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Pompe d'injection pour machines à couler sous pression.
L'invention concerne les machines à couler sous pression produisant des pièces métalliques coulées et, en parti- culier, la partie de la machine à couler sous pression que l'on appelle col de cygne ou mécanisme injecteur.
Jusqu'à, récemment, les machines à couler sous pression normales utilisaient un injecteur du type col de cygne pour débiter du métal d'un four ou d'un creuset dans les cavités du moule et comprenaient des orifices d'admission et d'évacuation coopérant avec un piston dans ce canal de débit de métal. Ces mécanismes à col de cygne connus avaient de nombreux inconv6- nlents dont certains ont été surmontés par la machine à couler sous pression décrite dans la demanae de brevet canadien
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n 912. 799 de la Demanderesse. Cette machine à couler sous pression comprend un plateau sur lequel sont montés les co- quilles de moulage et les noyaux.
Sur la face opposée de ce plateau, se trouve un mécanisme à col de cygne monté sur pivot et qui comprend une pompe à métal, un clapet et un canal de débit allant du clapet au nez ou busette du col de cygne. Le mécanisme de la pompe est monté dans une cage renfermant le . col de cygne qui peut pivoter autour de points de pivotement à l'arrière du plateau sous l'action d'un vérin à fluide ou d'un dispositif analogue, de manière que l'on puisse amener la busette du col de cygne en engagement avec la face arrière des coquilles de moulage montées sur le devant du plateau ou l'en dégager, en des positions respectives de fonctionnement et de non-fonctionnement. Le moule est accessible par une ou- verture dans le plateau.
Le' col de cygne est monté à l'aide de blocs de fixa- tion boulonnés à la face arrière du plateau et ces blocs portent des cônes filetés permettant de faire pivoter les extrémités inférieures de deux bras de réglage dont les extrémités supé- rieures sont reliées d'une manière réglable et élastique au plateau. Ces bras de réglage présentent des éléments dépassant le plateau et des dispositifs de réglage les terminant près de la partie antérieure du plateau. Le réglée des bras, indépen- damment ou conjointement, déplace le nez du col de cygne vers la gauche ou vers la droite par rapport à la cavité du moule.
De plus, les extrémités.inférieures de ces bras de réglage sont montées pour pivoter sur ces mêmes blocs de montage qui fixent les rapports de pivotement du col de cygne et du plateau en vue de l'engagement et du dégagement de la busette mentionnés plus haut. Ces deux points de pivotement sont,évidemment, sépa-
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rés d'une certaine distance., ce qui fait que l'actionnement des deux bras de réglage fait monter le col de cygne et la busette par rapport à la cavité du moule tandis que l'actionnement de chaque bras indépendamment de l'autre fait tourner la busette., comme on l'a dit plus haut, vers la gauche ou vers la droite par rapport à la cavité du moule.
Le col de cygne muni de ce mécanisme de réglage consti- tuait un progrès sur les types d'injecteurs connus auparavant.
Toutefois, certains inconvénients se sont: révélés depuis en ce qui concerne le mécanisme de réglage. Premièrement, le point de pivotement du col de cygne est assez rapproché de la busette ce qui fait que, lors de fonctionnements répétés du dispositif et à mesure que l'extrémité de la busette s'use contre les coquilles de moulage, l'extrémité inférieure du col de gygne et la busette pivotent vers l'intérieur un peu plus loin après chaque fonctionnement du mécanisme de pivotement. Il en résulte que la busette entre en engagement avec les coquilles de mou- lage à un endroit situé légèrement plus haut que l'orifice de la cavité du moule.
Deuxièmement, le mécanisme-décrit ci-dessus du montage du dispositif de pivotement du col de cygne et des bras de réglage est extrêmement compliqué et coûteux à produire.
De plus, par rapport à la présente invention, le col de cygne précédent comportait un nombre sensiblement plus grand de pièces entraînant de plus hauts coûts d'usinage,etc.
Par exemple, l'ensemble comprenait une cage qui devait être usinée pour recevoir un cylindre, une chambre de cylindre,et des canaux allant de la chambre de cylindre au clapet et re- montant du clapet à la busette près des coquilles de moulage.
Le cylindre était chanfreiné à son extrémité inférieure et était
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posé sur une surface chanfreinée de manière semblable et située à l'extrémité iniérieure du col de cygne et une jupe ou un man- chon était vissé sur la partie supérieure du cylindre. La partie supérieure du manchon se terminait un peu au-dessus de la par- tie supérieure du col de cygne sur lequel était montée une bague et la partie supérieure du manchon était pressée vers le bas sous l'action de tirants f letés et de rondelles Belleville..
