Dispositif de contrôle d'échappement d'air pour machine à mouler sous pression.
L'un des principaux inconvénients du moulage sous pression de pièces en métal ou en matières dites plastiques réside dans le fait qu'une certaine quantité d'air a tendance à rester prisonnière dans la pièce moulée après son durcissement.
Cette incorporation d'air dans les pièces provient du fait que l'air contenu dans le moule avant l'injection de matière fondue a de la peine à s'échapper lors de la phase d'in jeetion.
Dans les procédés habituels de fonte ou moulage sous pression, l'on prépare le moule en deux parties appliquées l'une contre l'autre et l'on ménage dans les surfaces de contact des deux parties du moule des canaux d'échappement d'air. La fig. 1 montre précisément la face intérieure d'une des parties d'un moule pour la fabrication d'une pièce de forme générale rectangulaire. Comme cela est visible sur le dessin, la partie centrale du moule présente un évidement 1, de forme correspondant à celle de la pièce à mouler et des canaux 2 sont ménagés dans le plan 3 constituant la surface de contact des deux parties du moule. Ces canaux 2 qui sont en général de forme évasée ont une profondeur de un à deux dixièmes de mm.
Pour éviter que la matière fondue ne puisse sortir directement par ces canaux lors de la phase d'injection, on ménage en général des chambres 4 au voici nage immédiat de l'évidement 1.
Toutefois, de tels canaux se sont révélés tout à fait insuffisants pour garantir l'éva- cuation de l'air contenu dans le moule. En effet, du fait des grandes vitesses d'injection la perte de charge créée par la section très plate des canaux 2 empche que l'air ne soit t intégralement évacué.
En outre, un autre inconvénient de ce procédé réside dans le fait que les canaux 2 et les chambres 4 créent une augmentation importante de la surface du moule sur laquelle agit toute la pression d'injection qui peut s'élever à 300 kg/em2 et plus. Or, lors de la phase d'injection, plus la surface sur laquelle agit la matière fondue est grande, plus les deux parties du moule ont tendance à se séparer l'une de l'autre. Aussi, une telle Cens- truction favorise-t-elle les projections de matière fondue par le plan de contact des deux parties du moule. De plus, cet écartement des deux parties du moule diminue la précision de moulage des pièces.
La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle d'échappement d'air pour machine à mouler sous pression permettant de remédier aux inconvénients précités.
Selon l'invention, le canal de sortie d'air du moule est contrôlé par au moins un organe d'obturation relié mécaniquement à un piston dont la face active est située dans ledit canal en amont dudit organe d'obturation, de manière que l'arrivée de la matière fondue en contact avec ledit piston provoque un déplacément de celui-ci amenant l'organe d'obtu- ration en position de fermeture du canal.
Les f : ig. 2 Åa du dessin annexe montrent, à titre d'exemple et schématiquement, deux formes d'exécution du dispositif selon l'inven- tion.
La fig. 2 est une vue en coupe d'un moule et du piston d'injection d'une machine de fonte sous pression montrant la position occupée par le dispositif.
La fig. 3 est une vue, à plus grande échelle, du dispositif lui-mme selon une première forme d'exécution.
La fig. 4 est une vue en bout du dispositif montré à la fig. 3.
La fig. 5 est une vue de la face intérieure d'une des parties d'un moule montrant une seconde forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
En référence à la fig. 2, la machine de fonte sous pression représentée comprend un bâti 5 dans lequel est fixée une douille d'in jection 6 dans laquelle est suseeptible de eoil- lisser un piston d'injection 7.
Contre le bâti 5 sont maintenues serrées l'une contre l'autre, par un mécanisme non représenté, deux parties 8 et 9 constituant un moule.
La forme de la pièce à mouler est donc donnée par l'évidement 1 visible au centre de la figure. Un canal d'échappement d'air 10 est prévu dans la partie supérieure du moule. Ce canal est contrôlé par un organe d'obturation 11.
Comme cela est visible sur les fig. 3 et 4, cet organe d'obturation est constitué par un corps cylindrique présentant des rainures 12 sur une partie de sa longueur et susceptible de coulisser dans un perçage 13 prévu dans une pièce 14. Cette pièce 14 qui est engagée dans un logement de forme correspondante de la partie 8 est donc solidaire du moule.
Dans cette mme pièce 14 est prévu un second perçage 15 dans lequel peut coulisser un piston 16. Comme cela est visible sur le dessin, la face active du piston 16 est située dans le canal 10.
Ce canal 10 présente en amont du piston 16 une chambre 17, puis entre la partie du canal 10 où se trouve la face active dudit pis ton 16 et l'organe d'obturation 11, ce canal 10 se divise en deux bras 1Oa Get 10b dont la section de passage est réduite, chaque bras 10 (6 et 10b ayant une forme arquée.
Cette forme arquée de chacun des bras du canal 10 est prévue de manière à produire sur les particules susceptibles d'tre entraînées par l'air, une centrifugation les emp- chant de parvenir à l'organe d'obturation 11.
Le canal d'échappement 10 se prolonge donc par les rainures 12 dans un logement 18 situé derrière la pièce 14. Ce logement 18 est en communication avec l'extérieur par un perçage 19 servant en mme temps de passage à un organe d'extraction 20 faisant partie d'un dispositif extracteur 21 commandé par une crémaillère 22.
L'organe d'obturation 11 de mme que le piston 16 sont articulés tous les deux sur un levier 23 articulé lui-mme sur un support 24 fixé dans la pièce 14. Ainsi, l'organe d'obturation est relié mécaniquement au piston 16, de sorte que tout mouvement imparti au piston 16 est transmis à l'organe d'obturation n 11 par l'intermédiaire du levier 23.
