DANS
Depuis une vingtaine d'années, le mouvement progressif de la fonderie s'est considérablement développé, si Ton considère la situation assez stationnaire de cette industrie pendant longtemps, au point de vue de la fabrication des moulages. Les brevets se sont succédé, plus ou moins sérieux, plus ou moins appuyés par des résultats pratiques ; mais on ne saurait nier qu'il y a eu un véritable élan, de la part des fondeurs, dans la recherche des améliorations apportées aux travaux quelque peu arriérés jusque-là du moulage et de la coulée des métaux.
Le travail qui figure ici est destiné à s'ajouter à celui par lequel nous avons terminé le deuxième volume de cet ouvrage, pages 198 à 228. Il complète les documents déjà fournis et vient résumer en une revue plus spécialement consacrée à la fabrication les progrès accomplis dans les opérations du moulage et les divers procédés qui s'y rattachent en dehors de la production proprement dite du métal.
Coulée en moules mélalliques. — Gomme en tout temps, parce que c'est l'idée qui vient à beaucoup de personnes, souvent étrangères à la fonderie, les inventeurs ont cherché des résultats économiques dans l'emploi de moules métalliques, devant donner un travail plus précis, plus régulier et moins incertain que le moulage en sable.
Un brevet Boue de 1866 admet des moules en fonte à parties démontées pour faciliter le retrait. Avec des chapes en fonte, l'inventeur emploie des noyaux en terre ou en sable pour former ce qu'il appelle un système de moulage mixte. A la môme époque, un brevet Guetmier est pris pour une disposition particulière consistant à couler des enveloppes extérieures en fonte blanche, sur lesquelles on fixe de la fonte
grise coulée à une haute température, permettant de ramener à l'état pâteux la fonte blanche encore chaude et d'y adhérer par fusion, sinon par soudure; ce procédé devant permettre d'obtenir des cylindres de laminoirs durs à l'extérieur, demeurant gris et résistants au centre.
En renversant l'opération, l'auteur prétend couler des pièces avec deux sortes de fontes différantes, dont la dureté est reportée & l'inté* rieur ou à l'extérieur, suivant les besoins. Ainsi il obtient des canons avec une âme en fonte dure et des colonnes dont l'extérieur en fonte grise peut être tourné et travaillé, alors que l'intérieur, en fonte blanche, doit résister à l'écrasement.
Par extension, divers métaux seraient susceptibles d'être réunis de même façon : tels le cuivre et le bronze soudés à la fonte, le zinc à l'étain, etc.
Les procédés Guetmier s'écartent des nôtres en ce que les métaux, devant être appliqués, sont coulés, alors que celui qui doit recevoir la matière en fusion est encore rouge et à peine âgé. Or il semble tout à fait impossible, en pratique, de dégager une pièce, venant d'être coulée, de son noyau on de sa chape pour qu'elle soit en état de recevoir aussi rapi^ dément qu'il est utile la deuxième coulée qu'elle attend, En supposant que C6 soit possible, ce ne pourrait être que pour des pièces simples, et encore faudrait-'il se presser beaucoup pour démouler, débarrasser Qt remmoulep d'une façon opportune les pièces devant être soudées.
L'invention n'a pas eu de suites à ce point de vue, que nous sachions. On se borne encore â faire chauffer au mieux et au plus haut degré les pièces devant recevoir & Textérieur ou 4 l'intérieur un autre métal. Ainsi faisait, il y a longtemps, un fondeur de Saint-Quentin, qui fabriiquait des robinets dont la clef en fonte était recouverte de cuivre et dont le boisseau, également en fonte, recevait & l'intérieur une garniture de bronze.
Comme dispositions particulières de coquille, nous relevons en 1871 et 1874 des brevets Lobdel pour cylindres durcis à la table et conservant leurs tourillons en fonte grise. O'est une disposition dans le genre de celle de la planche S6, figure 10, et dont le mode de coulée est disposé pour remplir le moule en trois fois t d'abord le tourillon inférieur, puis le corps du cylindre, enfin la partie supérieure, comprenant la masses lotte.
L'inventeur admet en outre Tapplication cTwie prêssùm au sommet du cylindre coulé pour resserrer la matière et éviter les piqûres.
^11 4880^ on trouve un brevet Quensell, relatif à des perfectionnements touchant la coulée en coquille. Ce brevet s'appuie sur des mélan^ get entre fontes grises et fontes blanches, Il admet de préférence des fontes au charbon de bois et à Tair ft*ûid, avec une proportion de 5 à
30 p. 0/0 d'aoier fonda. Pour plaques de blindage, le brevet indique un mélange de :
Fonte grise .,,••.., 90 à 40 parties,
— blanche » 35à40 —
Acier fondu •#.• • 20à90 parties.
Pour les projectiles, la combinaison reste dans les mêmes limites. Toutefois la proportion de fonte grise est augmentée et celle de l'acier diminuée. Pour les croisements de voie, le mélange admet uniquement la fonte grise avec 15 à 30 p. 0/0 d'acier.
Enfin, pour les roues de wagons devant recevoir la trempe à une épaisseur plus grande que celle des croisements, il taxii s^outer 5 p. 0/0, ou plus, de fonte blanche au mélange ci-dessus.
Les pièces doivent être décochées toutes rouges et déposées dan? un four où, de la température rouge sombre, on les laisse refroidir lentement pour éviter les tensions, les ruptures et les gerçures par suite du retrait.
Fabrication de$ tuyaux coulés debout (é86i), -r-Iai commence la défilé des brevets pris sucoessiyement en vue de la fabrication d^P tuyaux do conduit^ pour Teau at le gajs. Nous avons dit comment 1^9 premiers pro^^ cédés appliqués à cette fabrication ont été apportés d'Angleterre', puis perfectionnés par nous, dès 1840, à Marquise, Le&i propriétaires de ces usines n'ayant pas jugé à propos de prendre des brevets quel» conques, la fabrication des tuys^uz tut créée et développée saQs bruit et sans qu'elle eût lieu de se répandre, de 1840 ft 166!$, sauf & l'usine de Torteron, dépendant de la Société de Fourahambaulti
Eu 1862, cette Société prit des bravets pour l'eiisemble de dispositions dont nous ayons déj4 parlé.
Elle fut bientôt suivie dans cette voie par diverses usines qui, s'inspi-i rant des procédés de Marquise, youlurent monter la fabrication des tuyaux en évitant les brevets de Pourchambault. On vit successive^ ment alors apparaître des brevets appori^ant des dispositions plus ou moins controuvées et n'ayant d'autre but que 4o se garer des revendit cations pouyant survenir.
AiQSi vit-on, m peu d'aunéas» surgir les breyets qui suivent ;
4863. Fonderies de CHorme, -^ Dispositions partiQuliàres des ohftssis pour recevoir de la terre réfractaire au lieu 4a sable, et permettant d'utiliser plusieurs fois UU mên^e moule.
4865, Srevet JOucomel. — GbÂssis assemblés h charnières, munis de tourillons et disposés pour s'ouvrir et se refermer sans goujons ni çuidcst 668 châssis devant prendra» par un mouvement de bascula
toutes les positions voulues pour la fabrication, la coulée et le démoulage.
J865. Brevet de La Rocheite, à Givors . — Cage portative circulaire, portant les moules de tuyaux, avec système de cMssis mobiles se présentant devant les ouvriers, sans qu'ils aient besoin de se déplacer. L'appareil de moulage peut être soulevé par un piston à vapeur ou par une presse hydraulique agissant à l'aplomb des moules à manœuvrer, par des mouvements intermédiaires quelconques.
i865. De Wendel et C»®. — Lanternes facilitant la confection, le séchage et le démoulage.
1865, Usines de Pont-à-Mousson, — ^Dispositions spéciales pour obtenir que les châssis de tuyaux soient moulés, renmoulés et démoulés suivant une verticale constante. Bâtis à guides conduisant les châssis, système de repérage obtenu par coulisses, galets, etc.
