Brevet FR2134608A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la coulée réglée de métal liquide dans un moule, la quantité de métal nécessaire étant prédéterminée» Il est connu de remplir des moules, en particulier des 5 moules de fonderie, de façon que la quantité de métal nécessaire soit déterminée, avant la coulée, par pesée dans un récipient spécial» Il est, en outre, connu de retirer du métal liquide d'un récipient, en déterminant la diminution de poids lors de la coulée, et de l'amener à un moule» 10 Les procédés mentionnés ci-dessous ont pour inconvénient que le métal liquide doit d'abord être transféré dans le récipient de pesage et ensuite à partir de cëLui-ci dans le moule» Ce double transvasement conduit non seulement à une formation accrue de laitier et, par suite, à un engorgement du bec d'écou-"15 lement, mais encore à une perte de chaleur du métal liquide» La présente invention a pour objet d'éviter ces inconvénients» Ce but est atteint suivant l'invention par le fait que le poids du moule, y compris les éléments coopérant avec celui-ci, est d'abord pesé avant le début de la coulée et que le. remplissa-20 ge subséquent du moule est terminé après avoir atteint un autre poids de métal prédéterminé dépassant celui de la première pesée» If* invention a également trait à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et qui se distingue des dispositifs connus par le fait qu'un récipient contenant un métal liquide et muni 25 d'un dispositif de vidange à aetionnement mécanique est mis en relation fonctionnelle avec un dispositif de pesage au moyen d'une commande programmée, laquelle présente un circuit dé commutation séquentiel au moyen duquel un moule voisin du récipient avec les parties connexes est pesé dans un premier temps à l'état 30 d'amenée vide et qu'ensuite, dans tin deuxième temps, le dispositif de vidande du récipient est mis en action pour remplir le moule et peut être arrêté lorsque le poids de métal mis en mémoire dans la commande programmée et requis pour le moule concerné est atteint» 35 La présente invention est expliquée plus en détail ci- dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins annexés» La fig» 1 représente echématiquement une première forme de réalisation» 72 15079 215460S La fig» 2 représente schématiquement une deuxième jCaaase de réalisation» La fig» 3 est une vue en plan des parties représentées à la fig» 2 sous la ligne III-III. 5 La fig» 4 représente schématiquement le moule otervé dans la direction de la flèche IV de la fig» 2. La fig» 5 est une coupe longitudinale d'un trcraça» de la voie de roulement avec le dispositif de pesage* La fig» 1 montre un dispositif de pesage 1 qui prend appui 10 sur un support 2. Un étrier porteur 3 prenant appui sar le dispositif de pesage 1 porte une section de voie de rouLemeiïfc '*■-Un moule 5 tenu prêt pour la coulée à l'endroit représenté est rempli de métal liquide 8 à partir d'un récipient 6 au isoyen du bec 7» Par immersion d'un organe de refoulement 9, on peut ré-15 gler l'amenée de métal liquide 8 dans le moule 5» Le mouvement de levage et d'abaissement de l'organe de refoulement 9 s'effectue au moyen d'une commande 10 qui agit sur une crémaillère 11 reliée à l'organe de refoulement 9. Une commande programmée 12 de type connu est mise en relation fonctionnelle avec le disposi-20 tif de pesage 1 et actionne de son côté la commande 10 suivant un cycle de commutation séquentiel» La commande programmée 12 fonctionne de la façon suivante* Dans un premier temps» le moule 5 prêt à la coulée est poussé sur la section de voie de roulement 4-et est pesé avec les éléments 3 et ^ par le dispositif de pesage 25 1 constitué par exemple par une jauge de pression» Le résultat de la pesée est retenu de manière connue par la commande programmée 12. Dans un deuxième temps, la commande 10 est mise en actdœ de façon que l'organe de refoulement 9 descende» La vitesse du mouvement d'immersion de l'organe de refoulement 9 détermine la 30 quantité de métal liquide entrant par unité de temps dans le moule 5» A présent, le dispositif de pesage 1 mesure également le poiâs de la quantité de métal liquide introduite dans le moule» Le résultat de cette pesée est également amené à la commande programmée» Lorsque la pesée ultérieure atteint le poids de métal néces-35 saire au remplissage du moule concerné et mis en mémoire dans la commande programmée, alors celle-ci a pour effet d'inverser la direction de rotation de la commande 10 et, par suite, de soulever aussitôt l'organe de refoulement 9» La quantité de métal liquide encore amenée au moule, après que l'ordre de terminaison 72 15079 2134608 du processus de coulée a été donné, devient d'autant plus faible que l'organe de refoulement 9 est soulevé plus rapidement» Plus la quantité de métal liquide