Brevet FR2003275A1 — publié le 19691107

Les coquilles ûe fonderie ont été fabriquées jusqu'à présent5soit dans des moule s ensable ,soit dans des moules métalliques peïnments3suiv&nt le procédé dit de moulage en cocuilIe.Cfe procédé présente me série davantages importants p~r rapport à la coulée dans des moules en sable, qui consistent en une 5 amélioration de la qualité des pièces moulées, en une réduction des frais d'investissement et en me augmentation de la productivité de travail. Pour la production d'éléments de suspension, qui étaient fermés jusqu'à présent sous la forme de saillie de conformation quel-10 conque, sortant de la paroi^extérieure de la coquille, par exemple sous forme de protubérances, de poches ou parties analogues, on ne pouvait utiliser jusqu'à présent que des moules permanents divisés en plusieurs parties, car les éléments de suspension représentent des détalonnages»Dans ce cas,les moules d'enveloppesont 15 divisés suivant la verticale, les moitiés de moule étant retirées latéralement après la coulée de la coquille ou bien il y avait aussi la possibilité d'utiliser un moule d'enveloppe en une seule pièce, mais, dans ce cas^l fallait adapter de grandes pièces sur de grandes longueurs dans le moule d'enveloppe pour la coulée des 20 éléments de suspension. Ces deux mesures rendent plus coûteux et plus difficile le procédé de coulée en coquille.Les moules de coquille utilisés doivent présenter aussi peu que possible de joints et de pièces séparéa On peut citer, comme inconvénients de la division verticale un maniement incommode et une fabrication coûteuse du dispositif 25 de moule qui rendent nécessaire des dispositifs mécaniques particuliers pour le déplacement et l'accrochage des moitiés de coquille, puis augmentent le prix de leur fabrication. A cela s'ajoute, avec les grandes dimensions des coquilles d'aciérie-ét. les hautes températures de coulée de la fonte, le .retrait des moitiés 30 de coquilles qui rend difficile une fermeture parfaite des joints. L'adaptation et l'incorporation de pièces glissantes libres en métal dans le moule d'enveloppe en une seule pièce et leur fabrication sont également très coûteux» Un; travail parfait du dispositif pendant un temps prolongé est compromis par des retraits 35 sur la grande longueur. En conséquence, l'invention vise à réaliser le moule d'une coquille d'aciérie qui puisse être coulé ensemble avec ses éléments de suspension disposés latéralement dans un moule d'enveloppe en une seule pièce sans utiliser des pièces séparées, en évi-40 tant des affaiblissements de 1s paroi de 1a. coquille» û 6**. /'-• U/ (' I! V •s V lia solx&ûi.:. i.- vj^jxio L j. ;Invenxi:>n de ce problème coulis te une co= quelle en unalliage oculé cbfer st de carbones comportant un oourrelet présentant des evidements s'étendant de 1fextrémité supérieure à l'extrémité inférieure de la coquille sur sa. face extérieuree 5 De ce fait, on obtient le résultat que l'on peut constituer l'ensemble de la coquille y compris les bourrelets sans détalon-nages dans la direction d'étirage, ce qui permet de retirer facilement la coquille® les éléments de suspension sont ménagés lors de la coulée par un simple noyau» 10 lorsqu'on utilise une coquille de forme extérietire polygo nale s il est avantageux de la munir de deux bourrelets dans les côtés du polygone se faisant face a,u milieu. Les évidements dans lesquels les outils de démoulage s'engagent sont avantageusement constitués sous forme de poches 15 s'inclinant vers une extrémité de la coquille. Il est particulièrement avantageux de couler la coquille en fonte avec du graphite sphérique ou de l'acier moulé» B§s formes de réalisation de l'objet de l'invention sont décrites en détail dans ce qui suit à l'aide des dessins annexés dans lesquels les mêmes numéros de référence désignent les mêmes parties dans toutes les figures. Les fig® 1 et 2 représentent un moule de fonderie pour une coquille, la fig. 1 en coupe verticale et la fig. 2 en coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1. Un moule 25 d'enveloppe en une seule pièce est désigné par 1. Ce moule présente deux protubérances de support 2 ; à sa partie inférieure il comporte une bride 3» Cette derni'ère présente à des distances régulières des trous 4 dans lesquels sont placés des boulons de guidage 5* Une plaque de fond 6 est reliée au moule 30 d'enveloppe par les boulons de guidageo La plaque de fond 6 est reliée au moule d'enveloppe fixement, mais çle façon séparable par une clavette 7 qui est bloquée dans une fente du boulon 5 • Des noyaux 9 sont arrêtés dans le moule d1 enveloppe 1, au moyen d'évidements 55 8 en forme de fente. Ces noyaux 9 représentent des négatifs d*évidements que la pièce moulée doit présenter ultérieurement après la coulée. 10 désigne un noyau traversant l'ensemble du moule d'enveloppe et 11 un caisson d'introduction posé sur le moule d'enveloppe pour la coulée. 69 06112 5 200 327 S Les fig. 3 à i représentent dea exemples ce réalisation des pièces moulées pouvant être retirées du moule de fonderie après le refroidissement, telles que coquilles d'aciérie en fonte avec graphite sphérique ou acier moulé. 