CH630822A5

CH630822A5 - Device for feeding a mould with molten metal

Info

Publication number: CH630822A5
Application number: CH409279A
Authority: CH
Inventors: Emile Joseph Leberichel
Original assignee: Citroen Sa; Peugeot
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2917919C2; FR2424782B1; DE2917919A1; JPS54146220A; FR2424782A1; JPS5752142B2

Description

La présente invention est relative à un dispositif pour alimenter en métal en fusion un moule d'une chaîne de fonderie, notamment un moule mobile d'une chaîne automatique, dispositifs du genre de ceux qui comportent un bâti, mobile le long de la chaîne, et une louche de coulée destinée à recevoir une quantité de métal en fusion, le bâti étant équipé de moyens de déplacement de la louche jusqu'au moule, ces moyens de déplacement comprenant, d'une part, des moyens d'approche comportant un parallélogramme déformable, dont la déformation est commandée par un vérin d'approche, ou analogue, articulé, ces moyens d'approche étant propres à faire effectuer à la louche une translation dans un plan perpendiculaire à la portion voisine de la chaîne de fonderie et, d'autre part, des moyens de basculement agencés pour assurer le déversement du métal en fusion dans le moule par un mouvement de rotation de la louche autour d'un axe parallèle à la susdite direction de la chaîne.

Des dispositifs pour chaîne automatique dans laquelle le remplissage de la louche, l'approche du moule et le déversement du métal dans le moule doivent être effectués automatiquement à partir d'instructions données par un cerveau électronique sont connus, notamment d'après la DE-AS N° 1064206 et le brevet US No 3650423.

L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique, tout en étant d'un fonctionnement sûr et tout en permettant de réaliser le déversement du métal en fusion dans le moule dans de bonnes conditions.

Selon l'invention, le dispositif pour alimenter en métal en fusion un moule d'une chaîne de fonderie est caractérisé par le fait qu'un côté du parallélogramme des moyens d'approche est solidaire de la louche, que le côté de ce parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche est articulé par un axe porté par le bâti, que le vérin des moyens d'approche commande le déplacement d'un des côtés du parallélogramme qui coupe le côté solidaire de la louche, et que les moyens de basculement sont agencés pour maintenir fixe le côté parallèle à celui solidaire de la louche pendant le mouvement d'approche, et pour faire tourner ce côté, autour de l'axe, pendant le mouvement de basculement.

De préférence, le côté du parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche est prolongé rigidement par une tige, l'articulation du côté sur l'axe porté par le bâti étant prévue à l'extrémité de la tige éloignée du susdit côté.

Avantageusement, les moyens de basculement comprennent un second vérin articulé, notamment par son corps, sur une chape solidaire du bâti, et relié, notamment par sa tige, au côté du parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche; ce second

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vérin agit notamment par l'intermédiaire d'un bras de renvoi, solidaire en rotation du côté parallèle à celui solidaire de la louche, ce second vérin pouvant être sensiblement vertical ou sensiblement horizontal.

Les moyens de basculement comprennent, de préférence, un second parallélogramme déformable commandé par le second vérin articulé. Ce second parallélogramme comporte un côté constitué par une tige articulée, à une extrémité, sur ledit axe porté par le bâti et, à son autre extrémité, sur une articulation dont la position est commandée par le vérin d'approche, cette tige étant parallèle aux côtés du premier parallélogramme qui coupent le côté solidaire de la louche, le côté du second parallélogramme formé par cette tige restant fixe lors du mouvement de déversement. L'autre côté du second parallélogramme, parallèle à la tige, est constitué par une partie d'un des côtés du premier parallélogramme qui coupe le côté solidaire de la louche de telle sorte que le premier parallélogramme se prolonge vers le bas par rapport au second parallélogramme. Les deux autres côtés du second parallélogramme sont formés, respectivement, par la tige prolongeant rigidement le côté du premier parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche et par une tige reliant l'articulation commandée par le vérin d'approche à une articulation montée sur un des côtés du premier parallélogramme coupant celui qui est solidaire de la louche.