encore amenée après que l'ordre a été donné peut être maintenue faible, plus la quantité de métal 5 coulé dans le moule est déterminée de façon plus préciêe» Les fig» 2, 3 et 4- représentent un dispositif de pesage 21 avec une jauge de pression et un deuxième dispositif de pesage 22 avec deux jauges de pression» La disposition de ces trois jauges de pression en trois points est choisie de façon que la 10 jauge 21 se trouve au centre de gravité des cavités 23 de l'un des demi-moules et les deux jauges de pression 22 se trouvent dans la projection des centres de gravité des cavités 24 des autres demi-moules» Sur les jauges de pression 21 et 22 repose la section de voie de roulement 25 sur laquelle un moule 26 prêt 15 à la coulée peut être amené» Des passages de coulée 27, 28, 29 et 30 peuvent également prendre appui sur la section de voie de roulement 25» 31 et 32 désignent des canaux de coulée sur le dessus du moule» La fig» 4 montre que le canal de coulée 31 conduit à la cavité 23 et le canal de coulée 32 vers la cavité 24. 20 Un récipient à bouchons 33 de type connu possède quatre bouchons disposés au-dessus des passages 27 , 28 , 29 et 350. Les bouchons 34 et 35 sont représentés à la fig» 2. Deux autres bouchons associés aux passages 29 et 30 ne sorb pas représentés aux fig» 2 et 3» Chacun des bouchons cités présente un dispositif d'actionne-25 ment mécanique constitué par un centre de rotation 38, 39, un double levier 40, 41 et un cylindre 42, 43» Il est prévu deux commandes programmées 44 et 45 dont la première est associée aux bouchons 34 et 35 mais peut, au besoin, également commander l'ensemble des quatre bouchons du récipient 33» La commande program-30 mée 45 est reliée aux jauges de pression 22 et ne commande que les bouchons associés aux passages 29 et 30» La forme de réalisation des fig» 2 à 4 permet les applications suivantes ï Application a) 35 La commande programmée 44 commande dans un premier temps le mouvement d'un moule 26 prêt à la coulée sur la section de voie de roulement 25» Dans ce cas, les dispositifs de pesage 21, 22, réalisés par exemple sous forme de jauges de pression, pèsent la section de voie de roulement 25, le moule 26 et les éléments Â 72 15079 2134608 27 à 50» Dans cette application, le résultat de pesée des jauges de pression 22 et celui de la jauge de pression 21 sont amenés à la commande programmée 44 respectivement par les lignes de liaison 46 et 48. Dans ce cas, la liaison 47 avec la commande pro-5 graminée 45 est interrompue» Dans un deuxième temps, la coulée est déclenchée par 1 ' actionnement de tous les bouchons» La dimension des ouvertures de passage des bouchons détermine la quan-tié de métal liquide sortant du récipient à bouchons 33 par unité de temps. Les dispositifs de pesage 21 et 22 mesurent à présent 10 également le poids du métal entrant dans le moule 26. Lorsque le poids dépassant celui déterminé par la mesure (pesée) lors de la première phase atteint le poids de métal mis en mémoire dans la commande programmée 44 et requis pour le moule concerné, alors la commande programmée 44 provoque la fermeture immédiate de tous 15 les bouchons et met ainsi un terme au processus de coulée. Application b) Cette application se distingue de l'application a) par le fait que l'afflux par l'intermédiaire des bouchons 34 et du passage 27 ainsi que par l'intermédiaire des bouchons associés 20 au passage 29 s'arrête lorsqu'une partie du poids prédéterminé de métal liquide est atteinte» L'amenée par l'intermédiaire des bouchons 35 et du passage 28 ainsi que par l'intermédiaire du bouchon associé au passage 30 est interrompue lorsque tout le poids de métal nécessaire au remplissage du moule est atteint» 25 La même quantité programmée pour l'application b) peut également être réalisée de façon que l'afflux par l'intermédiaire des bouchons associés aux passages 27 et 29 soit interrompu après écoulement d'un laps de temps réglable, alors que l'amenée par l'intermédiaire des bouchons associés aux passages 28 et 39 ne ae 30 termine que lorsque tout le poids de métal prédéterminé est atteint» Application c) Cette application se distingue de celle mentionnée sous a) par le fait que deux cavités séparées 23 et 24 (fig. 4) dti 35 moule 26 sont remplies simultanément et de manière réglée indépendamment l'une de l'autre» A cette fin, deux commandes programmées 44 et 45 sont mises en action. La 3auge de pression 21 commande, par l'intermédiaire de la ligne de liaison 48, la commande programmée 44. Les jauges de pression 22 sont reliées à la com 72 15079 2134608 mande programmée 45 par l'intermédiaire des lignes de liaison 46 et 47» A la fig» 4? ia jauge de pression 21? observée en plan, se trouve au-dessous du centre de gravité de la quantité de métal liquide remplissant la cavité 23, alors que le