CH272329A - Procédé de moulage en coquille et appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents
Procédé de moulage en coquille et appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé.Info
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Description
Procédé de moulage en coquille et appareillage pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de moulage en coquille dans lequel on utilise plusieurs coquilles en deux pièces, rem plies par un four de fusion à trou de coulée inférieur, ce procédé étant caractérisé par des cycles d'opération, dans chacun desquels on amène une coquille sous le trou de coulée du four, ce trou est ouvert automatiquement dès que la coquille a pris sa position de remplis sage, on laisse la coquille dans la position précitée pendant un temps déterminé au moins égal au temps de remplissage, ledit trou de coulée est automatiquement. fermé dès que la coquille est remplie, on amène la coquille en position d'ouverture en laissant. tomber la pièce moulée pendant qu'on amène la coquille suivante en position de remplissage et qu'on referme cette dernière, les coquilles étant uti lisées périodiquement, et dans un ordre déter miné. Il résulte de cette marche continue du four des pertes de chaleur très réduites, donc une très grande économie de combustible ou d'énergie de chauffage. D'autre part, les opé rations deviennent automatiques de même que le mouvement de l'ensemble des coquilles et il en résulte une économie de main-d'oeuvre im portante. Le procédé est très avantageux pour la coulée d'alliages légers, mais il peut également être utilisé avec toutes sortes de métaux. L'invention comprend, en outre, un appa reillage pour la. mise en ceuvre de ce procédé qui est. caractérisé en ce qu'il comprend un four de fusion muni d'un trou de coulée infé rieur, un ensemble de coquilles identiques en deux pièces, des moyens pour supporter ces coquilles permettant de placer l'unie quelcon que d'entre elles sous le trou de coulée, des moyens permettant. de donner au support de coquilles un mouvement et un arrêt périodi ques, de sorte qu'un arrêt se fasse lorsqu'une coquille est. sous le trou de coulée et dure un temps suffisant pour permettre le remplissage de cette coquille, des moyens pour ouvrir suc eessivement chaque coquille en synchronisme avec le mouvement périodique ci-dessus, des moyens pour fermer successivement chaque coquille en synchronisme avec ledit mouve ment. périodique, des moyens pour fermer et ouvrir le trou de coulée pendant les arrêts et en synchronisme avec les arrêts périodiques du support de. coquilles. L'ensemble de ces moyens peut être com mandé par un dispositif moteur assurant une marche automatique et complété par un dis positif auxiliaire d'éjection des pièces mou lées qui pourraient. se coincer en travers des coquilles. Dans une forme d'exécution de l'invention particulièrement avantageuse, un dispositif électromagnétique, dont la fermeture des cir cuits est assurée par le mouvement de l'en semble des coquilles, par le métal coulé dans la coquille en fin de remplissage, et par la position relative des deux demi-coquilles, com- mande automatiquement l'ouverture et la fer meture du trou de coulée. