Brevet FR2007333A1 — publié le 19700102

206)333 La présente invention concerne un nouvel appareil de coulée et plus spécialement un nouvel appareil automatique de coulée convenant en particulier pour des matières liquides ou fondues comme un métal fondu. 5 Bien que de nombreuses applications d'un appareil de coulée suivant la présente invention soient évidentes, l'appareil est particulièrement approprié pour distribuer un métal fondu à une machine de coulée sous pression. Dans la coulée sous pression d'un métal comme l'aluminium, il a été-courant jusqu'ici en pratique 10 de distribuer le métal fondu dans un cylindre d'injection de la machine à couler sous pression au moyen d'une poche à main. De nombreux essais ont été faits pour mettre au point un appareillage automatique de coulée, mais les résultats de ces essais ont été limités et n'ont pas donné entière satisfaction. 15 La présente invention se propose notamment de fournir un nouvel appareil automatique de coulée : - qui convient pour être utilisé avec des machines . de coulée sous pression, etc.,et avec des fours de diverses constructions destinés à contenir un métal fondu et existant actuellement 20 ou qui sont en cours d'installation ; - qui est capable de distribuer des quantités de métal fondu dosées avec précision et qui peut être facilement et rapidement réglé pour distribuer différentes quantités de métal chaque fois qu'on change de coquilles ; 25 - qui est de construction relativement simple et économique et qui peut être facilement entretenu ; - qui est capable d'être actionné en synchronisme avec le fonctionnement d'une machine à couler sous pression et en réponse au fonctionnement de cette dernière ou d'une machine analogue 30 à laquelle il est associé. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif,une forme de réalisation de l'invention. 35 Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en perspective simplifiée montrant un appareil automatique de coulée suivant la présente invention qui est installé entre une machine à couler sous pression et un 69 13956 2 2007333 four de maintien d'un métal fondu ; la figure 2 est une élévation de côté à plus grande échelle, en partie en arrachement, montrant l'installation de la figure 1 et montrant en outre en pointillés la façon dont l'appareil de 5 coulée peut être manipulé ; la figure 3 est une élévation en "bout de l'appareil de coulée en regardant depuis l'extrémité de droite de la figure 2 ; la figure 4 est une élévation en "bout partielle montrant la façon dont une poche de l'appareil peut être renversée pendant 10 une opération de coulée ; la figure 5 est une vue partielle en perspective montrant la poche de l'appareil ; la figure 6 est une coupe partielle à plus grande échelle généralement suivant la ligne 6-6 de la figure 1 ; 15 la figure 7 est une coupe généralement suivant la ligne 7-7 de la figure 6 ; et la figure 8 est une coupe généralement suivant la ligne 8-8 de la figure 6. En se référant maintenant plus spécialement aux dessins , 20 sur lesquels les mêmes pièces sont désignées par les mêmes numéros de référence sur les diverses figures, on a représenté un appareil automatique de coulée 10.suivant la présente invention dans une installation représentée sur les figures 1 et 2 squi comprend également une machine 12 de coulée sous pression et un four 14 25 de maintien d'un métal fondu, la machine 12 et le four de maintien 14 peuvent être de diverses constructions connues et n'ont pas besoin d'être décrits en détail. Il suffit de dire que la machine 12 de coulée sous pression présente une platine fixe 16 et une platine mobile 18 destinée 30 à être déplacée entre la position fermée représentée sur la figure 1 et une position ouverte d'une façon connue. Ces platines supportent des coquilles complémentaires'20 et 22. Pour introduire le métal fondu dans la coquille fermée, un cylindre ou manchon