Brevet FR2329386A1 — publié le 19770527

La présente invention concerne une machine à couler par centrifugation sous vide destinée à réaliser des pièces métal liques au moyen du procédé de fonte i cire perdue. I1 est connu que pour remplir les moules en platre ou en céramique, selon le procédé de fonte à cire perdue, on fait appel à la méthode de centrifugation qui consiste à utiliser la force centrifuge fournie par la rotation du creuset accolé au moule, pour obliger le métal en fusion contenu dans le creuset, à pénétrer dans le moule. Mais, on a constaté que ce procédé offrait un incon vénient grave, celui de gazer le métal lorsqu'il coule dans le moule, du fait que l'ensemble baigne dans l'atmosphère. C'est pourquoi, on a conçu des matériels qui permettent que les processus de fusion et rotation s'opèrent dans une enceinte sous vide. Néaoins, cette technique 'est pas sans inconvénient. C'est ainsi que, étant donné les dimensions relativement importantes de la cuve étanche dans laquelle s'effectue la centrifugation, le temps d'opérer le vide et ensuite de le casser s'avère long et onéreux en énergie. Un premier but de l'invention est de fournir une machine qui, tout en continuant d'utiliser le principe de coulée sous vide par centrifugation, évite les pertes de temps et d'énergie et procure par conséquent un meilleur rendement de travail et une économie substantielle. C'est un autre but de l'invention de fournir une machine du type sus-mentionné, simple, pratique et rationnelle susceptible de faciliter les opérations de chargement et de fixation du moule C'est enfin un but de l'invention de fournir une machine permettant aussi, d'une part, de travailler sous atmosphare réduite ou neutre et, d'autre part, de remplir des moules métalliques7 voire des lingotières. Pour atteindre ces buts, l'invention consiste essen tlelleeent à substituer à la grande cuve fixe des machines connues, un petit conteneur étanche excentré sur un bras rotatif et destiné à renfermer le moule et le creuset qui l'alimente, de sorte qu'il suffit de quelques secondes pour provoquer le vide dans ce conteneur et peu d'énergie pour lty maintenir pendant la centrifugation. Suivant une forme préférentielle de l'invention, cette cette machine comprend, dans le fond d'une cuve fixe, un bras horizontal entraîné en rotation par un arbre central accouplé à un moteur par une transmission, ledit bras supportant, à une de ses extrémités, un conteneur cylindrique dont l'axe est disposé paral lèlement au bras et comportant un flasque de fermeture étanche équipé de moyens destinés à supporter le moule et le creuset qui lui est accolé et qui sont susceptibles de coulisser horiaontale- ment sur des glissières, lesdits moyens permettant ou bien d'introduire le moule et le creuset dans le conteneur et de les main tenir légèrement inclinés pour favoriser la coulée du métal en fusion, ou bien de dégager le moule et le creuset du conteneur après l'opération de coulée, lesdits moyens permettant en outre de relever verticalement le support du moule pour en faciliter sa fixation, ou sa dépose. Pour opérer le vide dans le conteneur avant et pendant la centrifugation, une canalisation le relie à une pompe en passant par un filtre. Cette canalisation comprend une partie solidaire du bras rotatif supportant le conteneur et débouchant dens l'arbre creux d'entraînement. Une caractéristique de ce montage réside dans le fait que le raccordement de la canalisation au conteneur a lieu sur le côté, bien au-dessus de la génératrice inférieure de manière que des particules de toutes sortes ne soient pas aspirées par la pompe et demeurent dans le conteneur. Le dessin annexé montre à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention. L La figure I est une vue en élévation d'une machine offrant les caractéristiques de l'invention, dont la cuve extérieure et la carrosserie sont coupées. La figure 2 en est une vue en plan par-dessus. La figure 3 est une vue en coupe à échelle plus grande du conteneur fermé. La figure 4 en est une vue en plan par-dessus et en coupe. Sur Tes dessins, le repère I désigne une cuve ouverte vers le haut qui repose sur un châssis carrossé 2 supportant, par des traverses radiales 3, les paliers 4 d'un arbre creux 5 qui s'étend verticalement au centre de la machine. Cet arbre comporte une poulie d'entraînement 6 accouplée à un moteur électrique 7 par une courroie-de transmission 8. L'extrémité supérieure de l'arbre creux 5 qui traverse le fond de la cuve I, est rendue solidaire d'un bras 9 qui s'étend horizontalement et à l'une des extrémités duquel est fixé un conteneur 10 cylindrique dont l'axe est parallèle audit bras (Pig. I). Le conteneur 10 est relié & l'arbre creux 5 par une canalisation II qui est raccordée, d'une part, sur le côté dudit conteneur en I2 et, d'autre part, à un joint I3 dudit arbre 5 dont l'extrémité inférieure comporte un second Joint tournant 14 pour son raccordement à un tube 15 rejoignant la pompe à vide (non représentée) en passant par un filtre 16. Le conteneur 10 est fermé par un flasque I7 équipé d'un Joint qui prend appui contre les bords I8 dudit conteneur. Ce flasque comporte deux chapes 19 dans lesquelles s'articulent les extrémités de deux tiges parallèles 20, accouplées à leurs extrémités libres par une traverse 21 dans laquelle prend écrou une vis 22 manoeuvrant un disque 23, à l'rencontre d'un second disque fixe 24, entre lesquels est bloqué