Brevet FR2242182A1 — publié le 19750328

La présente invention se rapporte à une installation de puisage pour le transport de métal liquide d'un creuset vers une machine de coulée sous pression, avec un puisard susceptible de tourner autour drun axe horizontal et d'etre déplaeé en substance vertiealement lequel présente d'un coté une ouverture-d'admission et du côté opposé une ouverture de sortie surélevée par rapport à lrouverture dradmission, avec un palpeur susceptible d'etre levé et abaissé conjointement avec le puisard et avec un chenal de coulée susceptible dsetre alimenté par le puisard. Dans une -installation de puisage connue, un moteur d'entrainement sert à faire tourner le puisard. Les mouvements de rotation du puisard pour le remplissage et la vidange doivent être dérivées de ce moteur, lequel peut à volonté et individuellement etre raccordé à et coupé d'une source d'energie. Le puisard est en outre articulé sur un bras pivotant, oui peut être pivoté depuis une position au-dessus du creuset vers une position au-dessus de la machine de coulée sous pression, et inversement. Dans une installation de puisage à commande automatique connue, il est nécessaire de prévoir, pour cette opération aussi, un moyen d'entrainement. I1 est également connu de substituer à la course de pivotement une course de translation. La présente invention a pour objectif de créer une installation de puisage dans laquelle seule la course de montée et de descente du puisard doit etre dérivée d'un moteur d'entrai- nement, tandis que les mouvements de rotation du puisard peuvent être dérivés du trajet de celui-ci et de sa forme de construction.Conformément à l'lnvention, ce résultat est atteint gracie au fait que le puisard est monté a rotation folle et est conçu de manière telle qu'à l'état vide et au1à l'état rempli de liquide ainsi qu'à l'état immergé, un couple de rotation agit depuis le cté admission sur son axe de rotation, couple qui tend à appliquer le puisard contre une butée de rotation entravant son mouvement de rotation, et quçau-dessus du chenal de coulée est prévue une butée de levage, laquelle au cours de la course de levage du puisard sert à faire tourner celui-ci dans sa position terminale.Grâce à une telle forme constructive, le puisard peut être vidangé à l'interieur du creuset ou immédiatement au-dessus de celui-ci aux fins de l'alimentation de liquide. Grâce à une forme d'exécution particulière du puisard telle que, pour n'importe laquelle de ses positions, et quel que soit son degré de remplissage, un couple de rotation agit, qui tend à l'appliquer contre la butée de rotation, il est possible de maintenir le puisard appliqué contre la butée de rotation, tant qu'il n1 est aplliqué à aucune autre butée.Pour l'admission de liquide, notamment de métal liquide, le puisard est immergé à une profondeur telle que le liquide pénètre par son ouvertre d'admission, et que lors de son levage le liquide en excès s'écoule encore par l'ouverture d'admission, les impuretés surnageant sur le liquide étant' par la même occasion déversées du puisard. La capacité du puisard peut être modifiée par la modification de l'ajustement de la butée de rotation. La butée de levage également réglable ou ajustable sert à produire la rotation ou le basculement du puisard dans la direction de vidange et, indépendamment de la position de la butée de levage et de la course de levage du puisard, ce dernier peut être vidangé partiellement ou totalement.Dans le cas d'une vidange partielle, grâce à la présence d'une pars tratsversale constituant une espèce de siphon à l'intérieur du puisard, les impuretés éventuellement présentes à la surface du liquide sont retenues dans le puisard. Grâce à l'économie 'd'un dispositif d'entraînement ou d'un mécanisme pour dériver le mouvement de rotation du puisard depuis la commande principale, on obtient une construction simplifiée. Conformément à un développement de 11 invention, dans un dispositif de levage mobile en substanee verticalement, lequel comporte un organe d'entraînement coopérant avec un moteur d'entrainewent, l'axe de rotation du puisard est disposé sur un tronçon pivotant, susceptible de pivoter à l'égard du tronçon d'entraînement autour d'un axe parallèle à cet axe de rotation, et il est prévu en