d'injection 24 est relié à la platine fixe , le manchon 35 étant destiné à recevoir le métal fondu depuis l'appareil de coulée , comme décrit ci-après. Un piston 26. peut coulisser dans -- le manchon et est actionné par un mécanisme , non représenté, pour refouler le métal fondu depuis le manchon d'injection dans 69 13956 3 2 Ô 0 7333 la coquille. Le four de maintien 14 est muni d'un moyen de chauffage et de commandes appropriées pour maintenir une masse de métal à l'état fondu. Le four présente une extrémité supérieure ouverte 5 28, de façon qu'une poche de l'appareil 10 puisse être plongée dans la masse du métal fondu, comme on le décrira ci-après. Dans la forme de réalisation représentée, l'appareil de coulée présente une base 30 avec une tige 32 dirigée vers le bas destinée à être introduite et maintenue d'une façon verticalement 10 réglable dans un montant 34 monté sur le sol. Il est bien entendu que dans certains cas la base 30 peut être adaptée pour être montée directement sur une partie de la machine de coulée sous pression ou autre appareil par rapport auquel elle est installée. 15 Des consoles verticales 36 et 38 sont soudées ou autrement fixées à la base 30 et s'étendent depuis cette dernière en relation parallèle et espacée , comme représenté sur les figures 2 et 3. Un goujon ou pivot 40 s'étend à travers les extrémités supérieures des consoles et supporte un élément profilé en forme d'U 20 renversé 42 sur lequel est monté un manchon cylindrique allongé ou enveloppe de portée 44. Un cylindre 46 actionné par un fluide sous pression et un piston complémentaire 48 sont disposés entre la base et l'élément profilé et sont articulés sur ces derniers en 50 et 52. Lors du fonctionnement du cylindre de la façon dé-25 crite ci-après, l'élément profilé 42 et les pièces qu'il porte sont destinés à pivoter entre la position indiquée en trait plein et la position indiquée en pointillé sur la figure 2. Le manchon ou enveloppe de portée 44 présente des paliers 54 et 56 qui sont disposés aux extrémités opposées du manchon 30 pour supporter un arbre tubulaire 58 et lui permettre de tourner. L'arbre est empêché de se déplacer axialement par rapport à l'enveloppe 44 par une bague de butée 59 fixée à l'arbre par des vis de fixation 60 et butant contre une partie d'extrémité du palier 54. Une bague de butée analogue 62 est fixée à une partie d'ex-35 trémité opposée de l'arbre creux par des vis de fixation 64 destinées à buter contre le palier 56. Une roue dentée ou pignon 66 est fixé à une partie d'extré 13956 4 2007333 mité de l'arbre creux 58 comme représenté sur les figures 1, 2 et 6. Une chaine sans fin 68 passe autour du pignon ainsi qu'autour d'un second pignon 70 fixé sur un arbre de sortie 72 d'un moteur 74. le moteur 74 est monté sur une plate-forme 76 fixée 5 par des consoles 78 à l'élément profilé 42. Le moteur peut être d'une construction connue et il peut s'agir d'un moteur électrique ou d'un moteur à fluide pneumatique ou hydraulique , et il est destiné à être réglé pour faire tourner l'arbre creux 58 de la façon décrite plus loin. 10 Un tube 80 s'étend à travers l'arbre creux et est supporté à distance de ce dernier par les vis de fixation précédemment mentionnées 60 et 64. L'espace ainsi formé isole l'arbre 58 du tube 80 qui devient chaud pendant l'opération de coulée. Une extrémité du tube s'étendant vers l'extérieur présente une bride 82 15 qui y est soudée ou autrement fixée . Une poche 84 est fixée d'une façon amovible et remplaçable à cette bride par plusieurs boulons 86. ^opposee Une partie d'extrémité/88 du tube 80 s'étend à travers le cylindre ou manchon d'injection 24 de la machine à couler sous 20 pression et est destinée à coopérer avec un entonnoir 90 fixé au cylindre d'injection et communiquant avec un orifice d'admission 92 ménagé dans sa surface supérieure. Dans la forme de réalisation représentée, l'entonnoir