4868. Système V. Doré, du Mans. — Chantiers mobiles pour la coulée des tuyaux. Dispositions spéciales appliquées au centrage des modèles et des noyaux.
4868. Brevet de Vaihaire pour moulage et coulée des tuyaux par rotation. — Application de la force centrifuge au moulage des tuyaux et de toutes pièces cylindriques et sphériques. Ces procédés ingénieux, mais sans portée, ont été adoptés vers 1849, en Ecosse, où nous les avons vus fonctionner dans une usine des environs de Glasgow.
4868. Brevet Bertsch, pris en commun avec les propriétaires des usines d' Ars-sur-Moselle pour divers détails se rattachant à la fabrication des tuyaux : modèles circulaires se développant dans le sable, tablier à bascule pour couler les tuyaux debout, lanternes rétractiles, etc ; ces diverses dispositions déduites de celles utilisées à Marquise où M. Bertsch a été employé comme chef d'atelier.
4868. Brevet Bellefond. — Moulage des tuyaux en chapes garnies de terre et pouvant servir plusieurs fois. — Brevet Boigues-Rambourg , de Torteron, pour lanternes articulées ou rétractiles. — Brevet nouveau Doré, du Mans, applicable au moulage des tuyaux, comprenantun ensemble de procédés pour : séchage à l'air chaud, flambage par des matières résineuses introduites dans les foyers des fours de séchage, châssis groupés sur appareils roulants, noyaux séchés sur chariots dans des étuves verticales et horizontales, en un mot, tout le bagage de la fabrication des autres usines, à commencer par celles de Marquise, où tout cela existait depuis quinze ans et plus.
/«SôP. Nouveaux brevets Bertsch pour moules et noyaux de tuyaux, rehausses mobiles pour tuyaux spéciaux, à brides, etc.
Nous en passons, sinon des meilleurs, sans compter les procédés de Lavoulte, de Fumel et de bien d'autres usines, survenus à la même époque et dont le détail est instructif pour ceux qui, comme nous.
se sont appliqués à suivre le mouvement de cette fabrication spéciale.
Déjà nous avons fait remarquer le débordement de procédés plus ou moins nouveaux, qui suit toute invention récente ou tout développement particulier d'une industrie. Nous avons fait voir ce qui se passe dans la question des aciers, aujourd'hui à Tordre du jour. La première pensée de tout fabricant qui se voit devancé par des inventions nouvelles est de lutter contre ces inventions en apportant des procédés plus ou moins discutables évitant les brevets. Puis tout cela se fond, s'efface ou disparaît, devenant la source de contestations et de procès sans nombre, dételle sorte que les juges, les experts et les intéressés eux-mêmes ne savent plus où ils vont, s'il se produit un litige.
Machines à mouler, — Pour ce qui touche les inventions ou les perfectionnements dans les procédés généraux du moulage, en dehors de la question de fabrication des tuyaux, nous nous bornons à résumer par ordre d'ancienneté les brevets qui nous paraissent intéressants. Notons d'abord les appareils mécaniques à mouler, dont les suivants :
4866. Appareils Scott pour mouler les engrenages, les poulies, les volants, etc., dont nous avons parlé déjà, et dont les brevets remontent à
Les machines pour mouler les engrenages en châssis, représentées parles figures 14 et 15 de la planche 40, de même que l'appareil à mouler dans le sol de la fonderie (fig. 8, pi. 26), sont construites aux ateliers de Crown'-Ironworks, à Manchester.
L'appareil (fig. 15) dit de W. Heis est plus spécialement disposé pour diviser les roues coniques ou à hélices. Les deux types courants divisent :
L'un, des roues de 1«,500 de diamètre sur0",38 de largeur déjante ; l'autre, des roues de0",850 de diamètre sur 0",30 de largeur de jante.
Le premier vaut, pris en Angleterre, environ 2,000 fr. ; le deuxième, 1,500 à 1,600 fr. Ils doivent être établis en France, vu leur simplicité relative, à des conditions meilleures.
L'appareil (fig. 8, pi. 6), qui moule sans modèle les roues droites, les roues d'angle, pleines ou évidées, les volants et les poulies de tous diamètres, est établi par les constructeurs suivant quatre types de forces différentes.
A. Diamètre 0»,30 à l-,22. Largeur 0»,305. Poids 600W<v. Prix 2.300 fr. »
D. — 0»,90à5-,15. — 0«,585. — 2.900"»»». — 5.600fr. »
Les machines pour mouler les diamètres plus grands sont comptées
p»r cliaque pied anglais Bupplémeutaire, ^oii 0^,906 & raiaon da 900 fr. en sus. Les prix comprennent les frais d'emballage et la mise à quai au port d'embarquement.
Etant convenu que lea modales devant donner la denture sont parfai* tement exacts comme pas» épaisseur, force des dents, et sont cons * trnits en métal» on obtient avec ces appareils une exécution facile, rapide autant qu'exacte. Le moulage est net et donne, avec économie, des pièces plus rondes et moins susceptibles de déformation que les modèles en bois.
fS79, Machines à mouler S^boldet Ne/f,-^ Ces appareils ont pria qnel^ que faveur en France où les cessionnaires des brevets, MM, Falcot, Mairet et o* en ont placé un certain nombre, de môme que dans quelque»
pays étrangers, notamment en Espagne et en Italie.
La Société de Commentry-'Fourchambault, la Compagnie du chemin de fer de Lyon et diverses fonderies de la Meuse, des Ardennes et de la Haute-Marne emploient aujourd'hui ces procédés de moulage qui ont été appliqués, entre autres, à la fabrication des boites à graisse et des petites pièces pour le matériel roulant des chemins de fer, 4 celle des pièces de machines à coudre et aussi à celle de tous les petits objets susceptibles de se répéter souvent dans la fonderie de fer comme dMS la fonderie de cuivre, ou d'acier et de fonte malléable.
Nous avons représenté un de ces appareils à la planche 40i Pour la fabrication d'un moule, on opère de la manière suivante :
On fixe sur le châssis à tourillon G la plaque modèle H, laquelle porte les modèles en bois, fonte ou cuivre qui sont tenus d'une manière définitive tant que devra durer le moulage des mêmes sortes de pièces.
On place le châssis du moule z sur la plaque hf les guides étant arrêtés et clavetés dans leurs trous respectifs.
Après s'être bien assuré que le moule z n'est pas humide, on le saupoudre de noir de fumée. A l'aide d'un tamis, on le recouvre d'une pre« mière couche de sable fin ; puis avec un râteau on amène sur le châssis le sable ordinaire contenu dans un petit wagon en bois, Une fois le châs* sis plein, on foule le sable sur les bords i^vec une batte de bois ou avec le poing. On place alors pur le châssis z une hausse en tôle représentant la quantité de sable qui doit être comprimée, cette hausse devant être de nouveau remplie, s'il est utile. Puis on rapporte au-dessus de la hausse un contre-moule dont les creux et les pleins correspondent à ceux du moule, ce qui donne, après la compression, une foulée du sable parfaitement régulière en tous points.
On abaisse le couvercle de pression k ; on agrafe les brides d'attache L, et enfin, après avoir poussé le wagon roulant D sous le châssis, on agit sur la manivelle de manœuvre appliquée au secteur R.
Jjgl pression* ^usi produite» pe règle par le nombre de tours que Ton
compte à partir du moment oCi 1q wagon roulant D soulève le cMssia à tourillonst Ce nombre de tourg est réglé par expérience après les premiers essais.