Les moyens de basculement sont agencés, de préférence, pour assurer le déversement du métal en fusion dans le moule par un mouvement de rotation de la louche autour d'un axe virtuel situé dans la masse du moule, au voisinage de la descente de coulée et du bec de la louche.

Le bâti est avantageusement porté par un chariot propre à se déplacer le long de rails; des moyens sensibles à la masse de métal versée dans la louche sont alors prévus entre le bâti et le chariot, ces moyens sensibles étant notamment formés par des jauges de contrainte prévues sur des barreaux assurant la liaison entre le bâti et le chariot.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits à titre d'exemple et aux dessins ci-annexés, dont la fig. 1 montre un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, et la fig. 2 montre un second mode de réalisation.

En se reportant à la fig. 1, on peut voir un dispositif A pour alimenter en métal liquide en fusion, issu d'un four F (schématique-ment représenté), un moule M d'une chaîne automatique dans laquelle les moules M sont mobiles, et transportés par des chariots B (visible sur la fig. 2).

Le dispositif A comporte une louche de coulée 1 destinée à recevoir une quantité déterminée de métal liquide en provenance du four F. Le déversement du métal liquide en provenance du four F dans la louche 1 est obtenu, par exemple, grâce à une pression de gaz admise dans le four. La fin du déversement du métal est commandée par la chute de la pression de gaz dans le four.

Les moyens de déplacement D sont propres à déplacer la louche 1 entre le four F et le moule M, et à lui faire déverser le métal liquide dans le moule.

Ces moyens de déplacement D comprennent, d'une part, des moyens d'approche P agencés pour faire effectuer à la louche, par rapport à un trièdre de référence lié au bâti 2, une translation situé dans un plan perpendiculaire à la direction de la portion voisine de la chaîne C. Dans le cas de la fig. 1, la portion de chaîne C a une direction perpendiculaire au plan de la figure. D'une manière générale, la portion de chaîne C, suivant laquelle s'effectuent les opérations de coulée, est rectiligne et forme un front de coulée perpendiculaire au plan des fig. 1 et 2.

Par mouvement de translation de la louche 1, on désigne tout mouvement au cours duquel cette louche se déplace; la translation peut donc être rectiligne ou circulaire ou suivre une autre trajectoire.

Les moyens de déplacement D comprennent, d'autre part, des moyens de basculement R agencés pour assurer le déversement du métal liquide, dans le moule M, par un mouvement de rotation de la louche 1 autour d'un axe virtuel parallèle à la susdite direction de la chaîne. Cet axe virtuel est donc perpendiculaire au plan des figures et sa trace, sur ces figures, a été désignée par O. Cet axe O de rotation de la louche, par le mouvement de déversement, est avantageusement situé dans la masse du moule au voisinage de la descente de coulée du métal liquide et du bec la de la louche.

Les moyens d'approche P comprennent un parallélogramme déformable 3 comportant une articulation à chacun de ses sommets; les quatre côtés du parallélogramme sont désignés par 3a, 3b, 3c, 3d.

Le côté inférieur 3a de ce parallélogramme est solidaire de la louche 1 ; ce côté 3a reste horizontal dans tout le mouvement d'approche de la louche.

La déformation du parallélogramme 3, pour le mouvement d'approche, est assurée par le déplacement du côté 3d non parallèle au côté 3a, ce déplacement étant commandé par un vérin d'approche 4. Le corps 4a de ce vérin est articulé sur un axe 5 parallèle à la chaîne C et porté par une chape 6 solidaire du bâti 2; la tige 4b du vérin porte un manchon 7 sur lequel est articulée l'extrémité d'une tige 8a parallèle au côté 3a; l'autre extrémité de cette tige 8a est articulée en un point du côté 3d du parallélogramme 3. Le côté 3d se prolonge donc vers le bas au-delà du vérin 4. Le point d'articulation de la tige 8a sur le côté 3d peut être situé, par exemple, sensiblement à mi-longueur de ce côté.