Le fonctionnement du dispositif décrit en regard des fig. 2 à 4 est le suivant :
Lorsque les deux parties 8 et 9 du moule ont été rapprochées l'une de l'autre, le fondeur verse une certaine quantité de matière fondue dans la douille 6 par l'ouverture 25.
Il actionne ensuite l'organe de commande da piston d'injection 7. Celui-ci se déplace de e droite à gauche par rapport à la fig. 2 en refoulant devant lui la matière fondue et l'air contenu dans le moule. Cet air s'échappe librement par le canal 10. c'est-à-dire à travers la chambre 17, les bras 10a et 10b, les rai nures 12, le logement 18 et le perçage 19.
Lorsque l'évidement 1 a été rempli de matière fondue, celle-ci s'engage alors dans le canal 10, remplit la chambre 17 et arrive au contact du piston 16.
La matière fondue fait alors pression sur ledit piston 16 qui se déplace de droite à gauche sur les fig. 2 et 3 et provoque un dépla- cement correspondant, mais de plus grande amplitude de l'organe 11. Celui-ei obture donc complètement le canal 10 et la pression dans le moule atteint sa valeur maximum.
Le démoulage s'opère de la façon habi tuelle en écartant les parties 8 et 9 et en actionnant le dispositif extracteur 21. Comme cela est visible sur les fig. 2 et 3, l'actionnement du dispositif extracteur 21 provoque un déplacement de l'organe 20 qui vient appuyer sur le piston 16 et le ramener dans sa position initiale de mme que l'organe 11.
Après éloignement de la pièce moulée et rapprochement des parties 8 et 9 la machine est donc prte pour une nouvelle opération de moulage sous pression.
Dans la seconde forme d'exécution repré sentée à la fig. 5, le dispositif comprend aussi une pièce 14 engagée dans la partie 8 du moule, un piston 16, un organe d'obturation 11 et la liaison mécanique par le levier 23.
Seul le canal 10 a une forme différente de celle selon la première forme d'exécution. En effet, le canal 10 présente, en amont de l'es pace dans lequel est situé le piston 16 une chambre 26 de forme allongée.
Le canal 10 débouche en 27 sur un petit côté de la chambre 26 et en sort sensiblement perpendiculairement à sa direction d'entrée en 28 à proximité de son embouchure 27.
La portion de section réduite du canal 10, entre le piston 16 et l'organe 11, présente un seul bras 10a de forme arquée. La sortie de l'air à l'extérieur du moule se fait par un canal 29 faisant communiquer le logement 18 avec l'extérieur.
Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécution est le suivant :
Pendant la phase d'injection, la matière fondue est refoulée par le piston 7 dans l'évi dement 1.
L'air est chassé hors du moule par le canal 10. Les particules-de matière fondue qui seraient susceptibles d'tre entraînées par l'air dans le canal 10 s'amoncellent dans 1a partie de la chambre 26 opposée à l'embou chure 27. Le canal de sortie de la chambre 26 ne peut donc tre obturé par la matière fondue que lorsque la plus grande partie de la chambre 26 en est remplie. L'air peut donc s'échapper intégralement du moule et l'organe d'obturation ne ferme le canal d'échap- pement qu'après que la chambre 26 a été remplie de matière fondue et que celle-ci en montant en direction du piston 16 a agi sur celuici pour le déplacer.
Sur la fig. 5 est représentée en pointillé une variante de forme de la chambre 26. Se lon cette variante, la chambre 26 présente un prolongement 30 situé du côté de l'emio. z- chure 27. Ce prolongement 30 l'avantage d'empcher que, lors de l'injection, des éela boussures de métal fondu projeté dans la chambre 26 ne risquent d'tre renvoyées, par réflextion, en sens inverse vers le piston 16.
Le prolongement 30 de la chambre 26 sert donc, dans ce cas, à récolter lesdites éclabous- sures, tout en permettant une évacuation intégrale de l'air contenu dans le moule.
En variante, au lieu de prévoir une cham- bre 17 (fig. 2) ou une chambre 26 (fig. 5) sur le canal d'échappement 10, l'on pourrait faire arriver le canal 10 directement de l'es pace 1 vers le piston 16.
En outre, pour éviter que la pression de refoulement de l'air contenu dans le moule ne provoque un déplacement intempestif et prématuré du piston 16, celui-ci pourrait tre soumis à l'action d'un ressort compensant la pression de l'air.
Les diverses formes d'exécution décrites ci-dessus étaient censées tre appliquées à une machine de fonte sous pression de pièces en métal selon le procédé dit à chambre froide .
Toutefois, il est bien entendu que ces dispositifs pourraient tre appliqués aux machines fonctionnant selon le procédé dit à chambre chaude , de mme qu'aux machines pour la fonte de pièces en matière plastique .
Les avantages de l'utilisation du dispositif f décrit ci-dessus sont les suivants :
(z) possibilité de prévoir un canal d'échap- pement d'air de section importante assurant la sortie intégrale de l'air contenu dans le moule ;
b) diminution de la surface du moule sur laquelle agit la pression d'injection ;
t) suppression des risques d'eclaboussures à l'extérieur du moule par la matière fondue ;
d) suppression de l'air incorporé dans les pièces fondues.
Il est à noter que le dispositif décrit cidessus est d'un emploi des plus avantageux sur une machine de fonte sous pression du type décrit dans le brevet N 302219.
D'autre part, il va de soi qu'au lieu de ne prévoir qu'un seul organe d'obturation 11, le dispositif pourrait en comprendre plusieurs fonctionnant parallèlement.
De mme, selon la forme de la pièce à fondre, plusieurs canaux d'échappement pourraient tre prévus munis chacun du dispositif de contrôle décrit ci-dessus.