Ces opérations terminées^ en tournant la manivelle dans un sens contraire, on descend le wagon roulant à hauteur des rails placés sur les supports A. On le retire de dessous le châssis, en même temps qu'arrive sons ledit châssis un wagon en tôle destiné à recueillir le sable qui peut tomber dans l'opération suivante*
On soulève le couvercle de pression dont la manœuvre est facile, ce conyercle étant équilibré. On enlève la hausse et le contre-moule • une règle passée sur le châssis égalise le sable qui peut déborder ; puis, ' en appuyant sur le taquet T, on décale le disque du châssis â tourillon, d'une main, et de l'autre on tourne la manivelle qui commande la rota« tien de ce châssis G,
La demi-révolution opérée, le châssis ft tourillon se trouve calé, le châssis à sable est alors renversé et l'on ramène, à ce moment, le wagon roulant sons le châssis. A l'aide de la manivelle R, on fait avancer ce wagon qui, lui-même, relève le châssis. On donne quelques ooups de maillets sur le châssis renversé pour décoller le sable, s'il y a lieu* On ôteles clavettes, puis, toujours à l'aide de la manivelle, on descend len« tement d'abord le wagon roulant, et enfin, plus vite, le moule dégagé.
On retire alors le wagon roulant sur lequel le châssis portant le creux du moule se trouve en évidence.
Ces opérations difficiles à rendre sans un dessin très complet et hors de la vue de l'appareil se font très vite, une fois que l'ouvrier qui con^ duit la machine s'est mis au courantf
Quand elles sont terminées, deux hommes portent le châssis sur la machine à centrer, l'autre partie du moule étant faite soit à une deuxième machine â mouler, soit à la même machine, ce qui est toute-t fois beaucoup moins avantageux. Les deux parties sont réunies, engou-' jonnées et clavetées, et le moule est prêt à être coulé.
Les machines construites en France sont solidement établies. Elles fonctionnent à bras et sont desservies par deux hommes, l'un qui moule et l'autre qui apporte le sable et aide â transporter les châssis.
Chaque machine est accompagnée d'un petit appareil, dit machine à centrer, lequel sert â l'assemblage des parties du moule. I^es châssis sont ajustés suivant un système de repérage permettant W assem* blage rigoureusement exactr
Les modèles sont disposés d'une façon particulière. On conçoit qu'ils
doivent être préférablement en métal, s'il s'agit de fabrications suivies,
les seules à notre avis qui puissent autoriser remploi de semblables
appareils.
Dans la fonderie des inventeurs, laquelle est située en Allemagnet
chaque paire de machines n* 1» trayaillant ensemble et desservie par qnatre manœuvres, peut produire 100 & 130 châssis moulés, finis, soit environ 5 à 600 kilogrammes de pièces légères par Jour.
La main-d'œuvre est payée à raison de fr. 18 c. par châssis. Elle comprend le moulage, le démoulage et la coulée.
Les plus grosses machinesproduisent moins, et chaque châssis complet est payé fr. 20 à fr. 22.
A ces conditions, les ouvriers gagnent entre 4 fr. 50 et5 fr. par jour, et le prix de la main-d'œuvre par- 100 kilogrammes de pièces moulées se tient entre 3 fr. 25 et 3 fr. 50 pour les petites pièces destinées à la fabrication des machines à coudre (1).
Le rendement est d'ailleurs subordonné aux sortes de pièces qu'il s'agit de couler.
Une paire de machines n"* 3 conduite par quatre hommes produit, en une Journée, 86 dessous de boîtes à graisse ou 50 dessus.
Avec une machine n"* 1 desservie par deux hommes,donnant ensemble dix-huit à vingt heures de travail, on peut faire Jusqu'à 240 petites boîtes d'essieux de charrettes.
Les appareils présentent peu de frais d'entretien au premier abord. Mais, à l'user, il faut compter sur une assez grande dépense pour le remplacement des organes et surtout des châssis qui sont mis hors de service à la coulée et au décochage, et dont le coût est beaucoup plus élevé que celui des châssis ordinaires.
La dépense des modèles est également fort élevée. Il faut, suivant que nous venons de dire, des modèles métalliques, toujours très coûteux à établir. La dépense est variable suivant les pièces, mais les constructeurs eux-mêmes reconnaissent qu'on peut aisément dépenser 500 fr. pour une couche de modèles, et que pour le moulage complet d'une boîte à graisse des grandes Compagnies de chemins de fer il faut s'attendre à une dépense de modèles dépassant 4,000 francs tout au moins.
Il y a, de plus, à compter avec l'achat et l'installation des appareils, si l'on en juge par les prix de vente, augmentés des droits de brevet, que donnent les constructeurs. En effet :
Une machine à mouler type n* 1, avec plateau pour recevoir un châssis, mesurant intérieurement 0°*,48 de longueur 0'",42 de largeur et 0™,09 à 0">,12 de hauteur, peut peser 1,750 kilogrammes et vaut 3,850 francs en comprenant sa machine à centrer. Une paire de machines avec un seul appareil à centrer, lequel pèse environ 250 kilogrammes, vaut
(1) Ces éléments qui nous sont transmis par les constracteors auraient besoin d'être Térifiés et contrôlés dans d'autres fonderies. Toutes ne sont pas d'accord à cet égard*
7,250 francs. Une paire de châssis fournis pour modèle est comptée 17 fr. 50.
Une machine n"" 2, dans les mêmes conditions, recevant des châssis de 0*,84 de longueur, 0™,625 de largeur, 0™,09 à 0",12 de hauteur, et pesant 2,000 kilogrammes, vaut 4,500 francs.
Avec l'appareil à centrer, deux machines valent 8,500 francs, et une paire de châssis types, 32 fr. 50.
Une machine n« 3, pour châssis de 0'",48 de longueur, 0",42 de largeur et 0^,27 de hauteur, devant mouler des boîtes à graisse et des pièces de forte épaisseur, vaut 4,800 francs, la paire étant vendue 9,000 francs et le châssis type 25 francs.
Tout cela est à considérer, étant établi que ces procédés de moulage ne touchent, quant à présent, que des fabrications de petites pièces et qu'étant donnés des châssis mécaniques bien repérés sur des fonds à mouler rabotés et dressés, on doit obtenir, ainsi que font beaucoup de fonderies, à l'aide de gamins dont la journée ne dépasse pas 1 franc et de manœuvres dont la journée peut atteindre, hors Paris, 2 fr. 50 à 2 fr. 75, des résultats qui n'accusent pas un prix de revient supérieur à 3 ou 4 francs pour 100 kilogrammes de pièces en recette .
En 1881, un nouveau brevet a été pris pour des machines à mouler au nom des fondeurs allemands Gallas et Aufderheide, de Kaiserslaulem (Bavière).
Le système, quoique présenté différemment, rentre à peu près dans les conditions de celui qui précède. Sur un bâtis à quatre colonnes en fer, on retrouve le wagon apportant le sable, celui amenant les châssis, l'appareil à démouler avec couche se renversant par un mouvement d'engrenages, l'appareil compresseur, en un mot, les organes qu'on voit dans l'appareil Sébold et Neff.
Cette nouvelle disposition se compose, en effet, des principaux organes qui suivent :
1^ Un appareil presseur;
2* Un chariot portant le mécanisme servant à dégager les formes ;
3^ Un appareil à retourner la caisse, avec support de la plaque portant les modèles ;
4* Un châssis guide-presseur muni d'un racloir;
5** Un couvercle mobile avec bloc presseur et récipient pour le gros sable ;
d» Un récipient â gros sable avec un tamis automatique par lequel passe le sable fin pour venir tomber sur les modèles.
II est complété de plus par diverses parties accessoires, entre autres :
7* Un appareil automatique pour dresser et £uuster les châssis;
8» Uû appareil de blocs-presseura recouverts de gutta-percha, de même que la plaque à modèles;
0* Un procédé de rénmoulage.
suivant les inventeurs, leurs appareils seraient plus simples et plus pratiques que ceux de leurs concurrents, avec lesquels on ne peut mouler que certaines pièces de dimensions restreintes. Après s'être renseignés, nos lecteurs pourront s'en rapporter^ & cet égard, â leurs appréciations particulières; car, aucune de ces dernières machines n'ayant encore été introduite en France au moment où nous écrivons ces lignes, nous ne pouvons que nous borner à leur signaler cette application récente du moulage par procédés mécaniques.