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire maintenant, en regard du dessin schématique annexé, une forme d'exécution donnée à titre d'exemple seulement et sans aucun caractère limitatif de la portée de l'in vention. La fig. 1 est lune vue de face avec coupe axiale partielle de l'appareil comportant deux coquilles. La fig. 2 est une vue de face du même appareil, l'une des coquilles étant sous le trou de coulée. La fig. 3 est -une vue en plan du même appareil suivant la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une vue schématique d'un dis positif électromagnétique d'ouverture et de fermeture du trou de coulée. La fig. 5 représente -une variante du dis positif d'ouverture et de fermeture d'une coquille. A la partie inférieure d'un four 10 de fu sion de l'alliage ou .du métal -utilisé pouvant s'écouler par -une buse 11, se trouve disposé un plateau 21 circulaire, mobile autour d'un axe 23 tubulaire fixé sur un bâti 8. Sur le plateau 21 sont fixés des bras 21' portant les coquilles en deux pièces, l'une 44 fixe, l'autre 45 mobile. Pour simplifier les explications, on a représenté un plateau 21 porte-coquilles ne comportant que deux co quilles, mais il pourrait. y avoir un plus grand nombre de coquilles; ce nombre étant condi tionné par l'installation particulière à réaliser. Le plateau 21 est supporté par une butée 1 à. billes ou par -une butée lisse reposant elle- même sur un plateau 22 comportant un bec 22'. Le plateau 22 est solidaire d'une roue 24 hélicoïdale coaxiale au tube 23 et en prise avec une vis 25. La vis 25 est solidaire d'une poulie P co axiale, la rotation de ladite poulie étant obte nue à, partir d'un moteur JI dont. la poulie entraîne une courroie 27. L'entraînement du plateau 21 est déter miné par deux tocs 26 coulissant respective- ment. dans une encoche de ce plateau 21 qui les supporte. L'un des tocs 26 étant en prise avec, le bec 22', l'entraînement a lieu jusqu'à ce que le toc correspondant. soit soulevé par une rampe 28 supportée par le bâti 8. L'en traînement dli plateau 21 ne reprend qu'après un demi-tour du plateau 22, car, à ce moment, le bec 22 vient s'appuyer contre le deuxième toc 26 reposant librement dans son logement. Le dispositif assurant l'ouverture de la. coquille 44--45 comporte un levier 33 tou- rillonné fou autour du plateau 22. Le levier 33 peut être entraîné par le bec 22', grâce à un toc 26', coulissant verticale ment dans l'épaisseur du levier 33, ce toc étant soutenu par un ressort 34 qui permet au toc 26 de s'effacer lorsqu'il est repoussé par lune rampe 28' portée par -une glissière 38 double fixe et entre les branches -de laquelle peut glisser librement le levier 33. Le levier 33 est maintenu ou ramené en position (lorsqu'il n'est phis entraîné) par un câble 35 accroché à son extrémité. Le câble 35 passe sur. deux galets 42-43 fous fixés au bâti, puis vient s'accrocher sur une palette 66 portée par un chariot 65 monté coulissant ho rizontalement dans une glissière ménagée à. travers le bâti 8. Le chariot 65 est maintenu en position déterminée par un ressort 67 de rappel fixé à l'une de ses extrémités au bâti 8 et à l'autre au chariot. 65. La commande de la fermeture d'une eo- quille 44--45 est assurée au moyen d'une came 55 en forme de spirale soutenue par des bras 70 fixés au bâti 8. Chacune des coquilles est. constituée dune partie 44 fixe par rapport au plateau 21, et d'une partie 45 coulissant sur des tiges 46 horizontales. Cette partie 45 est portée par une fourche 64 munie d'une tige coulissant li brement dans un support 47 situé à l'extrémité du bras 21'. Une tige 53 peut elle-même coulisser dans l'axe de la fourche 6-1; la tige 53 porte un bout d'axe 50 sur lequel est. -engagée la four che d'un levier 48' articulé sur un axe 49' et dont l'autre extrémité porte -in galet 31 fou. De plus, à l'extrémité du levier 48' est fixé un ressort 30 constitué par une lame dont la. position est réglable au moyen d'une vis 37. Le dispositif d'ouverture et de fermeture du trou de coulée petit être constitué par un ensemble d'organes mécaniques (came, leviers, câble passant par le tube 23) commandé par le mouvement relatif des plateaux 21 et 22; dispositif qu'il est. à la. portée de l'homme de métier de réaliser. Aussi, va-t-on se borner à décrire un dis positif électromagnétique très avantageux. Au-dessus du bâti 10 du four (voir fi,-. 