outre une butée de pivotement, laquelle au cours de la course de levage du puisard sert à faire pivoter celui-ci depuis la position de ce puisard où il déverse son contenu dans le chenal de coulée.Ceci offre la possibilité de limiter la quantité de liquide à déverser dans le chenal de coulée, étant donné que lors du pivotement du puisrad hors de sa position de déversement, le liquide résiduel y contenu retourne dans le réservoir. Une vidange complete de puisard apres chaque opération de puisage présente l'avantage qutil peut s'y deposeroune quantité moindre d'impuretés et de liquide résiduel que dans les cas où du liquide résiduel resterait toujours dans le puisard. D'autres caractéristiques avantageuses découlent des revendications, de la description et dusdessin. Dans ce dernier est représentée schématiquement une installation de puisage pour une machine de coulée sous pression pour la coulée de métal, en tant qu'exemple de réalisation de l'objet de l'invention. La Fig; l est une vue en coupe longitudinale de ltexemple de réalisation. La Fig. 2 est une vue de détail de la Fig. 1 à plus grande échelle. La Fig. 3 représente une vue correspondant à celle de la Fig. 2, dans laquelle les éléments occupent d'autres positions. La Fig. 4 est une vue de face d'elements de l'exemple de réalisation. La Fig. 5 est une en plan d'une partie de l'exemple de réalisation. Dans un four l se trouve un creuset 3 entouré par une chambre de combustion 2 pour la réception de métal liQuide, notamment d'un alliage d'aluminium, de cuivre, de magnésium ou de zinc. Le creuset 3 est muni d'un côté drun chenal de coulée 4, dont ltextrémité de réception 5 penetre dans le creuset 3. Le chenal de coulée 8 aboutit au-dessus dtune chambre de pression 7 d'une machine de coulée sous pression non représentée, chambre de pression qui presente une ouverture de chargement 6. Un châssis 8 en forme de U est disposé sur le four 2, et dans la tête transversale 9 de ce châssis est montée à translation axiale une tige de levage lO, qui présente un tronçon d'entrainement-ll et un tronçon de pivotement 13 relie à pivotement au tronçon Il à laide d'une articulation 12. Les deux tronçons Il et 13 sont relies l'un à l'autre au moyen d'un ressort de traction 14, qui tend à maintenir ces deux tronçons dans la position coaxiale représentée à la Fig. 1. Le tronçon d'entrainement Il présente une partie dentée 15 à la manière d'une crémaillère, dans les dents de laquelle engrène un pignon 16 d'un moteur d'entrainement 17. A la tige de levage 10 est fixé un câble 20 guidé sur des galets de renvoi 18 et 19, et à l'extrémité du câble éloignée de la tige de levage est attaché un poids d'equilibrage 21. Au tronçon de pivotement 13 est fixé à l'aide d'un étrier 23 un coussinet 24, servant au montage en porte-B-faux d'un puisard 25, monté à rotation ou à basculement au-dessus de son centre de gravité. Le puisard 25 est conçu de manière telle qu'un couple engendre sou l'action de son propre poids G sur un bras de levier g tend à appliquer le puisard 25 contre une vutée de rotation réglable 26, indépendamment du degré de remplissage du puisard ou du fait aue ce puisard est ou non immergé dans du métal liquide 27 se trouvant dans le creuset 3, métal liquide qui exerce une force ascensionnelle A sur le puisard 25, force qui agit sur un bras de levier a. Le couple G.g doit donc être toujours supérieur au couple antagoniste A.a. Cette conception est réalisée grace à une distribution de masses appropriée du matériau, notamment de la fonte, du pui sard 25 Celui-ci présee e une ouverture d'admission 28 et une ouverture de sortie/ en forme de bec, surélevée par rapport à l'ouverture d'admission. A Itintérieur du puisard est prévue une paroi de séparation 30, laquelle forme une espece de siphon qui limite le débit d'évacuation du puisard 25, La mod1- fication de la position de la butée 26 permet de modifier la quantité transportée par le puisard. Au tronçon de pivotement 13 est attaché un palpeur réglable 32, servant à détecter la profondeur d'immersion du puisard 25 dans le métal liquide 27. Au-dessus de 11 extrémité 5 du chenal de coulée 4 est fixée au châssis 8 une butée de levage 33 susceptible notamment d'être réglée à une hauteur de levage optimale, butée qui au cours de la course