CH317964A - Procédé de fonte sous pression et machine pour la mise en oeuvre dudit procédé - Google Patents

Description

  Procédé de fonte sous pression et     machine    pour la mise en     oeuvre    dudit procédé    La présente invention a pour objet un pro  cédé de fonte sous pression, par exemple d'ob  jets en métal, dans lequel le moule donnant la  forme à l'objet à fabriquer présente un canal  d'échappement d'air, contrôlé par une soupape,  qui ferme ce canal pour empêcher son obtura  tion par la matière injectée.  



  On connaît déjà des machines à fonte in  jectée travaillant selon le procédé     susindiqué    et  présentant des dispositifs pour l'évacuation de  l'air, avec ou sans appareil de réglage fixé au  moule.  



  Le procédé selon l'invention se distingue  des procédés connus par le     fait    qu'on com  mande la fermeture de la soupape de contrôle  du canal d'échappement d'air au moyen de  l'augmentation de pression qui est produite,  lors de chaque mouvement d'injection, dans un  circuit hydraulique de commande d'un piston  d'injection de la machine, augmentation de  pression déterminée par le passage de la ma  tière à injecter dans une partie resserrée d'un  canal d'amenée de la matière à injecter dans  la forme.

      L'invention a aussi pour objet une ma  chine permettant l'application du procédé in  diqué ci-dessus, c'est-à-dire une machine qui  présente, comme certaines     machines    connues,  un moule muni d'un canal d'échappement d'air    commandé par une soupape destinée à fermer  ce canal, pour empêcher son obturation par la  matière injectée. La machine selon l'invention  se distingue toutefois des machines connues par  le fait que cette soupape comprend des moyens  de     commande    mis en action sous l'effet de  l'augmentation de pression provoquée dans le  dit circuit hydraulique de commande du piston  d'injection de la machine, par le passage de la  matière à injecter dans une partie resserrée du  canal d'amenée de la matière à injecter dans  la forme.

      De préférence, ces moyens peuvent com  prendre des organes de réglage     permettant    d'as  surer que la soupape commence sa course de  fermeture dès que l'augmentation de pression  se produit, et se ferme complètement au plus  tard au moment où la cavité de la forme est  complètement pleine de matière à injecter.  



  En outre, dans une     forme    d'exécution ju  gée plus avantageuse, la soupape est portée par  l'une des deux parties du moule et elle est com  mandée     hydrauliquement    par un piston se dé  plaçant dans un cylindre relié par une conduite  à un point du circuit hydraulique de commande  du piston d'injection de la machine.  



  Une telle machine à fonte sous pression  peut, de ce fait, être de construction beaucoup  plus simple et d'un fonctionnement beaucoup      plus régulier et exact que les machines con  nues mentionnées plus haut qui     comprennent,     en général, des organes de réglage commandés  par des moyens mécaniques, pneumatiques ou  électriques, ou par une     combinaison    de     ceux-          ci,    qui se sont révélés     incapables    d'assurer la  synchronisation nécessaire des diverses opé  rations à commander.

      Pour mieux comprendre les propriétés que  doit avoir une telle soupape de     fermeture    du  canal d'échappement     d'air,    pour être d'un fonc  tionnement     efficace    et régulier, il est nécessaire  de tenir compte des conditions auxquelles elle  est soumise au cours du processus de fonte.    Le temps de remplissage de la cavité du  moule, compté à partir du moment où le métal       atteint    le resserrement jusqu'au moment du  remplissage complet de cette cavité ne devrait  pas dépasser une valeur     moyenne    de     z/ioo    sec.,  sans quoi la qualité de surface des pièces ob  tenues est influencée désavantageusement par  le refroidissement en surface de la pièce fon  due.

   D'autre part, pour que l'air et les gaz  contenus dans la forme aient le temps de  s'échapper, la soupape ne devrait atteindre sa  position de fermeture qu'au plus tard et, de  préférence, seulement au moment où le métal  a complètement rempli la forme. Cette condi  tion demande un calcul exact du processus de  fermeture de la soupape de manière à éviter  une entrée en contact du métal fondu avec la  soupape. Pour     obtenir    une résistance minimum  à l'air, la soupape soumise aux conditions ci  tées ci-dessus doit, en outre, avoir une forte  section de passage en position ouverte.

           Comme    la pratique a montré qu'il se pro  duit parfois un collage ou une soudure du  métal injecté au siège de la soupape et qu'il  n'est pas possible de l'éviter, il est nécessaire  de prévoir, pour la fermeture de la soupape,  une force suffisamment élevée pour vaincre de  tels     ennuis    occasionnels.  



  Le dessin annexé illustre le procédé et re  présente, schématiquement et à titre     d7exem-          ple,    une forme d'exécution de la machine pour  la mise en     oeuvre    de ce procédé.    La     fig.    1 est une vue partielle en coupe de  la machine.  



  La     fig.    2 est une vue partielle de la face  interne de la forme, vue de la droite de la       fig.    1.  