4), un balancier 14 horizontal est. articulé autour d'un axe 2, porté par un support. 2' fixe; le balancier 14 est muni, à une extrémité, d'une rainure hélicoïdale 13 dans laquelle pénètre un axe 12' fixé sur la tige 72; à, son autre extrémité, ce balancier 7.4 est articulé sur un axe 7 porté par une pièce 6 formant l'extré mité d'un bras vertical 15 constitué par deux tiges 15' filetées réunies par un tendeur 18 et articulé par une pièce terminale 3 autour d'un axe 9 porté par l'armature 17' mobile d'un électro-aimant A. En position normale de fermeture du trou de coulée, c'est-à-dire tant que le courant ne circule pas dans la bobine il, un ressort 20, accroché sur la pièce 6 et sur un support 5 fixé au bâti, soulève l'armature 17' qui est écartée de l'électro-aimant À en pivotant au tour de son axe 4. On a. représenté sur la fig. 4 la position de l'armature 17' loris de la coulée, le ressort 20 étant alors tendu. Le dispositif d'ouverture du trou de cou lée comporte un deuxième électro-aimant B avec armature mobile 40 pivotant autour d'un axe 41. Le courant alimentant les électro-aimants .1 et<I>B</I> arrive par deux conducteurs C-C'. Tant que le plateau 221. portant les co quilles tourne, le courant est normalement coupé; err effet, dans un boîtier H, en ma tière isolante par exemple, sont disposés des contacts D-E fixes en face desquels sont des contacts mobiles D'-E' portés par deux tiges <I>T</I> coulissant dans le boîtier<I>H</I> et. dont l'autre extrémité porte des contacts F' et G'; deux ressorts S maintiennent les contacts D-D', E-E' normalement écartés tant que deux plots F et G conducteurs ne viennent pas appuyer sur les contacts F' et. G', ce qui a lieu lorsque le plateau 21 est arrêté et une coquille sous le trou de coulée. Les plots F et G sont. reliés par un cireuit convenablement isolé, figuré en grande partie en tirets, et dont les extrémités .J et J' sont. placées au niveau que doit. atteindre le métal en fusion lorsque la. coulée dans la coquille est terminée. Les extrémités J et J' sont, d'autre part., reliées électriquement, à des tou ches K et K (situées en arrière du plan de la figure), lesdites touches venant en contact si la coquille n'est pas parfaitement fermée. Sur le conducteur C' sont placées deux touches L-L' qui ne sont en contact que lors que l'armature 40, munie d'un prolongement 40', vient appuyer sur L', c'est-à-dire tant que le courant ne passe pas dans la bobine B. Le dispositif ci-dessus fonctionne comme suit: Lorsque le plateau 21 s'est arrêté, de telle sorte que la coquille 44-45 soit juste sous le trou de coulée, les plots F et G ont soulevé les plots F' et G' et leurs tiges T, les contacts D-D', E-E' se trouvent fermés. Le courant électrique circule dans la bo bine .1 en passant par D-D' et L-L'. L'ar mature 17 est attirée et entraîne l'axe 7; le balancier 14 pivote autour de son axe 2 en soulevant, la tige 12 qui subit, de plus, une petite rotation, par suite de la forme hélicoï dale de la rainure 13. Dès que la coquille est pleine, c'est-à-dire que le métal en fusion atteint le niveau J--J, un courant, dérivé passe par J---,T' et. E-E', parcourt la bobine B qui attire l'armature 40, ce qui interrompt. le courant en L--L'. L'électro-aimant À cesse d'être excité et. le ressort 20 vient rappeler l'axe 7 qui entraîne le balancier 14. lequel vient appliquer brus quement la tige 12 sur l'orifiee du trou de coulée. Cette tige 12 est animée, en outre, d'une légère rotation qui facilite une ferme ture étanche. Si, dans la position de coulée, la coquille n'est pas parfaitement fermée, les contacts Iï-Ii' se touchent et, les points J et J' étant réunis électriquement, tout se passe