Le côté supérieur 3c, parallèle à 3a, est prolongé rigidement par une tige 8c articulée, à son extrémité éloignée de 3c, sur un axe 9 porté par une chape 10 solidaire du bâti 2.

Le vérin 4 est disposé au-dessus du moule M et de manière à être sensiblement horizontal lorsque la louche 1, comme représentée en traits pleins sur la fig. 1, a terminé son mouvement d'approche et se trouve au voisinage du moule M.

Pendant le mouvement d'approche correspondant au passage de la position en traits mixtes de la fig. 1 à la position en traits pleins, et à la rentrée de la tige 4b du vérin dans le corps 4a, le côté 3c est maintenu fixe, horizontal, de telle sorte que le côté 3a reste horizontal; la louche 1 dont le bord supérieur est lui-même horizontal, se déplace parallèlement à elle-même en translation.

Le mouvement de déversement est obtenu par déformation d'un second parallélogramme 8 articulé commandé par un vérin 11 dont le corps 1 la est articulé sur un axe 12 parallèle à la chaîne C et porté par une chape 13 solidaire du bâti 2.

Les quatre côtés de ce second parallélogramme 8 sont désignés par 8a, 8b, 8c, 8d.

Le côté 8a, parallèle à 3a, est formé par la tige décrite précédemment; le côté 8c est constitué par le prolongement rigide du côté 3c.

Le côté 8d est formé par une tige parallèle au côté 3d, et articulée, à une extrémité, sur l'axe 9 et, à son autre extrémité, sur le manchon 7, sur la même articulation que le côté 8a.

Le vérin 11 est disposé de manière à être vertical dans le mode de réalisation de la fig. 1 ; ce vérin est situé au-dessus du vérin 4 avec sa tige 1 lb dirigée vers le bas. Cette tige 1 lb porte un manchon 14 sur lequel est articulée l'extrémité d'un bras de renvoi 15 solidaire en rotation des côtés 8c et 3c; le côté 8d par contre est libre en rotation par rapport à ce bras 15.

Le mouvement de basculement de la louche (sur la fig. 1, passage de la position en traits pleins à la position en tirets) est commandé par la sortie de la tige 1 lb du vérin 11.

Il convient de remarquer que l'axe O virtuel de rotation de la louche 1 est situé à l'intersection des prolongements des côtés 8d et 3a. Lors du mouvement de basculement, la tige 8d reste fixe.

Cet axe O correspond au quatrième sommet d'un parallélogramme fictif dont les côtés parallèles à 3b auraient la même longueur que ce côté 3b. Les dimensions des côtés 8d, 8b du parallélogramme 8 ont été réduites pour rendre possible la construction. Le parallélogramme 3 se prolonge donc vers le bas par rapport au parallélogramme 8 et la louche 1 se trouve plus bas que le côté inférieur 8a dudit parallélogramme 8.

Le bâti 2 est porté par un chariot 16 propre à se déplacer le long de la portion de chaîne C formant le front de coulée. Ce chariot 16

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est supporté par des galets 17 roulant contre ou dans des rails de guidage 18, s'étendant parallèlement à la chaîne C.

Les liaisons entre le bâti 2 et le chariot 16 peuvent être assurées par des barreaux porteurs de jauges de contrainte 23. Un ensemble motoréducteur électrique 20 est solidaire du chariot 16; l'arbre de sortie 19 de ce motoréducteur entraîne en rotation un pignon 21 qui coopère avec une crémaillère fixe 22 s'étendant parallèlement à la chaîne C. La mise en rotation du pignon 21 assure donc le déplacement du chariot 16 et du dispositif A le long de la chaîne C de manière à amener la louche 1 au voisinage du moule à remplir.

Les détecteurs 23 sensibles à la masse de métal liquide versé dans la louche 1 à partir du four F sont prévus pour commander l'arrêt du versement de métal liquide dans la louche 1 lorsque la masse atteint une valeur déterminée. Des liaisons (non représentées) sont prévues entre ce détecteur 23 et la commande du four F.