centre de gra-5 vité du métal liquide dans lacavité 24 sè trouve sur une droite entre les deux jauges de pression 22. Cette disposition permet, à la jauge de pression 2*1, de ne déterminer que le poids de métal associé à la cavité 23. En même temps, les deux jauges de pression 22 ne déterminent que le poids de métal associé à la cavité 10 24. Dans des cas exceptionnels dans lesquels le centre de gravité des quantités de métal liquide dans les cavités 23 ou 24 se déplace par rapport aux jauges de pression 21 ou 22t une correction correspondante de la commande programmée 44t 4$ élimine l'erreur ainsi produite» 15 Application d) Cette application concerne un élargissement de la commande programmée suivant l'application mentionnée sous e) dans ce sens que chaque fois l'un des bouchons appartenant aux passages et associés aux deux cavités séparées 23 et 24 Se ferme indépendant 20 ment de l'autre lorsqu'une partie du poids de métal prédéterminé est atteinte ou après écoulement d'un laps de temps réglable» Les deux autres bouchons ne sont fermés indépendamment l'un de l'autre que lorsque chaque fois tout le poids prédéterminé des deux cavités 23 et 24 est atteint» 25 Au lieu des récipients représentés aux fig» 1 à 4 et compor tant un organe de refoulement ou une fermeture à bouchons, on peu!; également utiliser un récipient pouvant pivoter mécaniquement et destiné à amener le métal liquide au moule» Les passages 27 à 30 représentés à titre d'exemple aux fig» 30 2 et 3 et présentant des organes déviateurs de jet ont pour avantage que le jet de métal liquide entrant dans le moule se trouve fortement calmé» Ceci permet d'introduire de fortes quantités de métal liquide dans le moule par unité de temps sans que des perturbations se produisent par des éclaboussures ou turbulences» 35 Le rapport dé ces passages avec la présente invention réside dans le fait que le poids des passages et de la quantité de métal liquide présçnts dans ceux-ci lors de la coulée est également pesé avec le moule et est compris dans la commande programmée» Etant donné que la plaque placée sur la section de voie de 40 roulement et portant le moule présente souvent une surface d'appui' 72 15079 2134608 devenue irrégulière par l'usage constant, de sorte qu'un contact partiel seulement avec les rouleaux porteurs est possible, il peut se produire des oscillations lors de l'entrée du moule sur le dispositif de pesage» Pour éviter de telles oscillations, il 5 est prévu la forme de réalisation de la fig» 5 qui montre une section de voie de roulement 51 qui prend appui sur un dispositif de pesage réalisé par exemple sous forme de jauges de pression 52 et 53 et relié à une commande programmée non représentée qui commande le processus de remplissage du moule 60. Sur les rouleaux 10 porteurs 55 de la section de voie dé roulement 51 est placée une plaque 59 portant un moule 60. Les rouleaux porteurs 55 sont montés pour tourner sur un axe de roulement 56 relié à un levier 58 présentant, de préférence, deux bras, le levier 58 étant à son tour monté pour se déplacer sur un axe 57 relié à un support 15 54. Au support 54 il est fixé un organe de maintien 64 et au levier 58 une plaque formant butée 61, entre lesquels se trouve un organe élastique 62. Une vis de réglage 63 traversant l'organe de maintien 64t 1 ' organe élastique 62 et la i3aque formant 20 butée 61 est réalisée, avec l'écrou de réglage 65 servant de butée, pour limiter la course de l'organe élastique 62 et, par suite, régler la position en hauteur du rouleau porteur 55» La force de levage du rouleau porteur 55 correspond à la force élastique de l'organe élastique 62 obtenue dans le rapport 25 des bras du levier 58 et est choisie de façon que le produit du nombre des rouleaux porteurs par la force de levage des rouleaux porteurs 55 dépasse le poids du moule 60 à peser» Le procédé suivant l'invention a pour avantage de permettre un accroissement considérable de la quantité de métal liquide 30 pouvant être coulée par unité de temps» D'autre part, l'invention permet de déterminer la quantité de métal liquide avec une précision jusqu'ici inconnue et invariable en cours de fonctionnement. L'utilisation de deux voies d'amenée différentes pour le 35 métal liquide lors de la coulée dans un moule permet de remplir rapidement une cuve de coulée ou un trop-plein pour permettre ensuite, par blocage de l'une des voies d'amenée, de maintenir la cuve ou le trop-plein rempli jusqu'à ce que la coulée soit terminée» 72 15079 2134608 Par ailleurs, le procédé suivant l'invention permet de séparer un moule en deux cavités qui peuvent être remplies simultanément et indépendamment l'une de l'autre* Cet avantage est particulièrement sensible pour des moules de grande surface» Le 5 montage en trcfe points représenté 21, 22 permet également