de levage du puisard 25 sert à l'application de la partie du puisard 25 qui présente l'ouverture de sortie 29, de telle sorte que ce puisard con forment à la Fig. 3 du dessin, est tourné ou basculé dans une position pour laquelle le métal liquide contenu dans le puisard s'écoule sur l'extrémité de réception 5 et passe ensuite, par le chenal de coulée 4 et l'ouverture de remplissage 6,dans la chambre de pression 7.Dès lors, au cours de la course de montée, le puisard 25 passe à côté du chenal de coulée 4, et son ouverture de sortie 29 exécute lors de la rotation, comme représenté au dessin, un mouvement vers la gauche, de sorte que l'ouverture de sortie 29, lors de la vidange du puisard 25, est située audessus du chenal de coulée 4, et que le liquide est déversé du puisard dans le chenal de coulée (Fig. 3). Sur le tronçon de pivotement 13 est prévue une butée 34 de préférence réglable5 qui coopère avec une butée de pivotement 35 réglable fixée au châssis 8, de telle sorte que dans la suite de la course de montée du puisard 25, le tronçon de pivotement 13 est articulé dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre autour due l'articulation 12 et que le puisard 25 représenté à la Fig. 3 atteint une position pour laquelle son contenu est déversé, à côté de lsextrémite de réception 5 chenal 4, dans le creuset 3. Lors de la descente de la tige de levage 10, le tronçon de pivotement 13 revient d'abord, sous l'action de son propre poids et du ressort de traction 14, dans sa position coaxiale au tronçon d'entrainement 11. En outre. au fur et à mesure que le coussinet 24 s'éloigne de la butée de levage 33, le puisard 25 revient dans sa position de rotation représentée aux Figs. i et 2, pour laquelle il s'applique contre la butée de rotation 26. Le puisard 25 conserve cette position égale- ment lors de son immersion dans le métal liquide 27. il s'immerge dans ce métal jusqutà ce que le palpeur 32 produit l'arrêt du moteur d'entraînement 17.Dès que l'ouverture d'admission 28 se trouve au-dessous du niveau du métal liquide 27, le métal pénètre dans le puisard 25, et les impuretés sont maintenues à la surface. Lors de la montée de la tige de levage lp, la partie du liquide située au-dessus de l'ouverture d'admission 28 s'écoule et entraîne les impuretés. Dès que le puisard 25 est appliqué contre la butée de levage 33, il est tourné ou basculé dans la position de rotation représentée à la Fig. 3, pour laquelle le métal liquide qu'il transporte passe sur l'extrémité de réception 5 du chenal de coulée 4, opération au cours de laquelle les impuretés surnageant à la surface sont retenues par la paroi transversale 30.Lors de la suite de la course de montée de la tige de levage 10, le tronçon pivotant 13 est, sous l'action des butées 34, 35 > pivoté dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, de telle sorte que le liquide résiduel se trouvant dans le puisard est renversé dans le creuset 3. Par la modification de la position d'au moins une des butées 34, 35 il est possible en cas de course régulière du tronçon d'entraînement 11, de modifier l'instant auquel le tronçon pivotant 13 est pivoté et dès lors de modifier la quantité déversée dans le chenal de coulée 4. En pi2rtieulier, lorsque pour empêcher l'oxydation de la surface libre du métal liquide 27, un gaz protecteur est employé, il est possible de recouvrir d'une manière simple le creuset 7, et dans ce cas, il est avantageux que l'articulation 12 se trouve à l'intérieur du capot de recouvrement, ou qu'une fente dans le capot nécessaire pour la commande du tronçon pivotant 13 soit recouverte par un tiroir ou similaire. Aux fins d'un accès facile a la butée de levage 33 et/ou au puisard 25, il est possible de prévoir un clapet susceptible d'être ouvert aisément. Au chenal de coulée 4, notamment dans la région où celui-ci émerge du four 1, il est également possible de fixer un clapet.Le gaz protecteur est nécessaire en particulier lors du traitement d'un alliage de magnésien, et son emploi est avantageux pour un alliage braluminium, surtout lorsque des qualités très pures sont exigées. L'installation de puisage cS-dessusdécrite n'exige qu'une dépense en matériel de construction réduite et peut être fabri quée à un prix de revient avantageux. La durée nécessaire