Dispositif de chargement en métal fondu du manchon d'injection d'une machine pour le moulage en coquille avec chambre froide L'invention a pour objet un dispositif de charge ment en métal fondu du manchon d'injection d'une machine pour le moulage en coquille avec chambre froide.
Dans les machines pour le moulage en coquille, plus particulièrement pour le moulage à chambre froide de pièces en aluminium, le réglage de la tem pérature du métal fondu est très important pour de multiples raisons. Par exemple, une température trop élevée du métal fondu provoque une corrosion excessive du manchon d'injection, du plongeur et d'autres capacités venant en contact avec l'alumi nium fondu. Par contre, quand la température du métal fondu est trop basse, le métal se refroidit et se solidifie trop rapidement dans la coquille de sorte que la qualité de la pièce moulée laisse à désirer.
Avec les méthodes usuelles de moulage en coquille avec chambre froide, la température du métal fondu est observée seulement jusqu'au moment où le métal fondu sort du four dont la température est réglée et qui contient le métal fondu. Par exemple; dans la plupart des machines de ce genre, on utilise un pro cédé de distribution à la main pour le métal fondu et une observation précise de la température du mé tal fondu cesse dès que le métal s'écoule du four d'alimentation pour être versé dans la poche. Par conséquent, la température du métal refoulé dans la coquille dépend du temps que met l'opérateur à transférer le métal du four au manchon d'injection.
A ce sujet, il y a lieu de noter que des délais très courts, lors du transfert du métal fondu du four à température réglée jusque dans le manchon d'injec tion, modifient considérablement la température fi nale à laquelle le métal fondu est refoulé dans la co- quille et peuvent donner lieu à un moulage défec tueux.
De même, grâce à des progrès récents dans ce domaine, il est possible de mouler en coquille des pièces beaucoup plus grandes et plus lourdes que celles fabriquées auparavant, par exemple des pièces pesant 50 kg et plus, de sorte qu'il n'est guère pra tique, dans de nombreux cas, à cause du poids du métal fondu utilisé, d'avoir recours à un remplissage à la main de la coquille.
Il est d'usage, actuellement, de verser dans la poche une quantité de métal suffisant à une seule injection car toute quantité en excès se refroidit et se solidifie dans la poche. Quand le métal fondu, provenant de la poche, est versé dans le manchon d'injection, une mince couche de métal adhère à la face interne de la poche et la face libre de la couche qui adhère à la poche s'oxyde, formant un revête ment nuisible à la qualité des pièces dès que ces oxydes pénètrent dans le moule.
Pour empêcher que cette couche de métal refroidi et son revêtement d'oxydes ne pénètrent dans le moule lors de l'in jection suivante du métal, on doit s'en débarrasser avant que le métal destiné à l'injection suivapke soit versé du four.
Il est d'usage de fermer les segments de la co quille avant le remplissage de la poche, pour verser ensuite le métal dans le manchon d'injection. Ceci a pour but de donner au métal une température ap propriée à la coulée. Si la poche était remplie avant la fermeture des segments de la coquille, le métal se refroidirait et on obtiendrait des pièces coulées de mauvaise qualité. L'inconvénient de cette mé thode est qu'un certain temps s'écoule entre la fer meture de la coquille et le fonctionnement du plon- geur d'injection, ce qui diminue fortement la pro duction maximum de la machine.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention est ca ractérisé par des moyens disposés à proximité du manchon d'injection et montés de manière à pouvoir pivoter pour y introduire une charge déterminée de métal fondu par une ouverture de remplissage dudit manchon, et des moyens de chauffage coopérant avec ceux ci-dessus mentionnés, agencés pour régler la température du métal fondu.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution simplifiée du dispositif selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont respectivement une coupe verticale et un plan de cette forme d'exécution. La fig. 3 est une vue en élévation, à plus grande échelle, d'un organe représenté à la fig. 1.
Sur les fig. 1 et 2, le manchon d'injection est désigné par 10 et comporte un passage 11 qui com munique avec la cavité de la coquille d'une machine pour le moulage en coquille avec chambre froide (non représentée). Ce manchon 10 peut être fixé à la machine en question par une plaque 12.
Un plongeur se déplace suivant un mouvement alternatif dans le passage 11 du manchon pour re fouler la charge de métal fondu dans la cavité de la coquille. Quand le plongeur occupe sa position de recul, il se trouve au-delà de l'ouverture de charge ment 13 ménagée dans la partie supérieure du man chon d'injection et par laquelle une charge fraîche est introduite.
Une bague 14 est serrée fortement contre la face externe du manchon d'injection pour servir de sup port à une poche de coulée 15. La bague 14 est coupée en deux segments de cercle 16 et 17 reliés entre eux par une articulation 18 et munis d'oreil les 19 et 20 assemblées par une vis 21. Le segment 17 porte un axe latéral 22, parallèle à l'axe du man chon d'injection et autour duquel peut pivoter la poche de coulée 15. La bague 14 est serrée sur le manchon d'un côté de l'ouverture de remplissage et le bec 23 de la poche se trouve en regard de cette ouverture 13.
La poche est constituée par un corps 24 en forme de cuvette profonde, muni d'un col 25 terminé par ledit bec 23. Le col a la forme d'une rigole et le bec 23 est formé par une paroi d'extrémité transver sale 26 et par une paroi 27, opposée et inclinée vers le bas, faisant partie du fond du col 25.