En d'autres mots, en serrant les tirants filetés, on pressait le manchon et le cylindre vers le bas contre la surface chan- freinée à la base du col de cyne. Un piston à va-et-vient était monté dans le cylindre et, pour l'actionner, une tige dé- tachable était reliée à sa partie supérieure et s'étendait vers le haut jusqu'à dépasser le sommet du manchon où elle était actionnée par un vérin pneumatique courant.
Le col de cygne de l'invention est perfectionné vis-à- vis de ceux mentionnés ci-dessus en ce qu'il constitue une structure extrêmement légère et composée d'aussi peu de pièces que possible. De plus, il est prévu une nouvelle structure pivotante pour la busette grâce à laquelle son usure ne modifie pas dans une grande mesure son alignement avec l'orifice du moule.
Conformément à l'invention, un dispositif distribu- teur de métal pour machine à couler sous pression comprend une pièce formant corps de pompe ; cylindre faisant partie inté- grante du corps de pompe et prévu pour recevoir un piston; un clapet à bille à l'extrémité inférieure du cylindre ; un canal d'admission que ce clapet ouvre et ferme; un canal de débit allant dans le corps de pompe du clapet à une busette; un dispositif de suspension du corps de pompe à la machine à couler; un dispositif d'actionnement du piston sur le disposi- tif de suspension, celui-ci étant articulé à la machine à couler
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sous pression près de ;on extrémité supérieure , à 1-'opposé de la busette; et des moyens pour faire pivoter le corps de pompe autour de son articulation.
L'invention sera décrite ci-dessous avec référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple, et dans lesquels: la Fig.l est une vue en plan du dispositif distribu- teur monté sur l'arrière d'une machine à couler sous pression.,et la Fig.2 est une vue en élévation, partie en coupe, du distributeur représenté à la Fig.l.
Comme indiqua aux dessins et en particulier à la Fig.2, le dispositif distributeur 10 est articulé en 11 à une machine à couler sous pression 12. La machine 12 comprend un creuset 13 servant à chauffer du zinc ou un métal à couler semblable.Il convient de noter que :La Fig.2, qui montre la machine en position verticale, devrait normalement être inclinée légèrement d'un côté comme le montre le niveau du métal dans le creuset.
Le distributeur 10 comprend un corps de pompe 14 qui est . alésé, pour former un cylindre 16 recevant un piston 18. Près de l'extrémité inférieure du piston 18, le corps de pompe est légèrement suralésé pour former une chambre de pompe 20. La partie inférieure de la chambre 20 est usinée en un siège 22 destiné à recevoir une bille 24 formant clapet qui ouvre et ferme le canal d'admission de métal 26 en réponse à Inaction du piston 18. Comme le montrent les Fig. 1 et 2, une goupille 28 traverse le corps 14 sur toute sa largeur pour empêcher la bille 24 de monter au-dessus d'un certain niveau.
Le corps 14 est en outre usiné de manière à présenter un canal de débit 30 qui va de la partie inférieure e la chambre 20 jusque une busette 32 insérée d'une manière amovible dans l'extrémité du corps de pompe. Comme le montre la Fig.2,. la busette est en
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ligne avec l'orifice 34 de la cavité-du moule 36 de la machine à couler 12. Il est utile de noter que l'extrémité inférieure du canal de débit 30 se trouve sous le point mort bas du piston 18, indiqué par un trait interrompu 18a. On remarquera aussi l'extrême étroitesse et la compacité du corps de pompe 14 mises en évidence sur la Fig. 2 et en particulier sur la Fig.l.
De plus, la Fig.2 montre qu'il ne faut pas monter de jupe, de manchon ou de cylindre séparé dans une cage comme c'est le cas dans les machines plus anciennes mais que le piston agit direc- tement dans un cylindre alésé dans le corps même.
Le corps de pompe 14 est attaché à la machine à couler sous pression 12 à l'aide d'un dispositif de suspension 40 re- lié par une articulation 11 à la machine 12. Le dispositif de suspension 40 comprend une plaque de montage 42 pouvant recevoir un vérin pneumatique 44 pour actionner le piston 18. Deux bras fourchus 46 montent de la plate-forme 42 vers l'articulation 11 et deux autres bras fourchus 48 sont suspendus à la plate-forme 42 et retiennent le corps 14 en place, comme le montre la Fig.l.
Les bras 48 sont sollicités élastiquement vers une position ou- verte et sont retenus en position fermée par des boulons 50.
Comme indiqué à la Fig.2, le piston 18 est relié au vérin 44 et à sa tige de piston par une tringle 54 détachable fixée à la tige 52 et au piston 18. Il est évident que, bien que le corps 14 soit un élément distinct du dispositif de suspension 40, ils sont maintenus solidaires par les boulons 50 et l'action- nement du vérin 44 déplace le piston 18 dans son cylindre 16.