comme si la coulée avait eu lieu, c'est-à-dire que l'élec- tro-aimant B entre en fonctionnement et coupe le contact en L -L' et, par suite, le cir cuit d'alimentation de l'électro-aimant A qui, par conséquent, n'agit pas sur l'armature 17'. Le déplacement relatif des deux parties -14---45 d'une coquille peut être réalisé de différentes faons. La fig. 4 montre une forme de réalisation simple applicable pour la cou lée d'une roue W; l'axe 50 porté par la tige 53 peut coulisser dans une rainure 50' de la fourche 64. L'extrémité 53' de cet axe joue le rôle de noyau 4u moyeu de la roue lorsque la coquille est fermée pour la coulée. En fai sant tourner le levier 48' autour de son axe 49' fixe, dans le sens des aiguilles d'une montre, on voit qu'il détermine l'extraction de la broche 53' avant d'entraîner la fourche 64 et la demi-coquille 45. La fig. 5 concerne un dispositif d'ouver ture plus compliqué. L'axe 50 est solidaire de la fourche 64 et la, rotation du levier 48 au tour de l'axe 49 fixe entraîne directement la demi-coquille 45 qui glisse sur les broches 46. Le levier 48 est disposé horizontalement et la coquille vue de dessus. Un deuxième levier 52 est accouplé par une biellette 51 articulée au levier 48. Le levier 52 pivote autour d'un axe 71 porté par la fourche 64 et entraîne -un axe 72 fixé sur la tige 53. La rotation du levier 48 clans le sens des aiguilles d'une montre entraîne directement la fourche 64 et la demi-coquille 45; la rota tion consécutive du levier 52 entraîne l'axe 72 vers la droite, dont le dégagement de la broche 58 centrale. En poursuivant le mouve ment du levier 48, le galet 57 tournant fou sur l'axe 73 d'articulation vient buter sur un levier 54 articulé sur -Lin axe 59, et celui-ci entraîne un doigt 63 solidaire d'un manchon 56 coulissant librement sur la tige 53. Le manchon 56 porte des poinccons 62 qui éjec tent la pièce moulée. Un. ressort 60 de rappel assure la remise en position du levier 54 lors de la fermeture de la coquille et une vis 61 de butée permet le réglage de la position du levier 54. L'appareil ci-dessus peut comporter, en outre, très avantageusement une butée 29 (fig. 1 à 3) fixée sur le bâti du four, et cha que demi-coquille 45 une contrebutée 29' sus ceptible de venir en contact avec la première, lorsque la coquille est fermée, ladite butée 29 laissant iui libre passage aux coquilles lors qu'elles sont ouvertes. De plus, des lames 68 (fig. 3) élastiques verticales peuvent passer entre les parties 44--45 d'une coquille ouverte, de manière à provoquer la chute d'une pièce moulée qui serait restée coincée en travers, la chute de la pièce moulée ayant lieu par une ouverture 69 ménagée sous la coquille. Le fonctionnement général de l'appareil décrit est. le suivant Si l'on prend l'appareil dans la position représentée sur la fig. 3, et le moteur étant en marche, le bec 22' entraîne le toc 26 avec lequel il est en contact, la rotation des pla teaux 21-22 ayant lieu dans le sens marqué par les flèches. Le mouvement de rotation du plateau 21 se poursuit jusqu'à ce que le toc 26 soit suffisamment soulevé par la rampe 28 pour ne plues être en contact avec le bec 22. Pendant cette même partie du mouvement, la coquille correspondant au toc 26 en contact avec le bec 22' passera de la position ouverte à la position fermée. En effet, le ressort 30 correspondant vient frotter contre la came 55 à partir de l'origine intérieure de la spirale; à la fin du mouvement, la position du ressort 30 repoussant ,le levier 48 sera telle que repré sentée à droite de la. fig. 2. La coquille arrivant. en face du trou 11' de coulée est donc fermée et l'on verra que la co quille opposée est ouverte, de sorte que la bu tée 29' portée par la demi-coquille mobile correspondante