pour l'exécution d'une opération de puisage est faible, de telle sorte qu'une fréquence de production élevée peut être maintenue pour le machine de coulée sous pression. Le puisard ne doit pas être maintenu dans une position d'attente, ce qui évite qu'en raison des périodes d'attente sinon variables, le métal soit alimenté à la machine de coulée sous pression à des températures vairables. En raison du retour des impuretés dans le métal liquide lors de la montée du puisard, en raison de la retenue des impuretés par la paroi transversale lors du déversement du métal du puisard et en raison du retour,dans le creuset,du métal résiduel se trouvant dans le puisard. il est prévenu, dans une large mesure, que des impuretés, notamment des oxydes du métal liquide, passent à la machine de coulée sous pression Sur le côté opposé à celui du moteur 17, le tronçon d'entraînement li peut présenter un coin s'élargissant vers le bas, quoi est en liaison de travail avec un palpeur d'un élé- ment temporiseurv de telle sorte que cet élément temporiseur est ajusté conformément à la position instantanée du niveau de liquide (position la plus basse du puisard 25), ce qui retarde d'autant plus-le commencement de la montée déclenché par la machine de coulée sous pression que le niveau de liquide est plus haut De ce fait, en ce concerne le cycle de la: machine de coulée sous pression3 le liquide est toujours alimenté au meme instant à cette machine REVENDICATIONS 1.- Installation de puisage pour le transport d'un liquide notamment de métal liquide, d'un creuset vers une-machine de coulée sous pression, avec un puisard susceptible de tourner autour d'un axe horizontal et d'être déplacé en substance verti calement, puisard qui présente d'un côté une ouverture d'admission et du côté opposé une ouverture de sortie surélevée par rapport à l'ouverture d'sdmission, avec un palpeur qui monte et descend conjointement avec le puisard et avec un chenal de coulée susceptible d'être alimenté par le puisard, installation caractérisée par le fait que le puisard (25) est monté à rotation folle et est conçu de manière telle que, quel que soit son degré de remplissage et son degré dsimmersion dans le liquide, un coulpe de rotation agit à-partir de son côté d'admission-(28) sur son axe de rotation, couple qui tend à appliquer le puisard contre une butée de rotation (26) entravant son mouvement de rotation, et par le fait qu'au-dessus du chenal de coulée (4, 5) est prévue une butée de levage (33) servant dans le cours de la course de montée du puisard à faire tourner ce dernier velus sa positon de vidange. 2.- Installation de puisage selon la revendication 2 avec un dispositif de levage exécutant une course en substance verticale, dispositif qui comporte un élément d'entraînement coopérant avec un moteur d'entraînement, installation caractérisée par le fait oue l'axe de rotation du puisard (25) est disposé aur un tronçon pivotant (13) articulé sur ltélément d'entraînement (11) autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du puisard, et par le fait qu'une utée de pivotement (34, 35) est prévue, laquelle au cours de la course verticale du puisard sert a faire pivoter ce dernier hors de la position pour laquelle il déverse son contenu dans le chenal de coulée (4, 5). 3.- Installation de puisage selon la revendication 2, caractérisée par le fait aue la tige de levage (10) est subdivisée en un tronçon d'entraînement (11) et en un tronçon de pivotement (13) monté à pivotement sur le tronçon d'entres nement, et par le fait qu'un ressort (l4) tendant à s'opposer au mouvement de pivotement agit sur les deux tronçons. 4.- Installation de puisage selon l'une quelconque des revendications de l à 3, caractérisée par le fait que le puisard (25) présente a son côté de sortie (29) une paroi transversale (30) formant une espèce de siphon, paroi aui est éloignée du fond du côté de sortie d'une distance permettant le passage. de liquide. 5.- Installation de puisage selon l'une quelconque des revendications de 2 à 4, caractérisée par le fait qutavee le dispositif de levage (10, 16) est en liaison d'action avec un organe de temporisation, lequel retarde le commencement de la course du dispositif de levage conformément au niveau instantané duliquide dans le creuset (3).