Des moyens d'accrochage 24 sont prévus entre le chariot 16 et les chariots B de la chaîne de fonderie.

Ces moyens d'accrochage comprennent un bras rotatif 25, commandé par un vérin 26.

Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le bras 25 est articulé à l'extrémité inférieure d'un prolongement vers le bas du chariot 16. En position relevée (représentée en trait mixte), le bras 25 est éclipsé par rapport au chariot de chaîne B; en position horizontale représentée en trait plein sur la fig. 1, le bras 25 coopère avec une paroi du moule ou du chariot B, ce qui assure l'entraînement du chariot 16 et du dispositif A à la même vitesse que le chariot de chaîne B, le motoréducteur 20 étant arrêté. Les opérations de déversement du métal liquide dans le moule M peuvent ainsi s'effectuer alors que ce moule est en mouvement.

En se rapportant à la fig. 2, on peut voir un mode de réalisation légèrement différent, dans lequel les éléments identiques ou jouant des rôles analogues ont été désignés par les mêmes références numériques que celles utilisées sur la fig. 1.

Une première différence réside dans le fait que le vérin d'approche 11 est disposé sensiblement horizontalement, et sensiblement parallèlement au vérin 4, au-dessus de ce dernier. Le bras de renvoi 15 est orienté en conséquence et l'angle que forme ce bras 15 avec le côté 8c dont il est solidaire en rotation est différent de celui de la fig-1.

On peut noter que le vérin 4 est horizontal lorsque la louche 1 se trouve sensiblement au milieu de sa course du mouvement d'approche (position intermédiaire sur la fig. 2, entre la position en trait plein et la position en tirets).

Comme autres différences, il convient de noter que le bras d'accrochage 25 est articulé sur un axe 27 porté par le chariot 16, au-dessus du moule M ; le vérin 26 de commande du bras 25 est sensiblement horizontal et est lui-même situé au-dessus du moule M, au voisinage du vérin 4; une tige 28 de prolongement assure la liaison entre la tige du vérin 26 et l'extrémité supérieure du bras 25. Dans le cas de la fig. 2, le bras 25 reste sensiblement en position verticale; il porte à sa partie inférieure un doigt 29 qui vient s'accrocher sur un chariot de chaîne B lorsque la tige du vérin 26 est sortie; le doigt 29 occupe alors la position représentée en trait mixte.

La solution adoptée sur la fig. 2 pour les moyens d'accrochage 24 permet de placer le mécanisme formé par le vérin 26 et l'articulation 27 du bras 25 au-dessus du moule et donc à l'abri de projections possibles de métal en fusion, lors du remplissage du moule.

On peut noter comme autre différence que, dans la solution de la fig. 2, le côté 8a du parallélogramme 8 se prolonge jusqu'au côté 3b, le côté 8a étant articulé à la fois sur le côté 3d et sur le côté 3b.

Cela étant, le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est le suivant.

Les explications seront d'abord données avec référence à la fig. 1 dans laquelle les parallélogrammes 3 et 8 et la louche 1 ont été représentés en traits mixtes lorsqu'ils occupent la position de remplissage. La louche est alors située en dessous du four, par exemple à 1 cm environ au-dessous de ce four. Pour cette position de remplissage, la tige 4b du vérin d'approche 4 est sortie et occupe la position représentée en traits mixtes. Le côté 8c, 3c est horizontal et est maintenu fixe du fait que le bras de renvoi 15, solidaire en rotation de 8c, 3c est maintenu, dans la position représentée en trait plein, par le vérin 11 dont la tige est rentrée.

Quand la masse de liquide en provenance du four F, versée dans la louche 1, atteint une valeur déterminée, le détecteur 23 commande la fin du remplissage de la louche 1 comme indiqué précédemment.

Le vérin 4 est alors commandé de telle sorte que sa tige 4b rentre à l'intérieur du corps 4a, le vérin 11 maintenant toujours fixe horizontalement les côtés 8c, 3c.

