotation of the core. The same US patent gives still other known details, not shown in the drawing.
During the operation of the machine described, when the core and the casting frame have been put together, and the valve piston is in its open position, as shown in fig. 6, the molten metal pump delivers molten metal, through the valve chamber 93 and one of the cavities 105, in. the bottom of the molding void in which it rises like a paste.
As soon as a predetermined amount of molten metal has been forced into the molding void, the valve piston 106 automatically descends, separating the cavity 105 from the valve chamber 93; the pump piston 98 is then lowered, after which the molten metal remaining in the pipe 102 and the pipe 93a returns by gravity to the pot 97.
To prevent the formation of a void space in the valve chamber, the valve piston 106 is provided with an internal ventilation channel 144, which faces one of the ventilation channels 145 provided in the valve chamber. valve 93, the core 91 and the ring 95, when the valve piston is in its closed position, the ventilation channel 145 being open to the outside atmosphere side. Each ventilation channel 145 is also provided with an extension 146 which opens into the free space existing above the valve piston 106.
When the valve piston 106 has been closed and during this time the cast board cools to solidify the molten metal, the cast frame 92 automatically moves away from the core 91 which rotates 180 and meanwhile , saws 140 and 141 respectively cut the upper <I> T </I> and lower <I> T '</I> shanks and separate them from the cast board. The casting frame then returns to position against the core, after which the casting board C and its upper tail T are detached from the core and removed.
The lower tail T 'is removed by means of fingers 147, which are linked to the lower part of the casting frame and are in contact with protrusions 148 of ejection bars 149 sliding in suitable grooves made in the lower part of the casting frame. core 91; these projections are directed downwards, through openings 150, similar to mortises, formed in the ring 95 (fig. 8 and 9). In this way, the ejector bars are in contact with the lower shank T 'and drive it out of the cavity 105, so that it can be removed from the machine. We see in fig. 8 the tail T 'ready to be chased and FIG. 9 watch after it was driven out.
During this time, the valve piston 106 is returned to its open position, as shown, and the machine is ready for manufacturing another cast board. As already indicated, all these operations are coordinated automatically by means of several cams and the mechanisms described, which are designed so that each operation is carried out in an ordered sequence in relation to the others.
As in the case of the hand-born action machine, the automatic machine can also be provided with a closing ring 151 fixed to the upper edge of the core 91. Relief valves 151a, loaded by adjustable springs, similar to sou popes 90 of the machine operated at. hand, can be provided on the ring 151 to adjust the. pressure with which air is compressed in the molding vacuum. Of course, there is also provided, but not shown, a means for introducing the water required for cooling, which flows into the core through sleeves 152 and a discharge pipe 153.