vient en contact avec la butée 29 fixe disposée pour déterminer l'arrêt précis de la coquille en position de coulée. Dès qu'une coquille est en position de cou lée, la tige 12 de fermeture est soulevée par le dispositif électromagnétique, comme il a été décrit plats haut. La tige 1.2 ferme le trou de coulée dès que 1e métal a atteint le niveau des contacts Durant toute la coulée, le pla teau 21 est immobile puisque le bec 22' doit faire un demi-tour avant. de rencontrer le deuxième toc: 26 et (lue la vitesse de rotation du plateau 22 a, été déterminée, afin d'avoir un arrêt suffisant, du plateau porte-coquilles. Durant la période d'arrêt du plateau 21, le plateau 22 d'entraînement poursuit sa rota tion; le bée 22' rencontre le toc 26' solidaire du bras 33; le bras 33 est donc entraîné, le câble 35 est donc tiré et il entraîne le chariot. 65 et sa palette 66 ;ï l'encontre du ressort 67. Ce mouvement se poursuit donc jusqu'à ce que le toc 26' soit repoussé par la rampe 28', de sorte que le toc 26' cesse sont contact avec le bec 22'. La palette 66 entraîne le Galet, c c qui détermine la rotation du levier 48 clé la coquille opposée à celle qui est. en remplissage sous le trou (le coulée. Cette position corres pond à celle de 1a. coquille de gauche sur la fig. 2, tandis que la coquille de droite, sur la même figure, représente la position de la co quille sous le trou de coulée avec la boîte<I>II</I> à contacts actionnée par les contacts P et C du moule. Dès que la coquille opposée à la. coquille en remplissage est ouverte, les butées 29 et 29' cessent d'être en contact, et le mouvement du plateau 21 pourra reprendre lorsque le bec 22' rencontre le toc 26 diamétralement opposé à celui qu'il vient de quitter. Quand le pla teau 21 reprend sa rotation, la fermeture de la coquille qui devra être remplie de métal en fusion est assurée tant. que le ressort 30 cor- respondant de cette coquille frotte contre la came 55. Le mouvement se poursuit. clone à raison, dans le cas représenté, d'un demi-tour du pla teau porte-coquilles par tour de plateau d'en traînement. Aussitôt après l'ouverture d'une coquille et au cours du début de son mouve ment de rotation, elle ,rencontre les lames élas tiques 68 qui passent entre les demi-coquilles 44-45 et. déterminent la chute d'une pièce moulée qui attrait pu se coincer. Le fonctionnement. de l'appareil décrit est donc entièrement automatique. Il est bien en- tendu que le chariot 65 de démoulage pour rait être disposé de toute autre manière, et notamment pour pouvoir actionner le levier -I8 disposé en position. horizontale sur la fig. :5. Lorsque le procédé est utilisé pour couler de l'aluminium. ou des alliages d'aluminium, la tige de fermeture du trou de coulée peut être en fonte protégée par un enduit spécial à. base de silicate de soude, de blanc d'Espagne et de graphite. Elle ne doit, être mise en ser vice que lorsque l'enduit est parfaitement sec. Cette tige repose sur un siège en graphite. On petit utiliser le temps d'ouverture de la coquille pour netto;rer et refroidir celle-ci par jet d'air comprimé ou par arrosage selon ].'importance des pièces coulées. Il est bien entendu (lue l'on petit. apporter (les modifications à. l'appareillage décrit et remplacer certains dispositifs par des dispo sitifs jouant le même rôle, sans sortir du champ d'application de l'invention. On peut également, pour obtenir tin entraînement du plateau porte-eoquilles, faire a-irundispositif assurant un léger freinage sur ce plateau. Lorsqu'il. s'agit d'un ensemble de deux co quilles, on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, leur donner un mouvement, recti ligne alternatif (au lieu de circulaire), de manière à les amener successivement sous le trou de coulée du four.