La rentrée de la tige 4b provoque un mouvement de rotation des côtés 3d et 3b autour de leurs extrémités articulées sur le côté fixe 3c. Le vérin 4 effectue en outre un mouvement de pivotement autour de l'axe 5 pour passer de la position esquissée en traits mixtes à la position représentée en trait plein.

Le côté 3a et avec lui la louche 1 effectuent une translation, c'est-à-dire se déplacent parallèlement à eux-mêmes, chaque point de ce côté et de la louche décrivant une trajectoire en forme d'arc de cercle. En même temps que la tige 4b rentre dans le vérin 4a, le motoréducteur 20 commande la rotation du pignon 21 qui, en coopérant avec la crémaillère 22, provoque le déplacement du chariot 16 et donc du bâti 2 et du dispositif A jusqu'au moule M à remplir.

L'arrêt du moteur 20 est commandé lorsque la louche 1 se trouve au-dessus du moule M à remplir.

Le dispositif d'accrochage 24 est alors actionné de telle sorte que le bras 25 s'abaisse en position horizontale; le chariot 16 est alors accroché au moule M ou chariot de chaîne B, de telle sorte que la louche 1 va se déplacer à la même vitesse que le moule M et rester constamment au-dessus de ce moule.

Le remplissage du moule est alors assuré en commandant la sortie de la tige 11 b du vérin 11. La tige 4b du vérin 4 reste, par contre, fixe ; le manchon 7 reste donc fixe et avec lui le côté 8d articulé sur l'axe 9 solidaire du bâti 2.

La sortie de la tige 11b provoque la rotation du bras 15, autour de l'axe 9, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre; le bras 15 entraîne le bras 8c dont il est solidaire en rotation. Le parallélogramme 8, ainsi que le parallélogramme 3, se déforment et passent de la position représentée en trait plein sur la fig. 1 à la position représentée en tirets.

Au cours de cette déformation, la louche 1 décrit un mouvement de rotation autour de l'axe virtuel O.

Grâce à cet agencement, et en choisissant notamment la position de l'axe virtuel O à l'intérieur du moule, on assure un déversement du liquide dans le moule en évitant un long trajet dans l'air, car le bec de coulée la peut être très voisin de la descente de coulée du moule.

En outre, ce mode de déversement permet de remplir, dès le départ, le bassin de coulée Md situé au-dessus du moule M et de le maintenir plein pour que le métal liquide soit en charge pendant toute la durée du remplissage du moule, afin d'éviter les émulsions. Cela est notamment rendu possible grâce au fait que le bec verseur la baisse au fur et à mesure du déversement.

Ainsi, le dispositif de l'invention permet de réaliser, automatiquement, le déversement dans de bonnes conditions.

Le fonctionnement du dispositif représenté sur la fig. 2 est semblable à celui décrit précédemment.

Il convient simplement de remarquer que, sur la fig. 2, on a représenté en traits pleins les parallélogrammes 3 et 8 et la louche 1 pour la position de remplissage, voisine du four.

La position d'approche, pour laquelle la louche 1 est au voisinage de la chaîne C, a été représentée en tirets.

La position de remplissage du moule par le métal liquide de la louche a été représentée en traits mixtes.

Il va de soi que toutes les opérations décrites précédemment peuvent être effectuées automatiquement à partir d'instructions données par le cerveau électronique de l'installation de fonderie automatique.

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Dans le dispositif de l'invention, les mouvements d'approche et de basculement de la louche sont réalisés indépendamment l'un de l'autre; l'axe virtuel de basculement de la louche peut être amené dans la masse du moule au voisinage de la descente de coulée et du

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bec de la louche, même en cas d'écart de position des chariots portant les moules.

Le dispositif est d'une réalisation relativement simple et d'un fonctionnement sûr.