Procédés particuliers de moulage. — Nous relevons, dans les brevets de ISeO à 1880, les applications qui suivent, concernant le moulage en terre ou en sable de la fonte et du cuivre, lesquelles nous semblent plus ou moins dignes d'attention :
— De 1860 â 1865, Boucher, — Tour vertical agencé & la manière des tours de potier et destiné à parer la chape ou les noyaux des moules. Le lissage a lieu avec les paroirs ordinaires ou par molettes montées glissant sur un guide. Ces outils agissent alors que les châssis à lisser sont installés sur des plateaux tournant à pivot.
Malfoy. — Compresseur hydraulique remplaçant le foulage et ins tallé au moyen de presses, rouleaux ou leviers, ledit appareil servant au moulage des pièces de poterie ou d'ornements plats.
Grun. — Moulage des tambours ou des cylindres à Talde d'anneaux qui s'élèvent & mesure du foulage. C'est une contrefaçon de la disposition adoptée par nous antérieurement à 1856. (Voir flg. 1 et 2, pi. 33.)
Young et Camus. — Emploi de pièces accessoires, clous, pointes, etc., de formes particulières, fixées dans le sable en vue d'empêcher la détérioration des parois des moules.
— De 1866 à 1867, nous trouvons les brevets suivants, lesquels, comme les préeédents, sont aujourd'hui périmés, mais peuvent être utiles â consulter.
Wheeldon. — Emploi de tubes en fer garnis de terre réfractaire ou de noir liquide pour servir dans le coulage de certaines pièces devant être remplies au chenal, et notamment des cylindres de forges moulés en sable ou en coquilles. Application aux susdits tubes d'un entonnoir pourvu d'un tampon servant à régler l'introduction du métal dans le nioule.
^oucAcr.— Procédés pour couler les boutons de porte et autres petites pièces minces, comportant des noyaux n'ayant qu'un seul point d'appui. Ce sont les noyaux à grande portée métallique ou en sable, dont nous avons déjà parlé.
Willeock éi Mason. »^ kpp^feil k mouleP les eûgfeîiàges, poulies et autfeft pièces en forme de couronne. Un pivot central conduit un bras tournant dont l'extrémité est appuyée sur un chemin circulaire. Le bras prolongé au delà du plateau permet d'obtenir des pièces de différents diamètres. C'est en réalité un agencement de trousseau, consolidé plus Ou moins solidement, d'après des données déjà connues.
DeUllê et de Jean, d'Evreux. '^ Coupe particulière apportée aui par <ties à nervures ou autres, hors dépouille, des modèles de coussinets des chemins de fer, pour faciliter le moulage sans noyaux et sans pièces rapportées.
De ISdS à 1870, on remarque les brevets suivants :
Ouri^ de Màromme. -^ Emploii comme châssis de couche, de plaques moulées sur une partie mère et donnant un système de repérage exact pour obtenir des pièces plates et minces, etc.
Caiêrtoiêi & Paris . -^ Moulage de colonnes pleines sans couture avec modèles en plusieurs parties, se retirant du sable par une des extré* mités du moule> à l'aide d'un appareil spécial d'extraction. Les extrémités des colonnes, bases ou chapiteaux» peuvent être obtenues avec des gatelteê foulées dans des bottes et susceptibles d'être placées à toutes lon« gueurs du fût. Ce procédé, que nous avons cité, est encore employé A Paris. C'est du reste le fait d'un modèle embalU dans le sable hori£ontalement» au lieu d'être foulé dans des châssis debout.
Forges de ChàiiUon et Commenîr^.*— Moules en terre à parois séchées et ohauffées au rouge avant d'introduire le métal, principalement l'acier.
Procédés de chauffage avec combustibles liquides ou gazeux.On em« ploie des tubes, â gaz combustibles, du genre des tubes de laboratoire dits de Schlœsing, et l'on dirige les courants vers les points à chauffer et à rougir. Les ga2 ainsi lancés s'échappent alors que leur eflbt est produit et sortent par des évents qu'on ferme au moment de la coulée.
Godin-Lemaire, fonderie de Guise. — Divers procédés que nous avons décrits pour fouler, raccorder, renmouler, etc., et dispositions particulières de châssiSi matrices et formatrices. On peut consulter toute une série de brevets remontant à 1870 et concernant les inventions Où* (Un et leurs applications comme ensemble de procédés connus.
— Depuis 1870 jusqu'à 1870, les applications intéressant le moulage ont accusé des progrès plus ou moins sérieux.
Divers brevets ont été pris pour la coulée de pièces en divers mé* taux par une même opération i
D'autres, pour obtenir par une coulée simultanée des pièces de fonte ayant des parties blanchies en certains points, des parties grises ou Nuitées en d'autres points, tels un brevet Qrupin, en 1872, et un brevet pris par les forges de tHorme, en 1870 1
D'autres encore, pour des appareils à mouler des pièces de forme cir«
culaire à l'aide de trousseaux, de bagues et d'anneaux foulés dans des boîtes, par segments ou en entier, puis superposés pour former le moule complet;
D'autres enân, pour des appareils perfectionnés travaillant à la fois mécaniquement et à la main, avec système de pression donnant plus simplement et plus couramment les résultats qu'ont cherchés les inventeurs de machines à mouler. Tels sont les brevets PUt-Lepainteur, Girard^ Adam, etc., pris en 1874.
En 1875 et 1876, si les progrès se développent dans les fonderies,rien ne semble les accuser, parmi les inventions nouvelles constatées par des brevets.
On trouve seulement un brevet pris par les exploitants des usines de Tusey (Meuse), pour un système de moulage ou plutôt de démoulage des pièces dites à noyaux p^rtm^<nçiie«(?). Certains modèles, par ce procédé, sont retirés du sable sans ébranlement et par un mouvement en héUce.
Puis, la disposition des forges de l'Horme pour un système de plaques minces formant cloison dans les moules de cylindres de laminoirs et permettant de couler simultanément plusieurs sortes de fontes dans un même moule.
Enfin, un système de moulage Woolnougt et Dehne, qui repose sur la confection séparée des parties de moules, à l'aide de plaques de couche portant les unes une partie du modèle, les autres la contre-partie dudit, le tout assemblé et repéré d'une façon invariable. Ce système déjà connu a été complété, en 1878, par les inventeurs qui ont imaginé des parties de modèles et de châssis se retirant sur les côtés des moules ; il rentre dans les dispositions produites par les brevets Godin.
De 1877 à 1881, les brevets d'invention et de perfectionnement se succèdent plus pressés.
On voit en 1878 :
Un brevet Aikin et Drumond pour des perfectionnements du moulage mécanique, ces perfectionnements apportés surtout à la disposition des couches recevant les modèles ;
Un brevet Taylor et Wailes pour un mode de coulée au moyen d'un appareil spécial fonctionnant par la force centrifuge, avec deux centres distincts de rotation. L'inventeur prévoit des noyaux extensifs employés dans des moules à rotation, l'emploi de châssis ou caissons de moulage rotatifs, de noyaux avec parties de recouvrement et glissières ; toutes choses tellement en dehors des applications vulgaires, que les amateurs feront bien de se renseigner.
Un système général, Thiébaut et fils, pour moulagepar pression, auquel se rattachent : l'emploi d'une contre-plaque découpée suivant le profil des modèles et disposée pour s'opposer à Varrachement du sable lors du
démoulage ; l'application d'un procédé pour mouler, à l'aide d'une presse perfectionnée y des pièces quelconques et notamment des clous en cuivre ; la disposition, pour le système de moulage de ces clous, formant galère et comportant les modèles des pièces et ceux des jets et des évents ; le tout, sauf quelques différences dans les détails, reproduisant plus ou moins des dispositions que nous avons citées comme les ayant vu pratiquer antérieurement à 1845.