Le pivot 11 comprend deux blocs de montage 56 qui reçoivent des manchons 58 faisant partie des bras 46.de la fourche supérieure du dispositif de suspension 40. Ces blocs de montage 56 sont
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fixes au sommet de la nachine à couler sous pression..par des: boulons 60. Entre les blocs 56, un axe 62 relie les man- chons 58 et comporte, 1 chacune de ses extrémités, des douilles 64 usinées en tronc de cône. Les blocs 56 reçoivent aussi des boulons de montage 66 c.ont les parties terminales tronconiques 68 s'engagent dans les douilles tronconiques 64 de l'axe 62.
Le réglage des boulons 66 l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe 62 déplace le dispositif de suspension 46 et par conséquent le corps de pompe 14 latéralement pour aligner la busette 32 avec l'orifice 34 de la cavité du moule (voir fig. 2).
La tige 70 de chaque boulon 66 est excentrique par rapport au bloc 56. La rotation des boulons 66 dans les blocs 56 abaisse ou relève grâce aux tiges excentrées 70 le dispositif de suspension 40 et, par conséquent, le corps de pompe 14 par rapport au plateau de la machine à couler sous,pression 12. Ce mouvement est, bien sûr,faible mais il est nécessaire pour pouvoir aligner verticalement la busette 32 par rapport à l'ori- fice 34 de la cavité du moule.
Il est intéressant de noter que le corps de pompe 14 et la busette 32 pivotent en 11 au sommet de la machine à couler sous pression 12, ce qui donne un extrême- ment long rayon d'arc de pivotement de sorte que, à mesure que la busette 32 s'use à son extrémité en contact avec les co- quilles du moule et qu'on doit faire pivoter le corps 14 de plus en plus loin vers L'intérieur et vers les coquilles, il n'y a que peu ou pas de changements appréciables dans l'aligne- ment vertical de la busette et de l'orifice 34 du moule.
Le dispositif servant à faire pivoter le corps de pompe autour de l'articulation 11 comprend un axe de pivotement 72 détachable et articulé à l'arrière de la machine à couler sous
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pression 12 par deux blocs 74 et 76, comme le montre la fig.2.
.Les blocs 74 et 76 reçoivent des boulons 78 et 80 dont les extrémités intérieures coniques 82 s'engagent dans des douilles tronconiques 84 ménagées dans l'axe 72. On peut séparer l'axe 72 de l'appareil en ôtant les boulons 78 et 80.
Un bras pivotant 86 est suspendu à l'axe 72 et com- porte, à sa partie inférieure, une langue 88 qui pénètre dans une rainure 90 aménagée dans le corps de pompe 14,,comme le montre.
.la Fig.2. A une extrémité de l'axe 72, un bras de levier 92 s'étend vers le haut et d'un côté du dispositif de suspension 40, comme le montre la Fig.l. L'extrémité supérieure du bras de levier est munie d'une articulation 94 pour recevoir un dispo- sltif moteur, comme un vérin à fluide ou un dispositif analogue, non représenté. Le vérin comporte un piston qui traverse une fente du plateau de la machine à couler sous pression 12, comme indiqué en 95 sur la Fig.l.
La séquence de fonctionnement du dispositif distribu- teur est la suivante. Lorsqu'on rapproche les coquilles de moulage à l'aide du mécanisme qui y est associé, non représentée on fait pivoter le corps de pompe 14 à peu près jusqu'à la ligne en traits mixtes 98 de la Fig.2. Après qu'on a assemblé les coquilles et que la cavité est prête à recevoir un jet de métal pris au creuset, un vérin (non représenté) actionne le bras de levier 92 et, du fait du mouvement vers l'extérieur de l'extrémi- té supérieure 94 du levier 92, le bras pivotant 86 pivote autour de l'axe de basculement 72, ce qui a pour résultat que la langue
88 fait tourner le corps de pompe 14 vers l'intérieur en agissant dans la rainure 90, de sorte que la busette entre en contact avec l'orifice de la cavité 34 du moule.
Le corps de pompe est alors en place pour injecter le métal et le vérin pneumatique 44 est actionné pour abaisser la tringle 54 et le piston 18. Quand
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celui-ci entre dans la chambre 20, la bille 24 est appliquée sur son siège 22 et le métal présent dans la chambre 28 et le canal 30 est éjecté par la busette 32. Avant l'injection sui- vante, le piston 18 et la tringle 54 sont relevés, ce qui sou- lève la bille 24 de son siège 22 pour aspirer du métal par le canal d'admission 26.
Il est clair que l'objet de l'invention constitue un progrès substantiel par rapport aux dispositifs en col de cygne utilisés auparavant. Dans le présent cas, le corps de pompe est extrêmement petit, le nombre de pièces composantes est ré- duit à un minimum et le mécanisme de la machine peut facilement être changé, c'est-à-iire que l'on peut remplacer les busettes, pistons,etc. en affectant au minimum le reste de la machine ou les coquilles de moulage.