Claims (1)
- REVENDICATIONS: I. Procédé de moulage en coquille dans le quel on utilise plusieurs coquilles en deux pièces, remplies par un four de fusion à trou de coulée inférieur, ce procédé étant caracté risé par des c@-eles d'opérations, dans chacun desquels on amène une coquille sous le trou de coulée du four, ce trou est ouvert. automa tiquement dès que la. coquille a pris sa posi tion de remplissage, -on laisse la coquille dans la position précitée pendant im temps déter miné, au moins égal au temps de remplissage, ledit trou de coulée est automatiquement fermé dès que la.coquille est remplie, on amène la coquille en position d'ouverture en laissant tomber la pièce moulée, pendant qu'on amène la coquille suivante en position de remplissage, et qu'on referme cette der nière, les coquilles étant utilisées périodique ment et dans un ordre déterminé. II.Appareillage pour la mise en ceuvre du procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend un four de fusion muni d'iun trou de coulée inférieur, un ensemble de coquilles identiques en deux pièces, des moyens pour supporter ces coquilles permet tant de placer l'une quelconque d'entre elles sous le trou de coulée, des moyens permettant de donner au support de coquilles un mouve ment et un arrêt périodiques, de sorte qu'un arrêt.se fasse lorsqu'une coquille est soles le trou de coulée et dure iuz temps suffisant pour permettre le remplissage de cette co quille, des moyens pour ouvrir successivement chaque coquille en synchronisme avec le mou vement périodique ci-dessus, des moyens pour fermer successivement chaque coquille en syn chronisme avec ledit. mouvement périodique, des moyens pour fermer et ouvrir le trou de coulée pendant les arrêts et en synchronisme avec les arrêts périodiques d11 support de coquilles. SOUS-REVENDICATIONS: 1.Procédé selon la revendication I, dans lequel on déplace l'ensemble des coquilles dis posées à intervalles égaux sur une circonfé rence horizontale, le mouvement des coquilles étant -un mouvement périodique régulier coupé d'arrêts d'une durée constante pendant laquelle a lieu la coulée dans une coquille. 2.Appareillage selon la revendication II, ca ractérisé en ce que le support .de ,coquilles est constitué par un plateau circulaire mobile autour de son axe vertical et sur lequel les coquilles sont réparties symétriquement, que les moyens d'entraînement sont constitués par -un plateau rotatif coaxial aii premier et l'en traînant par un bec susceptible d'entrer en contact avec des tocs coulissants portés par le support de coquilles et susceptibles d'être escamotés par frottement contre une came fixe. 3.Appareillage selon la revendication II, ca ractérisé en ce que le dispositif d'ouverture des coquilles est constitué par un chariot porte-palette commandé par un mécanisme en synchronisme avec les moyens d'entraînement de l'ensemble des coquilles et est animé d'un mouvement horizontal alternatif périodique, dans lequel ladite palette vient en prise avec une extrémité d'au moins un levier articulé sur le porte-coquilles, l'autre extrémité dudit levier entraînant une demi-coquille mobile qui est écartée de la demi-coquille fixe associée. 4.Appareillage selon la revendication II, caractérisé en ce que le dispositif de ferme ture des coquilles est constitué par une came horizontale en spirale contre laquelle frotte une des extrémités d'au moins un levier arti culé sur le porte-coquilles, l'autre extrémité de ce levier entraînant une demi-coquille mo bile. 5.Appareillage selon la revendication II, caractérisé en ce que les moyens pour ouvrir et fermer le trou de coulée sont constitués par un dispositif électromagnétique agissant sur la tige d'obturation du trou de coulée, les cir cuits électriques étant fermés et ouverts par contacts périodiques entre des plots fixes du bâti et des plots portés par le support de co quilles mobile, par contact entre des plots si tués dans chaque coquille et le métal en fu sion, et par contact entre des plots portés par les demi-coquilles fixe et mobile lorsque la eo- quille est ouverte. 6.Appareillage selon la. revendication II, dans lequel -une butée fixe prend appui contre l'une des butées portées par les demi-coquilles mobiles .lorsque l'une des coquilles arrive en position de coulée. 7. Appareillage selon la revendication II, ca ractérisé par un dispositif éjecteur auxiliaire constitué par des lames élastiques fixes qui s'engagent entre les deux parties d'une co quille après son ouverture.
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