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2 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif pour alimenter, en métal en fusion, un moule d'une chaîne de fonderie, comportant un bâti, mobile le long de la chaîne, et une louche de coulée destinée à recevoir une quantité de métal en fusion, le bâti étant équipé de moyens de déplacement de la louche jusqu'au moule, ces moyens de déplacement comprenant, d'une part, des moyens d'approche comportant un parallélogramme déformable, dont la déformation est commandée par un vérin d'approche articulé, et étant agencés de façon à pouvoir faire effectuer à la louche une translation dans un plan perpendiculaire à la portion voisine de la chaîne de fonderie et, d'autre part, des moyens de basculement agencés pour assurer le déversement du métal en fusion dans le moule par un mouvement de rotation de la louche autour d'un axe parallèle à la direction de la chaîne, caractérisé par le fait qu'un côté du parallélogramme des moyens d'approche est solidaire de la louche, que le côté du parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche est articulé sur un axe porté par le bâti, que le vérin des moyens d'approche commande le déplacement d'un des côtés du parallélogramme qui coupe le côté solidaire de la louche, et que les moyens de basculement sont agencés pour maintenir fixe le côté parallèle à celui solidaire de la louche pendant le mouvement d'approche, et pour faire tourner ce côté, autour de l'axe, pendant le mouvement de basculement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le côté du parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche est prolongé rigidement par une tige, l'articulation dudit côté sur l'axe porté par le bâti étant prévue à l'extrémité de la tige éloignée dudit côté.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de basculement comprennent un second vérin articulé, par son corps, sur une chape solidaire du bâti, et relié, par sa tige, au côté du parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche.

4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le second vérin agit par l'intermédiaire d'un bras de renvoi, solidaire en rotation du côté parallèle à celui solidaire de la louche, et est vertical ou horizontal.

5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que les moyens de basculement comprennent un second parallélogramme déformable commandé par le second vérin articulé.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ce second parallélogramme comporte un côté constitué par une tige articulée, à une extrémité, sur l'axe porté par le bâti et, à son autre ■extrémité, sur une articulation dont la position est commandée par le vérin d'approche, cette tige étant parallèle aux côtés du premier parallélogramme qui coupent le côté solidaire de la louche, le côté du second parallélogramme formé par cette tige restant fixe lors du mouvement de déversement.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'autre côté du second parallélogramme, parallèle à la tige, est constitué par une partie d'un des côtés du premier parallélogramme qui coupe le côté solidaire de la louche de telle sorte que le premier parallélogramme se prolonge vers le bas par rapport au second parallélogramme.

8. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 5 à 7, caractérisé par le fait que les deux autres côtés du second parallélogramme sont formés, respectivement, par la tige prolongeant rigidement le côté du premier parallélogramme parallèle à celui solidaire de la louche et par une tige reliant l'articulation commandée par le vérin d'approche à une articulation montée sur un des côtés du premier parallélogramme coupant celui qui est solidaire de la louche.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le vérin commandant le mouvement d'approche est disposé sensiblement horizontalement et au-dessus de la chaîne de fonderie.

10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de basculement sont agencés pour assurer le déversement du métal en fusion dans le moule par un mouvement de rotation de la louche autour d'un axe virtuel situé dans la masse du moule, au voisinage de la descente de coulée et du bec de la louche.

11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dont le bâti est porté par un chariot propre à se déplacer le long de rails s'étendant parallèlement à la direction de la portion voisine de chaîne de fonderie, ce chariot parcourant l'espace séparant le four du moule à remplir, caractérisé par le fait que des moyens d'accrochage, comprenant un bras rotatif commandé par un vérin, sont prévus pour assurer l'accrochage de ce chariot à la chaîne de fonderie.

12. Dispositif selon la revendication 11, comportant des moyens sensibles à la masse de métal versée dans la louche, caractérisé par le fait que ces moyens sensibles sont formés par des jauges de contrainte prévues sur des barreaux assurant la liaison entre le bâti et le chariot, ces moyens sensibles à la masse de métal étant propres à commander l'obturation du four lorsque la masse souhaitée de métal fondu a été versée dans la louche.