  En référence aux     fig.    1 et 2, cette machine  à fonte sous pression, dont le bâti n'est pas  représenté,     comprend    un moule,     formé    de deux  parties 1 et 2. La partie 2 présente un évide  ment intérieur 3, constituant la forme dans la  quelle doivent être coulées les pièces à fabri  quer.    Dans la partie 1 du moule est placée une  douille 4 constituant la douille d'injection dans  laquelle le métal fondu est versé par l'ouverture  5. Celui-ci est destiné à être chassé dans la  forme 3 par un piston d'injection 6     coulissant     dans la douille 4. Ce piston d'injection 6 est  relié par une tige 7 à un piston 8 coulissant  dans un cylindre 9.

   Le piston 8 est     actionné     par une pression hydraulique provenant du  poste de commande de la machine, par l'in  termédiaire d'une conduite d'alimentation 10.  



  Comme le montrent les     fig.    1 et 2, le moule  présente un canal 11 d'échappement de l'air  contenu dans la forme, ainsi que dans la douille  d'injection 4. Une soupape 12 permet d'obtu  rer ce canal d'échappement 11 au moment du  remplissage de la forme 3 par le métal fondu.  Cette soupape 12 est constituée par une tige  cylindrique 13 coulissant dans un perçage 14  de la partie 2 du moule. Cette tige 13 est fixée  à un piston 15 coulissant dans un cylindre 16.  Ce cylindre 16 présente une bride 17 par la  quelle il est fixé à l'aide de vis 18 contre la  partie 2 du moule. Bien entendu, ce cylindre 16  pourrait être fixé de n'importe quelle autre ma  nière contre la partie 2.

   Un ressort 19 tend à  maintenir le piston 15 en position arrière, dans  laquelle la soupape 12 est en position ouverte  (vers la gauche dans le dessin), pour laisser  échapper l'air par le canal 11. Ce ressort 19  pourrait aussi être remplacé par n'importe quel  autre moyen susceptible d'exercer une force  sur le piston 15. Ce piston 15 est, en outre,  muni d'une garniture d'étanchéité 20.      Dans cette forme d'exécution, une conduite  21 met en communication le     cylindre    16 avec  le cylindre 9 de     commande    du piston d'injec  tion 6.  



  Le fonctionnement de la machine décrite  est le suivant  Lorsqu'une pièce doit être coulée sous  pression dans la forme 3, une charge de métal  fondu est versée dans la douille 4 par l'ouver  ture 5. L'opérateur     manoeuvre    alors le poste de  commande de celle-ci de manière à envoyer  un liquide sous pression (par exemple de  l'eau) dans le cylindre 9 par la conduite 10.  Les pistons 6 et 8 sont déplacés alors vers la  gauche par rapport au dessin. Le métal fondu  placé dans la douille 4 est chassé tout d'abord  dans la partie 22 du     canal    d'amenée du métal  fondu à la forme 3.

   La force du ressort 19, ou  d'un autre moyen, est déterminée de manière  à maintenir la soupape 12 en position ouverte  malgré la pression hydraulique agissant sur le  piston 15 par l'intermédiaire de la conduite 21,  pendant ce premier mouvement du piston 6  assurant le remplissage de la douille 4 et du  canal 22. Toutefois, lorsque le métal fondu  arrive dans la partie resserrée 23 du canal  d'amenée du métal fondu à la forme 3. (cette  partie resserrée 23 constitue l'embouchure du  canal 22 dans la forme 3), la pression aug  mente considérablement, d'une part, dans la  douille 4 et, d'autre part, dans le cylindre 9,  du fait de l'augmentation de perte de     charge     résultant du passage du métal fondu dans cette  partie resserrée 23.

   Cette augmentation de  pression est transmise par l'intermédiaire de  la conduite 21 au cylindre 16, ce qui provoque  un déplacement du piston 15 vers la droite et  commence ainsi le mouvement de fermeture de  la soupape 12 contre l'action du ressort 19.  



  Pour que l'air et les gaz contenus dans la  forme ou évidement 3 puissent aussi s'échap  per, le temps de fermeture de la soupape 12  doit être déterminé de manière exacte par des  moyens adéquats, pour que la fin du mouve  ment de fermeture de la soupape 12 ne se pro  duise qu'au moment où la forme 3 est entiè  rement remplie. Ceci peut être obtenu en don-         nant    à la conduite 21 des dimensions déter  minées.  



  Comme     indiqué    en     pointillé    à la     fig.    1, on  peut aussi munir la conduite 21 d'un organe de  réglage 24, constitué, par exemple, par une  vanne ou un autre moyen quelconque permet  tant d'obtenir le même résultat.  