de remplir indépendamment un moule en trois parties* Cette possibilité n'est cependant appliquée que rarement dans la pratique* En prévoyant un ou plusieurs passages précédant le moule et comportant des organes déviateurs de jet, on peut réduire sensi-10 blement la vitesse d'entrée du métal liquide dans le moule» La coulée rendue ainsi plus calme permet d'accroître en pratique notablement la quantité de métal coulée par unité de temps* LeB avantages pouvant être obtenus avec la forme de réalisation de la fig» 5 résident en particulier dans le fait que 20 tous les rouleaux porteurs montés pour se déplacer verticalement entrent en contact avec la plaque portant le moule» Ainsi, il ne se produit pas d'oscillations lors de l'entrée du moule sur le dispositif de pesage puisque des forces de poussée verticales sont pratiquement évitées par le fait que les rouleauc porteurs 25 sont individuellement supportés élastiquement» 72 15079 2134608 BEVEMPICAIIOMB 1 - Procédé pour la coulée réglée de métal liquide dans un moule, dans lequel la quantité de métal liquide nécessaire au remplissage du moule concerné est pesée, caractérisé en ce que le poids du moule, y compris les éléments coopérant avec ce dernier, 5 est d'abord pesé avant le début de la coulée et en ce que le remplissage subséquent du moule prend fin lorsqu'un autre poids de métal prédéterminé dépassant celui de la première pesée est atteint • 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le métal liquide est amené à une cavité du moule par l'intermédiaire de deux bouchons ou passages du moule et en ce que l'amenée par l'intermédiaire de l'un des bouchons prend fin lorsqu'une partie du poids prédéterminé est atteinte alors que l'amenée par l'intermédiaire du deuxième bcuchon prend fin lorsque l'ensemble 15 du poids prédéterminé est atteint» 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le métal liquide est amené à une cavité du moule par l'intermédiaire de deux bouchons différents et en ce que l'amenée par l'intermédiaire de l'un des bouchons prend fin après écoulement 20 d'un laps de temps réglable,.alors que l'amenée par l'intermédiaire du deuxième bouchon prend fin lorsque l'ensemble du poids prédéterminé est atteint» 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que deux cavités séparé.es d'un moule sont remplies simultanément 25 et de manière réglée indépendamment l'une de l'autre» 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs passages précédant le moule et comportant des organes déviateurs de jet sont pesés avec le moule» 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 30 la revendication 1, caractérisé en ce qu'un récipient 6, 33 contenant un métal liquide et muni d'un dispositif de vidange à actiormement mécanique est mis en relation fonctionnelle avec un dispositif de pesage 1, 21, 22 au moyen d'une commande programmée 12, 44, 45 et en ce que la commande programmée présente un cir-35 cuit de commutation séquentiel au moyen duquel un moule 5, 25 voisin du récipient avec les éléments connexes est pesé dans un premier temps à l'état d'amenée vide et en ce qu'ensuite, dans 72 15079 2134608 un deuxième temps, le dispositif de vidange du récipient 9, 10, 11 ; 34, 35 est mis en action en vue du -remplissage du moule et peut être arrêté lorsque le poids de métal mis en mémoire dans la commande programmée et requis pour le moule concerné est at-5 teint» 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le récipient 33 présente au moins un bouchons d'écoulement 34, 35 actionné mécaniquement» 8 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en 10 ce que le récipient 6 présente au moins un organe de refoulement 9 actionné mécaniquement et au moins un bec d'écoulement 7» 9 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le récipient est constitué par au moins une cuve pouvant pivoter mécaniquement et comportant au moins un bec d'écoulement» 15 10 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs passages 27, 28 séparés du moule 26 prennent appui sur le dispositif de pesage 21, 22. 11 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les rouleaux porteurs 55 de la section de voie de roule- 20 ment 51 prenant qspui sur un dispositif de pesage 52, 53 sont montés déplaçables en direction verticale et en ce que le produit du nombre de rouleaux porteurs 55 par la force de levage du rouleau 55 dépasse le poids du moule à peser 60. 12 - Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en 25 ce que l'élément maintenant le rouleau porteur 55 est réalisé sous forme de levier 58» 13 - Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la pression des rouleaux est supportée par des éléments élastiques 62. 30 14 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des butées 65 sont prévues pour limiter la course des rouleaux 55»