le moule 25. le disque 24 comporte une fenêtre centrale pour permettre la communication entre le creuset 26 et le canal axial du moule 25, ledit creuset étant maintenu entre les deux tiges 20 par un support amovible 27 (Fig. 3 et 4). le flasque I7 comporte en outre deux doigts parallèles 28 dont les extrémités libres sont pourvues de deux vis 29 jouant le rôle de butées réglables pour les tiges 20 de manière que le moule 25 et le creuset 26 soient inclinés par rapport à l'axe du conteneur 10 comme le montre bien la figure 3. le flasque I7 avec les moyens qui l'équipent pour supporter le moule 25 et le creuset 26, peut coulisser sur des glissières parallèles 30 qui s'étendent horizontalement au-dessus du bras 9 et qui sont supportées, par leurs extrémités, par des goussets 31 soudés de part et d'autre du conteneur 10 et par une traverse 32 fixée au bras 9 et jouant le rôle de contrepoids pour équilibrer la masse rotative que représentent le conteneur et son équipement. Le flasque I7 comporte deux coulisseaux à billes 33 diamètralement opposés, engagés sur les glissières 30 (six. 4). le fonctionnement de la machine s'effectue de la façon suivante le flasque I7 est amené dans la position représentée en pointillés sur la figure I, c' est a dire à 1' extrémités des glissières 30 opposée au conteneur IO. Les tiges 20 sont relevées à la verticale grâce à leur articulation dans les chapes 19. Dans cette position il est aisé de placer le moule 25 entre les disques 23-24 qui le maintiennent solidement Après avoir rabattu les tiges 20 et le moule 25, il convient de fixer le creuset 26 contenant le métal en fusion, entre lesdites tiges de façon que son bec communique avec l'en- trée du moule, puis d'introduire le tout dans le conteneur IO qui se trouve alors fermé par le flasque I7 (Fig. 2 et 3). I1 suffit ensuite d opérer le vide dans le conteneur IO au moyen de la pompe (non représentée). On comprend aisément que gracie au faible volume du conteneur IO le vide est opéré en quelques secondes. Puis le conteneur IO est entraîné en rotation par le bras 9 commandé par le moteur 8. La centrifugation s'effectue à la manière connue pendant que l'on maintient le vide dans le conteneur 10. Lorsque la coulée est terminée, on casse le vide ce qui permet d'ouvrir le conteneur pour en dégager le moule 25 et le creuset 26 en faisant coulisser le flasque I7 et son équipement sur les glissières 30. I1 va sans dire que le mode de réalisation qui vient d'être décrit a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte pour cela de la présente invention, par exemple on peut envisager d'djoindre à la machine un pro cd pour fondre le métal. REVENI)ICÂoeI0NS I- Machine à couler sous vide par centrifugation selon le procédé "fonte à cire perdure" comprenant, dans le fond d'une cuve fixe ouverte vers le haut, un bras horizontal entraîné en rotation par un arbre central accouplé à un moteur par une transmission, caractérisée par le fait que le bras rotatif (:9) supporte à une de ses extrémités, un conteneur cylindrique (IO) rendu étanche destiné à renfermer un moule (25) et un creuset (26) de métal en fusion et relié, par une canalisation (11-15), à une pompe susceptible de provoquer rapidement le vide dans ledit conteneur et de l'y maintenir pendant la centrifugation. 2- Machine suivant la revendication I, caractérisée par le fait que le conteneur (IO) comporte des moyens destinés à supporter le moule (25) et le creuset (26) qui lui est accolé et qui sont susceptibles de coulisser horizontalement sur des glissières (30) du bras rotatif (9) lesdits moyens permettant d'introduire ou de dégager le moule et le creuset du conteneur. 3- Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens supportant le moule et le creuset sont deux tiges (20) parallèles portées par un flasque (17) guipé d'un joint et destiné i fermer le conteneur (IO). 4- Machine suivant les revendications I et 3, caractérisée par le fait que le moule (25) est serré entre deux disques (23-24) coopérant avec les tiges (20) supportant le creuset, dont l'un est fixe et l'autre reglable et pourvu d'une poignée de serrage à vis ( 22). 5- Machine suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les tiges ( 20) supportant le moule (25) et le creuset (26) sont articulées dans des chapes (I9) solidaires du flasque (I7) de fermeture du conteneur (IO) et reposant contre des butées reglables (29) de manière à maintenir le moule et le creuset légèrement inclinés dans le conteneur pour favoriser la coulée. 6- Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que les chapes (I9) du flasque (17) permettent de relever verticalement les moyens supportant le moule (25) pour faciliter sa fixation, ou sa dépose. 7- Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait quelle flasque (I7) comporte des coulisseaux (33) mobiles sur des glissières fixées de part et d'autre du conteneur (IO) et à ltextrémité du bras rotatif (9). 8- Machine suivant la revendication I, caractérisée par le fait qu'une partie (II) de la canalisation d'aspiration d'air relire le conteneur (IO) à l'arbre (5) d'entraînement qui est creux. 9- Machine suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que le raccordement (I2) de la canalisation au conteneur (IO) a lieu sur le c8té, bien au-dessus de la génératrice inférieure pour éviter l'aspiration des déchets de métal qui s'échappent du moule et du creuset, et autres particules de toutes sortes.