Une certaine quantité d'inventions Fuzellier et'Thonné, de Nouzon, concernant des moules solidiâés, composés d'un mélange agglutiné de charbon de cornues et d'alumine, de magnésie ou de toute autre substance susceptible de se contracter par la chaleur. Le composé est aggloméré par du goudron et recuit. On pourrait, d'après les inventeurs, opérer dans ces moules un certain nombre de coulées sans détérioration des empreintes.
Comme suite au brevet Thomé pour des moules en composition propres à un emploi permanent, un autre brevet Delbeyne et Nicaise recommande, pour ces moules, un composé de terre glaise, de cendres et d'eau. Ici, comme souvent, les idées se suivent et se ressemblent.
Les mêmes Fuzellier et Thomé ont imaginé aussi un système de moulage à la presse. Ils réclament en outre la priorité pour des dispositions de moulage pai^ plaques portant sur chacune de leurs faces la moitié des modèles. Ces dispositions sont communes avec celles d'un brevet Capitaine Geny, au moins comme principe, si les procédés d'application diffèrent. L'idée première n'est pas nouvelle du reste et a été appliquée il y a longtemps, sur mes indications, à la fonderie Ducel à Pocé.
En 4879 se montrent quelques applications intéressantes :
Un brevet Warkin pour une disposition particulière de moulage en terre. On établit soit dans le sol, soit dans un châssis, un moule en sable dont on garnit les parois intérieures d'une couche de terre appliquée à la brosse. Puis cette couche est complétée par une épaisseur de quelques millimètres de terre plastique, lissée et noircie.
Un brevet Voruz^ de Nantes, concernant un diaphragme percé de trous, intercalé dans le jet pour arrêter les scories au passage. Ce diaphragme, suivant ses proportions, peut être en sable ou en terre de moulage durcie et recuite.
Un brevet Pesanti, bon à consulter pour nouveaux moyens de moulage mécanique et application de ces procédés à la fabrication des projectiles. Ce système comporte un appareil de centrage et de serrage automatique des moules au moyen d'une disposition particulière obtenue par deux leviers en équerre, etc.
En 1880 et 1881, nous citerons rapidement les dispositions qui suivent :
Salin ei C^ , de Buasy. Un système de centrage pour les noyaux» et notamment pour les noyaux de projectiles*
La lanterne est amenée à régler l'épaisseur de la place par l'aide d'une bague métallique munie d'une vis de pression, laquelle sert à serrer ou à desserrer en tous sens la tige du noyau.
Delille, d'Évreux. Un fouloir distributeur animé d'un mouvement régulier pour" tasser le sable qui est déversé par un tube central. Le fouloir et le tube peuvent être rendus indépendants.
DemogeoL Moules en mottes débarrassés de leurs châssis et obtenus par procédés mécaniques.
Voruz. Appareil à distribuer et à fouler le sable. La distribution du sable se fait régulièrement par une disposition mécanique. Les mouvements sont de deux sortes : ceux qui servent à la distribution du sable et ceux qui sont appliqués aux fouloirs.
Wilsan e< Clegg. Perfectionnements apportés dans les machines à mouler.
Gilhn. Procédés de moulage et de coulée par pressions mécaniques. Compression mécanique des métaux pendant qu'ils sont encore en fusion.
Matériel des fonderies. — En dehors des procédés énumérés ei-dessus» nous essaierons de résumer aussi succinctement que possible les inventions et les perfectionnements introduits dans la pratique des fonderies comme applications à la manutention préparatoire des sables, au séchage des moules, etc.
De 1860 à 1876, nous trouvons, entre autres choses intéressantes, au point de vue du séchage :
Un procédé Dormoy (1860), pour la dessiccation des moules. On bouche toutes les communications avec l'extérieur d'un moule fermé, puis on introduit dans ce moule de l'air froid comprimé, lequel s'échappe en traversant les pores du sable et entraînant l'humidité.
Des appareils appliqués aux usines de Lavoulte en 1865, pour sécher les moules à l'aide d'un courant d'air chaud.
En 1876, à la fonderie Yoruz, des dispositions particulières pour le flambage et le séchage des moules, en employant le goudron, le pétrole ou leurs résidus et dérivés. Le séchage est rapide. On coule dans les moules chauds, surtout les pièces minces qui viennent très bien ainsi.
En 1876, un procédé Verbe et Maréchal pour sécher les petits moules à l'aide d'un chalumeau dont on promène la flamme sur toutes les surfaces des parties du moule à sécher.
En 1877, un appareil pour sécher des moules de fonderie sur place et par insufflation, inventé par un sieur Martin. Cet appareil est formé d'une enveloppe en tôle, garnie de briques réfractaires, avec foyer en
fonte à sa base. Le coke servant au chauffage est chargé par le haut. L'air chauffé passe par une tubulure d'où il est conduit dans le» moules à sécher. C'est en réalité une sorte de poêle appliqué au séchage sur place, tel que ceux employés par Brunon frères, Deham et autres, dont les procédés sont décrits aux pages 22 et suivantes de la quatrième partie.
Puis, dans le travail de préparation des sables, nous trouvions : Des procédés Vallm (1869), pour la composition de sables artificiels, provenant d'un mélange de coke broyé avec de la houille grasse et constituant un carbure comme celui obtenu dans les cornues à gaz.
Une composition , brevet Loynd, pour rendre utilisables ft noureau les sables ayant déjà servi, savoir :
Sable ayant flervi lOOpartiet*
quel on ^oute :
Ohaox Ok,680.
Poussière de charbon * 0^,910*
Sel ordinaire 0'*,060.
Charbon de bois • » 0^,455.
Pétrole ou huile volatile 0^,115.
Le tout mélangé à l'avance, de toutes pièces.
Nous croyons que les mélanges de vieux sables avec du sable neuf' sont encore plus simples et plus sûrs, et nous ne comprenons pas bieû le mérite de cette composition assez complexe.
Si nous ajoutons à ces brevets plus ou moins intéressants des dispositions particulières de châssis se démoulant sur le côté, quelques perfectionnements de détail dans les châssis en fer pour les fonderies de cuivre, des arbres en fers côtelés, remplaçant les lanternes creuses en fer et en fonte, des chariots pour transporter dans la fonderie les poches remplies de fonte, nous aurons fourni le bilan de ce qui s*est fait, depuis vingt ans, en matière d'inventions, pour ce qui concerne les procédés de fabrication des fonderies .
Nous ne parlerons pas des améliorations de détail dans les fours à creusets où Ton a essayé Tinjection de la vapeur d'eau, des foyers continus, des fours rotatifs, des fours qui s'enlèvent laissant les creusets sur leurs grilles, des cubilots spéciaux Hamélius, Swann, etc., pour la fonte et l'acier, des lingotiêres de toutes sortes pour couler Tacier et de tous les appareils de désulfuration, de déphosphoration de la fonte, etc. Les lingotiêres surtout, depuis 1870, ont été Tobjet de quinze ou vingt brevets. De même, les mélanges pour obtenir les aciers coulés sans soufflures.
En tout cela, ce qui paraît s'être développé au mieux et restera, en se
perfectionnant encore, ce sont les appareils à fondre l'acier, les procédés mécaniques appliqués au moulage, entre autres les machines à mouler et l'emploi des compresseurs soit pour fouler le sable, soit pour assurer la cohésion du métal, augmenter sa ténacité et écarter les soufflures.