5 Les fig. 3 à 5 sont respectivement -une vue de face, une coupe verticale partielle et une coupe transversale suivant la ligne 7-V de la fig. 4 d'une coquille qui se rétrécit vers son extrémité inférieure dans la position d'utilisation»» L'extrémité supérieure de la coquille est désignée par ï2 et l'extrémité inférieure par 13. La coquille présente une section sensiblement carrée, les bords de la section étant arrondis. Il est venu de fonderie sir la coquille, au milieu du côté 14, un bourrelet 15 qui s'étend de. l'extrémité supérieure 12 de la coquille à son extrémité inférieure 13 15 et qui entraîne un rétrécissement de la coquille sur cette longueur. Par les noyaux prémentionnés 9, il est formé dans les bourrelets 15 de la coquille, qui se trouvent sur les côtés opposés de celle-ci, des évidements 16 constitués sous forme 20 de poches qui se ferment dans leur profondeur sensiblement au fond du bourrelet, et de sorte que l'épaisseur de paroi proprement dite de la coquille n'est que peu ou pas affaiblie» Les poches sont inclinées vers les extrémités 12 et 13 de la coquille. La disposition des poches dans le profil du 25 bourrelet 15 évite des appuis et appendices formés extérieurement sur la coquilleo Les poches servent à recevoir des crochets afin que la coquille puisse être soulevée et transportée. La fig. 6 représente une coupe partielle d'une coquille constituée de façon un peu différente en ce qui con-30 cerne les évidements. Il s'agit d'une coquille dite normale- conique. La fig. 7 est un plan de la coquille de la fig. 6. Par une constitution différente de façon correspondante des noyaux 9 représentés à la fig» 1 il est ménagé dans la coquille des évidements 16 'de forme différente, de sorte que 35 la partie supérieure du bourrelet 17 fonctionne comme protubérance de démoulage. La protubérance supérieure 17 présente, û'u fait de l'évidement, une surface dégagée 20. La grandeur et la nature de l'évidement 16 permettent à une pince de démoulage de saisir cette protubérance 17 de sorte que la 69 06112 4 2003275 coquille peut, par exempleP être retirée d'un bloc d'acier moulé dans elle. La hauteur du bourrelet à sa partie supérieure et à sa partie inférieure 18 est réalisée de façon qu'il ne se forme pas de détalonnages le long de la paroi de 5 la coquille de son extrémité supérieure et de son extrémité inférieure. Gomme on le voit en particulier à la fig. 7, la base de protubérance 19 est un peu creusée vers l'intérieur en formant -un biseau des transitions dans la paroi de la coquille, de sorte que l'épaisseur de la paroi est un peu plus faible à l'extrémité supérieure 13 de la coquille, ce qui est sans importance en cet endroit pour 1 'utilisation de la coquille. La partie supérieure 17 du bourrelet est maintenue un peu plus étroite entre les surfaces 21, et 22 que la partie de bourrelet 18, de sorte que les outils démou-15 leurs ont aussi de bonnes possibilités d'application sur les côtés de la protubérance 17. Les fig. 8 et 9 représentent une coquille de col de bouteille, respectivement en demi coupe verticale suivant la ligne IX-IX de la fig» 9 et en coupe transversale. 20 Dans cette coquille la paroi intérieure 20 est rentrée d'environ 20 fo de la longueur de la coquille dans sa zone supérieure. Ce rentré peut se faire symétriquement à l'axe longitudinal de la coquille ; il est également possible que seulement deux côtés opposés soient rentrés. De ce fait on 25 oDtient la possibilité, tout en conservant l'épaisseur de paroi de la coquille de rentrer également la partie supérieure 17 du bourrelet constitué comme "protubérance, de sorte que la totalité du bourrelet n'a à contenir qu'une plus faible masse malgré la saillie suffisante de la protubérance 17» 30. L'évidement 16 correspond sensiblement à l'évidement de la fig. 6. Dans le cas de coquilles à lingots forgés dont la périphérie intérieure est, par exemple, constituée à douze arêtes, il y a la possibilité de réaliser la périphérie exté-35 rieure de la coquille sous forme dé tronc de cône à faible inclinaison. Dans ce cas, les bourrelets 15 sont venus de fonderie sur la coquille, décalés de 180° l'un par rapporc à l'autre le long de l'enveloppe conique. Il est, en principe possible de fabriquer une coquille selon l'invention compor tant des évidements ménagés dans des bourrelets venus de fonderie pour des éléments de suspension également en fonte hématite• Dans le cas de 1'utilisation de fonte à graphite sphérique pour la fabrication de la coquille conforme à l'invention, il est avantageux, d'une façon tout à fait générale, avec une coquille à section polygonale dont les arêtes du polygone peuvent être arrondies, de constituer les milieux des côtés du polygone plus épais que les zones des arêtes pour obtenir une adaptation aussi uniforme que possible de l'apport de chaleur à la section de matière disponible, le bourrelet continu selon l'invention satisfait toat particuïièreiaent à cette condition» f- Û '¥ EEVmDIQATIQES 1 « Coquille en. un alliage moulé de fer et carbone co,>-portant un bourrelet présentant des évidements qui sfétend sur son coté extérieur de son extrémité supérieure à son 5 extrémité inférieureo 2 - Coquille de forme extérieure polygonale suivant la reveadieatL on 1 , dans laquelle deux bourrelets sont prévus dans les milieux de cotés de polygones se faisant face o 3 - Coquille suivant l'une des revendications 1 ou 2S 10 comportant un éviâement dans le bourrelet, qui est constitué comme poche inclinée vers une extrémité de la coquille » 4 - Coquille suivant la revendication 1 ou 2, comportant des évidements dans le bourrelet qui ménagent, avec retrait de la base du bourrelet, une surface de bourrelet dégagée çomme 15 protubérance de démoulage® 5 - Coquille suivant l'une des revendications 1. à 4S en fonte avec graphite sphérique. S - Coquille suivant l'une des. revendications 1 à 4,. en • acier moulé®