  Après solidification de la pièce, celle-ci est  enlevée du moule de la manière habituelle con  nue, après séparation des deux parties 1 et 2.    Bien entendu, la forme d'exécution décrite  en regard du dessin n'est qu'un exemple pos  sible de     l'utili'sation    de l'augmentation de pres  sion se     produisant    lors du passage de la matière  à injecter dans le resserrement 23, pour com  mander de façon directe un mécanisme de sou  pape. Cette augmentation de pression pourrait  aussi être     utilisée    pour commander indirecte  ment des organes de réglage     quelconques,    éven  tuellement à l'aide d'organes auxiliaires pneu  matiques,     mécaniques    ou électriques. .  



  En outre, il va de soi que les moyens de  commande sensibles à l'augmentation de pres  sion, dans le cas particulier, le piston 15 et la  conduite 21, au lieu d'être     reliés    au cylindre 9,  pourraient être connectés en un point quel  conque du circuit hydraulique de commande du  piston d'injection 6. L'augmentation de pres  sion se fait, en effet, sentir non seulement dans  le cylindre 9, mais aussi en n'importe quel en  droit (conduite 10, etc.) du     circuit    hydraulique  de commande actionnant le piston 8.

      Il est clair,- d'autre part, que les     avantages     obtenus dans une machine à fonte sous pres  sion du type décrit ci-dessus, c'est-à-dire dans  laquelle l'air et les gaz s'échappent     librement     de la forme par le canal 11, pourraient être  obtenus de manière semblable dans une ma  chine à \fonte sous pression munie     d'un    disposi  tif d'aspiration de l'air et des gaz contenus dans  la douille d'injection et dans la forme. Dans  ce dernier cas, le canal 11 contrôlé par la sou  pape 12 ne serait qu'un tronçon de la conduite  d'aspiration de l'air et des gaz.

        De plus, cette construction spéciale de     ma-          chines    à fonte sous pression,     appliquée    à une  machine     horizontale,    peut     s'appliquer    aussi à  d'autres types de machines, par exemple à une       machine    verticale à fonte sous pression ou fonte       injectée,    une machine à chambre chaude ou à  chambre     froide.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fonte sous pression, dans le quel le moule donnant la forme à l'objet à fa-. briquer présente un canal d'échappement d'air contrôlé par une soupape qui ferme ce canal pour empêcher son obturation par la matière injectée, caractérisé en ce qu'on commande la fermeture de ladite soupape au moyen de l'aug mentation de pression qui est produite, lors de chaque mouvement d'injection, dans un circuit hydraulique de commande d'un piston d'injec tion de la machine,

   augmentation de pression déterminée par le passage de la matière à in jecter dans une partie resserrée d'un canal d'amenée de la matière à injecter dans la forme. II. Machine pour la mise en pauvre du pro cédé selon la revendication I, dans laquelle le moule présente un canal d'échappement d'air commandé par une soupape destinée à fermer ce canal pour empêcher son obturation par la matière injectée,

   caractérisée en ce que ladite soupape comprend des moyens de commande mis en action sous l'effet de l'augmentation de pression provoquée dans ledit circuit hydrau lique de commande du piston d'injection de la machine, par le passage de la matière à injec ter dans une partie resserrée du canal d'amenée de la matière à injecter dans la forme. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on commande l'opération de fermeture de la soupape de manière qu'elle débute dès que l'augmentation de pression se produit et qu'elle finisse au plus tard au mo ment où la cavité de la forme est complète ment pleine. 2. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on provoque une aspiration de l'air et des gaz contenus dans la forme et le canal d'amenée de la matière à injecter par le canal d'échappement avant que celui-ci ne soit fermé par la soupape. 3.

   Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce que lesdits moyens de com mande comprennent des organes de réglage per mettant d'assurer que la soupape commence sa course de fermeture dès que l'augmentation de pression se produit et se ferme complètement au plus tard au moment où la cavité de la forme est complètement pleine de matière à injecter. 4.

   Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce que ladite soupape est portée par l'une des deux parties du moule et en ce qu'elle est commandée hydrauliquement par un piston se déplaçant dans un cylindre relié par une conduite à un point du circuit hydrau lique de commande du piston d'injection de la machine. 5. Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce que le piston de commande de la soupape est soumis à l'action d'une force déterminée de manière à s'opposer à une fer meture complète et prématurée de la soupape au début de l'augmentation de pression. 6.

   Machine- selon la revendication II et les sous-revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la conduite reliant le cylindre de com mande de la soupape à un point du circuit hy draulique de commande du piston d'injection est munie d'organes de réglage permettant d'in- fluencer le mouvement de fermeture de la sou pape. 7. Machine selon la revendication II et les sous-revendications 3 à 6, caractérisée en ce que ladite conduite relie le cylindre de com mande de la soupape au cylindre de commande du piston d'injection. 8.

   Machine selon la revendication II et les sous-revendications 3 à 7, caractérisée en ce que la force agissant sur le piston de com mande de la soupape est celle d'un ressort. 9. Machine selon la revendication II, ca ractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'aspiration de' l'air et des gaz contenus dans la forme et le canal d'amenée de la matière à injecter, ce dispositif étant branché sur le ca nal d'échappement contrôlé par la soupape.