Emploi des appareils hydrauliques dans les fonderies. — La compression par presse hydraulique employée dans quelques grandes fonderies de fer ou d'acier donne déjà des résultats remarquables pour la coulée des grandes pièces qu'on peut obtenir dans des moules solidement conformés et à parois résistantes. — Il s'agit d'étudier les moyens pratiques d'appliquer de tels procédés au plus grand nombre des pièces journellement coulées dans les fonderies.
Déjà l'application de la presse hydraulique aux appareils de levage a fait de grands progrès. — Avec des grues à moteur hydraulique, un homme soulève aisément des fardeaux énormes, ce qui présente une grande économie de main-d'œuvre, en même temps qu'une régularité et une sécurité absolues, ce qui est à considérer quand il s'agit de manœuvrer de gros moules.
Les grues à vapeur se sont également beaucoup développées, ainsi que nous avons fait voir. — Nos lecteurs comprendront, toutefois, que notre livre n'a pu se borner qu'à indiquer des types généraux. — Il leur sera toujours aisé de trouver, soit chez les constructeurs spéciaux, soit dans des études faciles à entreprendre, les éléments utiles pour créer ces divers appareils, comme tous autres dont nous avons parlé plus ou moins brièvement, et qui intéressent la fonderie.
Les applications de l'hydraulique n'ont pas à être envisagées, dans les fonderies, uniquement au point de vue du levage des fardeaux et de la compression de la matière dans les moules. Elles doivent et peuvent s'étendre au chargement des moules pour la coulée, aux appareils spéciaux pour procéder aux essais de résistance des fontes et jusqu'au foulage des moules, à l'enfoncement des modèles dans le sable, à leur extraction et même au décochage des pièces. — En un mot, avec des appareils assez simples, pourvus, ou non, d'accumulateurs, on doit arriver à substituer des efforts mécaniques, réguliers et réglés, suivant les besoins, au travail de Thomme, souvent incertain et coûteux, même quand il n'est pas trop difficile ou pénible.
11 y a tout à attendre de l'emploi des appareils hydrauliques, petits ou grands, comme, au reste, de^tous autres moteurs,tels que la vapeur ou l'air comprimé dans les opérations de la fonderie.
C'est là qu'il faut chercher le progrès, de même qu'il faut le demander, dans un autre ordre d'idées, pour la fusion des métaux, par exemple, aux ressources que doit offrir l'électricité.
C'est là que doivent aller les grandes fonderies qui, adjointes aux ateliers de construction, sont appelées à couler des pièces d'une grande importance et de poids considérables, lesquelles ne pourraient être commandées, en dehors de chez elles, sans d'énormes frais de manutention et de transport.
Grties hydrauliquesy à vapeur ^ à air comprimé^ etc. — Pour donner dans la mesure possible une satisfaction à ceux de nos lecteurs iqui trouveraient que nous n'avons pas assez développé, dans nos chapitres sur le matériel des fonderies, la question des appareils hydrauliques et celle des appareils de levage mus par la vapeur ou par l'air comprimé, nous entrerons ici dans quelques courtes explications touchant les figures de la planche 41, qui vient compléter la cinquième partie de ce livre.
Les figures 6, 7 et 8 représentent une presse à essayer les tuyaux employée en Angleterre, et qui rappellejdans son ensemble les appareils de même sorte déjà cités et reproduits à la planche 17, figures 1 et 2, et à la planche 35, figures 12, 13 et 14.
La figure 9 montre la disposition d'un élévateur hydraulique, servant de monte-charge. — Elle complète les indications données planche 10, figures 3 et 4, et planche 11, figure 20.
La figure 10 est un aperçu à petite échelle d'une disposition de grue hydraulique du système Thomasset,^ de la Société anonyme de constructions dite Y Hydraulique.
Dans ce système, tout l'appareil moteur est, ainsi qu'on verra par le croquis, placé au-dessous du sol et ne gêne en rien les manœuvres. — C'est le type adopté depuis des années en Angleterre, où nous avons vu, vers 1852, plusieurs grues de trente à quarante tonnes fonctionnant dans une fonderie de Glascow.
Les grues hydrauliques pour fonderie, même celles pourvues d'un accumulateur, nous paraissent devoir fournir un travail assez lent pour des travaux courants. — Partout où nous en connaissons, on les emploie surtout pour la manutention des pièces d'un poids énorme.
Le cadre de notre ouvrage, si élargi qu'il soit, ne nous permet pas d'offrir pour ces appareils, comme du reste pour tous autres que nous devons nous borner à citer, des dessins détaillés pouvant servir à la construction. — Il y a lieu de s'adresser aux ateliers spéciaux, comme ceux de la Compagnie l'Hydraulique, par exemple, dont nous venons de parler.
Nous en dirons tout autant pour les grues mues par transmission, comme pour les grues à air comprimé et les grues à vapeur. — Ces dernières sont aujourd'hui très répandues dans l'industrie comme dans les fonderies.
Nous en avons déjà donné quelques types à la planche 19, au point de
vae de ragencement général. — Les figures 11, 12 et 13 de la planche 41 compléteront ce que nous avons dit à leur endroit. — La disposition figure 11 peut être aussi bien appropriée à une grue roulante qu'à une grue fixe à un ou à deux pivots. — Les treuils à vapeur figures 12 et 13 sont des types parfaitement applicables aux grues voyageuses ou traftS' versales, employées aujourd'hui très utilement dans les fonderies.
Ces treuils, adaptés au pied des grues, dans la situation de l'appareil ordinaire montré à la figure 19, planche 19, sont extrêmement commodes et d'une manœuvre facile.
Placés au-dessus du sol, sur les longrines d'un appareil roulant, ils sont moins abordables et d'un service assez dangereux, surtout lorsqu'ils doivent transporter et verser la fonte pour la coulée des grosses pièces.
Nous avons vu employer à la fin de l'année 1862, dans l'usine Cockrane et G*® de Midlesbrow, où était installée une fabrication très importante de gros tuyaux, des grues marchant à l'air comprimé. — Ces appareils étaient montés sur pivot en haut et en bas, avec leur arbre vertical en fonte creuse, comme une colonne, et la jambe de force également en fonte, soutenant la volée formée par une double poutrelle en tôle, solidement armée.
L'air emprunté à une machine soufflante agissait dans un cylindre de 0"*,20 à 0™,22 de diamètre intérieur. — Il était introduit au-dessous du niveau du sol dans un manchon à friction adapté sur la base de la colonne-pivot et formant réservoir d'air. — Un tube en caoutchouc conduisait l'air comprimé à une introduction par tiroir dans le cylindre dont nous venons de parler et dont une valve régulatrice réglementait l'entrée et la sortie de l'air au moyen d'un tuyau d'échappement placé sur le côté.
Le cylindre à air était fixé, derrière la grue, sur un bâti spécial et directement sous l'arbre moteur de l'appareil, cet arbre portant à une extrémité un pignon faisant marcher la roue principale sur laquelle était calée la poulie du frein. L'axe de ladite roue, porteur des manivelles et pourvu d'un deuxième pignon, commandait une seconde roue montée sur l'arbre du tambour enroulant la chaîne.
Un deuxième tambour plus petit, placé immédiatement au-dessus de celui-ci, était tout à fait indépendant et servait à manœuvrer la direction, avec l'aide d'une chaîne sans fin.
La manœuvre de cet appareil se faisait rapidement par un seul homme, — Mais le faible diamètre du cylindre à air et la tension peu élevée du vent ne permettaient pas d'obtenir assez de force pour soulever plus de 1,000 à 2,000 kilogrammes et, au-dessus de cette limite; on était obligé de mettre un ou deux hommes aux manivelles. — Si l'on cloute que le système était d'un entretien assez coûteux, il faut se dire
que les grues de ce genre n'offrent pas un intérêt égal à celui que peuvent présenter les appareils hydrauliques et surtout ceux marchant à la vapeur.