Une chicane 28 est établie en regard de la base du col 25 dans le corps 24 pour retenir les crasses et pour empêcher que celles-ci ne puissent pénétrer dans le manchon d'injection. La chicane @28 aboutit en un point qui se trouve à une distance réduite au- dessus du fond du corps 24 de la poche et pénètre assez profondément dans celle-ci pour que son bord inférieur reste immergé dans le métal fondu, même si la poche occupe sa position d'inclinaison maxi- mum, comme indiqué en traits mixtes sur la fig. 1. Deux anneaux de suspension 29 et 30 sont fixés rigidement aux deux parois latérales de la poche et une anse 31 est reliée à ces anneaux.
L'anse est re liée également, par un câble 33,à un bras 32 d'un levier coudé muni d'oreilles 34 et 35 portant un axe de suspension 36. Les deux bras 32 et 37 du levier coudé sont reliés entre eux par un arbre 38 touril lonné dans des paliers 39, en deux pièces, montés sur un support 40 solidaire de la machine -à mouler. Le bras 37 est relié par une biellette 41, de lon gueur réglable, à l'extrémité libre de la tige de piston 42 d'un organe de commande 43 à cylindre et piston.
Une extrémité de cet organe 43 comprend une oreille 44, établie entre les branches verticales 45 et 46 d'un socle 47 auquel cette oreille est articulée à l'aide d'un axe 48, le socle étant fixé sur le sup port 40. La longueur de la biellette 41 est réglée de manière telle que lorsque la tige de piston 42 est complètement dégagée, la poche 15 occupe sa posi tion montrée en traits pleins sur la fig. 1.
Le cylindre est relié à une source de fluide sous pression par un conduit 49. Un interrupteur limiteur 50 est monté sur le support 40 de manière telle que le plongeur de commande 51 de cet interrupteur se trouve sur le chemin du mouvement du bras 37 du levier coudé. Des moyens distributeurs sont com mandés par l'interrupteur limiteur 50 de sorte que, lorsque celui-ci est actionné, la limite supérieure du mouvement d'inclinaison de la poche de coulée 15 est atteinte. La poche est inclinée à une vitesse cons tante et l'angle d'inclinaison réglable détermine la quantité de métal qui est versée dans le manchon d'injection.
La poche elle-même a une capacité suffisante pour recevoir plus que la quantité de métal à verser dans le manchon d'injection de sorte que du métal fondu demeure à tout moment dans la poche. En effet, le chauffage empêche qu'une couche de métal se prenne sur toute la face interne de la poche et que des oxydes se forment sur cette couche métal lique. Avec le présent dispositif, seule la surface li bre du métal en fusion est exposée à l'air et, quand la poche est remplie à nouveau, l'oxyde flotte à la surface et y reste quand le métal est versé dans le manchon d'injection.
Pour régler avec précision la température du métal en fusion versé dans le manchon d'injection et pour maintenir le métal restant dans la poche, à une température convenable, la poche comporte plu sieurs éléments chauffants électriques 54 qui entou rent la poche et dont quelques uns 55 s'étendent le long du col et du bec. De plus, un élément 56, en for me de spirale, est appliqué contre le fond de la po che. Les bornes 57 des éléments chauffants sont re liées à une source de courant électrique par des câ bles ayant un mou suffisant pour permettre l'inclinai son de la poche.
Le dispositif représenté aux fig. 1 et 2 ne comprend pas les moyens de chauffage indiqués sur la fig. 3, mais il faut noter qu'ils ont été sup- primés sur ces fig. 1 et 2 uniquement pour des rai sons de clarté.
Une autre caractéristique du dispositif décrit est que la poche de coulée est articulée au manchon d'injection de telle manière que son bec décrive un arc très petit pendant l'inclinaison complète de la poche, ce qui est bien indiqué sur la fig. 1 par la position de la poche montrée en traits interrompus.
Des avantages importants résultent de cette dis position, notamment que le métal fondu, versé hors de la poche, n'est pas exposé longtemps à l'air libre. De plus, le métal parcourant un court trajet seule ment du bec au cylindre d'injection, on évite l'écla- boussage. Enfin, le bec de coulée se trouvant tou jours directement au-dessus de l'ouverture 13 du manchon d'injection 10, les gouttes de métal qui pourraient tomber du bec sont reçues directement dans le manchon d'injection et ne se répandent pas autour de la machine. Les éléments de chauffage de la poche sont réglés afin que le métal fondu, con tenu dans la poche, ait la température désirée.
A cet effet, on peut utiliser n'importe quel moyen appro prié mais on préfère un thermocouple établi direc tement dans les parois de la poche et réglant le cou rant de chauffage.
En ayant recours à des moyens de réglage, le fonctionnement du dispositif décrit peut être rendu entièrement automatique pour un travail déterminé ou une série de cycles d'opérations de la machine. Par exemple, il est possible de déclencher à la main un cycle d'opérations commençant par la fermeture de la coquille, cette fermeture déclenchant le fonc tionnement automatique du dispositif décrit. Ensuite, on peut commander le fonctionnement du plongeur d'injection en fonction du retour de la poche à sa position normale, l'inclinaison de la poche étant éga lement commandée automatiquement.
Bien entendu, la poche de coulée est remplie périodiquement et avec la poche décrite il est pré férable, en vue d'obtenir une production maximum, que ce remplissage ait lieu pendant le cycle d'ouver ture des segments de la coquille, afin que la quantité de métal, nécessaire à l'injection suivante, puisse être versée sans délai dans le manchon dès que la co quille est fermée.