L'établissement dont nous parlons avait du reste des grues à vapeur installées à peu près de la même façon que la grue à air, mais d'un service meilleur et plus important.
Appareils dressai. — L'emploi de la pression hydraulique a été appliqué heureusement aux appareils destinés à expérimenter la résistance des matériaux.
Vers 1850, on se servait en Angleterre d'un appareil hydraulique assez simple, que la planche 41 fait voir aux figures 14 et 15. — Cet appareil utilisé pour des essais à la flexion do barreaux, poutres ou autres pièces de fer ou de fonte, a été employé pour vérifier les poutres, les entretoises et les traverses destinées à la construction àvi palais de Cristal élevé à Londres, en 1853, pour la première Exposition universelle,
— Il a été reproduit^ depuis, dans quelques ateliers de construction,
— 6, 6 sont des couteaux à écartement variable, au moyen de la manivelle a faisant mouvoir une vis avec pas à droite et pas à gauche. — Le piston porte au fond un collet en cuir qui permet de le faire reculer par l'effet de l'eau. — m est une soupape chargée d'un poids mobile marchant sur une tige graduée. — Cette soupape est tarée avec un manomètre de Galy-Cazalal, — A partir de 4 ou 5 atmosphères, le cuir est au fond et trayaille proportionnellement aux pressions. — L'eau qui sort de la soupape est renvoyée d'une cuvette dans la bâche. — Cette presse a été construite en vue d'épreuves poussées jusqu'à la limite de 200 tonnes.
— Il fallait environ deux minutes pour amener la rupture d'un rail. La figure 16 fait voir l'ensemble d'une presse hydraulique destinée à
soumettre les coussinets de chemin de fer, les rails et, au besoin, des barreaux, à des essais à la pression. Nous montrons seulement la partie du système qui concourt directement aux épreuves.Cette presse, pouvant permettre des épreuves poussées jusqu'à la limite de 50 tonnes, a été employée par la Compagnie des chemins de fer de l'Ouest pour la réception des coussinets de ses voies.
Pour cette figure, comnle pour les autres de même sorte, nous ne donnons que la disposition des appareils en ce qui concerne les essais.
A tous, en général, on applique le système de bâche, pompe, distribution d'eau, etc., agencé comme cela a lieu dans les presses hydrauliques ordinaires.
Les données des figures 14, 15 et 16 ont ouvert la voie aux constructeurs qui ont voulu créer des machines plus complètes. Telles sont les machines (fig. 17) destinées aux essais à la traction et établies
par la société VHydrauligue, aux forces de 26, 50 et 100 tonnes, pour toutes les grandes Compagnies de chemins de for, les ateliers de l'État, etc. ; et les machines (flg. 18) construites par la Société Tangye frères en Angleterre, pour les épreuves à la traction agissant verticalement.
Dans le même ordre d'idées, on a créé des appareils pour épreuves à la compression, à la flexion, à la torsion, etc., les uns et les autres ayant pour but d'essayer les rails, les coussinets, les colonnes, les poutrelles, etc., et plus ou moins perfectionnés ou simplifiés dans leur ensemble, la base essentielle, soit la presse hydraulique avec ses accessoires, manomètres, leviers ou échelles graduées, etc., demeurant sen* siblement dans les conditions connues.
Les usines où Ton n'est pas tenu à des essais journaliers d'une grande importance et où l'on recherche l'économie dans le matériel qui n'est pas absolument indispensable à la fabrication ont conservé des appareils plus simples et d'une installation plus facile. Ce sont ceux indiqués à la planche 40, dont nous nous sommes servis pour la plupart des essais relatés dans ce livre. Nous nous contenterons d'en donner une description rapide .
Fig. 1. — Disposition d'un appareil pour les essais à la traction. On y voit une romaine suspendue au crochet d'un appareil de levage et opérant la traction sur un barreau à double anneau, tenu fixe à un support scellé dans le sol.
Fig. 2. — Appareil primitif pour essayer les barreaux au choc. Une cordelette supporte un boulet dont l'élévation est déterminée à l'aide d'une règle graduée, le cordeau étant coupé avec des ciseaux.
Fig. 3. — Appareil perfectionné, avec mouton guidé dans des coulisses et déclic pour le faire tomber de la hauteur voulue. Cet appareil, dont la charpente est en bois, a été construit plus solidement avec montants en fer à double T assemblés sur une enclume de 400 kilogrammes. En cet état, c'est celui qu'on emploie encore pour les barreaux de 40 millimètres de côté, dans les essais au choc de l'artillerie et des chemins de fer.
Fig. 4 et 5. — Appareil élémentaire employé pour essayer les barreaux à la flexion. Le levier ab, appuyant sur un couteau porté par le barreau xx placé lui-même sur ce couteau, soutient à son extrémité b une caisse c dans laquelle on place d'abord quelques poids pour arriver à la naissance présumée des flexions et qu'on remplit ensuite graduellement de sable fin qui, pesé avant et après l'essai, permet d'apprécier exactement les chiffres de résistance.
Un décimètre fixé au droit du barreau donne le moyen de coter la hauteur des flèches.
Avec un appareil de ce genre, plus solidement établi, les Compagnies de chemins de fer ont pu essayer leurs coussinets à la pression, en em>
ployant le système à coin dessiné à la âgure 8. Ce système, an moyen duquel on a cherché à reproduire Teffort exercé par le coincement du rail, n'a pu donner; quelle que fût la perfection dé l'ajustement des parties en acier qui le composent, des résultats assez exacts pour que les Compagnies pussent songer à en tirer un parti utile comme contrôle de la fabrication spéciale des coussinets. Ainsi, par exemple, des coussinets du chemin de fer du Nord, à la section moyenne, au milieu de la semelle, de 85 sur 50 millimètres, se séparaient, bien que coulés ensemble dans un même moule, avec des écarts enti*e 2,000 et 6,000 kilogrammes beaucoup^trop grands pour qu'on pûtcompter sérieusement sur la régularité des résultats.
Fig. 6. — Appareil pour essayer à la traction, à l'aide d'un levier et d'une installation aussi rapide que simple.
Flg. 7. — Disposition d'une presse simple, dite de Monge, employée dans les fonderies pour^éprouver à la cassure des barreaux dont la fonte est prise au fourneau avant la coulée. Cette presse, axée solidement dans un mur ou même dans la maçonnerie du haut-fourneau, doit pouvoir résister aux secousses qui se produisent au moment de la rupture. Un appareil analogue, plus amplement installé, nous a servi pour des séries d'essais à la compression des bois et des métaux.
Moulage mixte. *- Pour étendre davantage aux divers points de vue que nous venons d'envisager, comme à beaucoup d'autres, la question de matériel et d'organisation des fonderies, il faudrait introduire dans Tin traité général, tel que celui qui nous occupe, des description^ indéfinies qui, incontestablement, nous mèneraient trop loin. Il appartient donc aux intéressés, dont nous appelons l'attention par les simples résumés qui précèdent, de se renseigner ailleurs, si ce que nous disons leur semble insuffisant.
Il en sera de même pour certains autres détails, par exemple pour ceux qui concernent Je moulage mixte en terre et en sable de certaines grandes pièces exécutées sans modèles ou avec quelques parties de modèles seulement.
Sous ce rapport, diverses fonderies commerciales, telles que celles de Kétin frères, à Arras, de Martin, Powell et Elmering, â Rouen et à Louviers, ont réalisé des progrès très sérieux et fabriquent des pièces exceptionnellement soignées en se servant des procédés de moulage dont nous parlons, lesquels, remarquables par leur simplicité et leur économie, admettent, à la fois, la trousse, les calibres et les modèles.
n serait difficile de donner des exemples, sans entrer dans de longs détails que tous les fondeurs expérimentés comprendront, après avoir lu ce que nous avons dit sur les procédés de moulage dans le quatrième volume de cet ouvrage.
Qu'il noas raffisa done de constater et de rappeler que, dans la fabrication dont nous parlons, un des perfectionnements aujourd'hui les plus cherchés est celui qui consiste à améliorer la qualité des terres et des sables pour rendre ces matières réfractaires et solides» en yue de mettre de plus en plus les parois des moules en état de résister & tous accidents de coulée*
Sous qe rapport, l'emploi des couches et du lissage vient en aide à la perfection dont nous parlons. Au noir ordinaire ou à la cendrée, on a substitué des noirs composée avec addition de plombagine, de craie broyée» de schiste ardoisier pulvérisé, etc., qui. Joints au noir d'étuve et au poussier de charbon de bois, donnent des surûtces très nettes sous le lissoir, durcissant au séchage, évitant les crevasses et apportant aux parois des moules et des noyaux une résistance qui les met à l'abri des crevasses, des assures et des dartres.
L'application du lissage, à l'aide d'outils appropriés suivant les moulures et les angles, guidés par des règles et, au besoin »par des trousses, a beaucoup contribué aussi à la perfection des grands moulages coulés en terre ou en sable séché.
C'est par de tels procédés, améliorés de plus en plus, qu'on arrivera à réaliser ce desideratum tant cherché dans la fonderie : obtenir des produits bien faits» exempts de défauts et se montrant en tous points d'une fabrication et d'une qualité Irréprochables.
Fonderie dfader.^^ L'acier moulé est de plus en plus à l'ordre du jour. Au moment où nous achevons ce chapitre, nous recevons une communication concernant la fusion et la coulée de l'acier qui nous paraît devoir être intéressante à divers égards. Jusqu'à présent, nous avons vu rarement de l'acier coulé en moules, sans soufflures, parties froides» hétérogènes et à grains plus ou moins variables au point de vue de la dureté et de la cohésion.
L'acier moulé que nous avons essayé et employé dans nos travaux de mécanique, même en ces derniers temps, ne représente encore qu'une matière imparfaite et irrégulière, même étant admis les mélanges les plus divers traités dans les foyers de fusion les plus variés, fours à creuset, cubilots, fours Siemens et autres.
La tendance actuelle est d'arriver, comme pour les appareils à chauffer l'air et autres appareils devant supporter de hautes températures, aux fours en briques permettant d'utiliser Jusqu'à ses dernières limites tout le rendement du combustible.
En dehors des procédés cités (pages 211 et suivantes) de notre deuxième volume, voici qu'on nous apporte le procédé Eckardt, lequel, suivant l'inventeur, serait ai:uourd'hui l'expression la plus avancée de la fabrication de l'acier coulé en moulages.
La disposition du four est d'ailleurs représentée par les figures 10 et dO de la planche 41.
Les quatre réservoirs de chaleur ou régénérateurs, dont les deux plus petits, extérieurs, sont en communication avec la vanne à air, et les deux autres, intérieurs, avec la vanne du gaz, acquièrent pendant Topération une température de 800 à GOO^'^' et échauffent séparément Tair et le gaz qui parcourent soit les deux chambres de gauche, soit les deux chambres de droite, en alternant de quinze en quinze minutes. Alors seulement Tair et le gaz préalablement chauffés viennent en contact dans la chambre de fusion, s'y consument et y développent une température tellement élevée que le fer forgé doux, le plus difficile* ment fusible, est amené à l'état de fusion en très peu de temps.
La marche d'un four a lieu comme suit, en prenant pour exemple un four d'une capacité de 1,000 kilogrammes :
Dès six heures du matin, le fondeur s'arrange pour que le four, qui a été maintenu aussi chaud que possible pendant la nuit, puisse, étant poussé par des charges soutenues dans le foyer du générateur, atteindre la température de fusion de l'acier.
Il introduit alors une première charge composée de 80 kilogrammes de métal Bessemer et de 200 kilogrammes de déchets de fer et d'acier ; puis, cette charge en fusion, il la fait suivre successivement de charges, par 100 kilogrammes, de déchets de fer et d'acier jusqu'à ce que le foyer contienne 500 à 600 kilogrammes de métal en bain. Enfin, après une dernière charge de 10 kilogrammes de ferro'^fnanganèie ou de 60 kilogrammes de fonte Spiegel et de 20 kilogrammes de fer siliceux, on procède à la coulée qui s'opère comme au cubilot. L'acier fondu est reçu dans une grande poche ou dans plusieurs petites, suivant le besoin, pour être versé immédiatement dans les moules ou dans les lingotières.
A la première coulée qui a lieu six à sept heures après la mise en train succède, quatre heures plus tard environ, une deuxième coulée d'acier ou de fer fondu destiné à la forge. Puis, si Ton veut, on peut fondre, pour les besoins de la fonderie, 1,000 à 1,200 kilogrammes de fer en bocages ou bouts de gueuses, dont la fusion, par suite de la haute température du four, peut être obtenue & peu près sans combustible, soit avec '150 à 200 kilogrammes de charbon, au dire de l'inventeur*
La consommation totale de charbon pour le travail qui vient d'être décrit, autrement dit pour une production de 1,200 kilogrammes environ d'acier et 1,000 kilogrammes de fonte moulée, ne dépasse pas 1,750 à 2,000 kilogrammes y compris le combustible employé pour maintenir la chaleur pendant la nuit.
On peut produire exclusivement de l'acier ou du fer fondu, si les allures de la fonderie ne comportent pas la fonte moulée. Le bain de
fusion pour Facier ou le fer est composé dans son ensemble, et suivant les proportions énoncées plus haut, de :
P Fonte de première qualité (fonte Bessemer ordinairement). Une haute proportion de silicium et de manganèse n'est pas nécessaire ;
2* Déchets de fer et d'acier, par exemple : des fragments de bandages, de rails, essieux ou autres objets d'acier fondu hors d'usage, des limailles et dés rognures de fer de bonne qualité ;
30 Ferro-manganèse ou fonte Spiegel provenant de hauts-fourneaux qui s'occupent de produire ces matières spéciales ;
40 Fér siliceux employé principalement pour la fabrication des pièces coulées en acier.
Les frais de premier établissement pour une installation complète, four et générateur, s'élèvent, pour un appareil à fondre 500 kilogrammes, à 10,000 francs environ, et pour un appareil de la contenance de 1,500 kilogrammes, à 13,750 francs.
La consommation en matières pour l'acier ou le fer fondu se tient sensiblement sur les bases suivantes :
Fonte Bessemer, par 1^000 kilogrammes 150 kilog.
Déchets de fer et d'acier 960 —
Ferro-manganèse (60 m») 10 —
Fer siliceux (10 p. 0/0 sil.) 20 —
Houille à gaz 1.000 —
Selon le prix des mitrailles de fer et d'acier, 100 kilogrammes d'acier fondu coulé peuvent valoir 25 à 30 francs, alors que le prix de vente est, au minimum, entre 50 et 60 francs.
Il reste à connaître les frais d'entretien et d'usure des appareils, et aussi à savoir si la qualité de l'acier fondu, coulé en moulages, est telle qu'elle égale au moins, si elle ne donne pas meilleur, ce que peuvent donner les fonderies organisées suivant les autres procédés aujourd'hui en usage.
Il ressort des explications ci-dessus que, si l'inventeur ne se trompe ou ne s'abuse, beaucoup de petites fonderies pourraient mener de front, avec les appareils Eckardt, la fabrication des moulages en fonte de fer et d'acier, en se passant au besoin des cubilots et en employant la houille au lieu du coke. C'est certainement fort intéressant et de nature t être pris en sérieuse considération.
La âgure 19, planche 41, donne la coupe longitudinale du four de fusion, avec celle du canal amenant les gaz et celle du générateur à gaz.
La figure 20 indique le plan général de la fonderie :
A. Halle de coulée;
B. Four de fusion ; a. Yanne des gaz ;