est sous la forme d'un coude ayant un diamètre interne analogue ou supérieur au diamètre externe de la 25 partie d'extrémité du tube de coulée 80. L'entonnoir est découpé comme indiqué en 94 pour former un berceau 96 sur lequel la partie d'extrémité du tube de coulée est destinée à s'ajuster pendant l'opération de distribution du métal fondu. La poche 84 présente une bride 98 destinée à coopérer avec 30 la bride précédemment mentionnée 82 et un corps généralement semi-cylindrique ayant des parois d'extrémité opposée 100 et 102, une paroi latérale 104 et une paroi supérieure 106. La paroi supérieure ne couvre que la moitié environ du corps semi-cylindrique et se raccorde à une sortie ou entonnoir semi-cylindrique effilé 35 108 qui communique avec un orifice de déchargement 110 ménagé à travers la bride 98. Un bord opposé 112 .de la partie 108 se termine à une certaine distance du bord adjacent de la paroi 13956 5 2007333 latérale 104 »de façon à donner à la poche une ouverture relativement large 114. / Avec la construction décrite ci-dessus, le métal fondu est distribué depuis le four 14 dans le cylindre d'injection en faisant pivoter tout d'abord l'enveloppe 44 et le tube de coulée depuis la position indiquée en trait plein sur la figure 2 dans le sens dextrorsum jusqu'à la position indiquée en pointillé , dans laquelle la poche est plongée dans le métal liquide ou fondu, la poche est ensuite remplie à mesure que le métal liquide s'écoule à l'intérieur par l'ouverture 114. Lors du mouvement inverse du cylindre 46, l'ensemble de la poche pivote dans le sens sinis-trors-um autour du pivot 40 de façon à mettre la partie d'extrémité 88 du tube de coulée en regard de l'entonnoir 90 ,comme indiqué par la partie en traits interrompus sur la figure 2. Lorsque le tube de coulée touche l'entonnoir 90, le moteur 74 est actionné pour faire tourner le tube de coulée et la poche de la position représentée sur les figures 2, 3 et 5 jusqu'à la position renversée représentée sur la figure 4. A mesure que cette rotation s'effectue, le métal fondu s'écoule depuis le corps de la poche dans l'entonnoir ou sortie 108, puis dans le tube 80 jusqu'au cylindre d'injection. A la fin de l'opération de coulée, le moteur 74 est mis en marche arrière pour ramener la poche dans sa position normale. Lorsque la poche est plongée dans la masse de matière fondue, comme indiqué sur la figure 2, elle est entièrement remplie. Afin de commander et de régler la quantité de métal fondu qui est réellement admise dans le cylindre d'injection de la machine à couler sous pression, on prévoit un moyen pour régler le degré de rotation de la poche pendant l'opération de distribution. En d'autres termes, lorsqu'on désire décharger tout le contenu de la poche, le moteur 74 est actionné de façon à renverser entièrement la poche,comme représenté sur la figure 4» Cependant, lorsqu'on désire distribuer une moins grande quantité du métal fondu, le moteur 74 est commandé de façon à interrompre la rotation de la poche dans une position intermédiaire quelconque. On peut obtenir un réglage supplémentaire en remplaçant la poche 84 par une autre poche de dimension différente et ayant une 69 13956 6 2007333 capacité plus grande ou plus petite . Afin de régler la rotation de la poche et ainsi l'opération de distribution, un moyen est fixé pour tourner de concert avec l'arbre 58 et pour actionner un interrupteur limiteur 116 repré-5 senté sur les figures 1 et 7,qui est fixé à son tour à une console appropriée 118 assujettie à l'élément profilé 42. Dans la forme de réalisation représentée, le moyen pouvant tourner avec l'arbre 58 comprend une bague 120 qui est de préférence en une matière électriquement isolante et qui est fixée à l'arbre 58 10 au-voisinage d'une de ses extrémités. Une première came 122 est montée sur la bague 120 par une vis 124 s'étendant dans une fente périphérique 126 ménagée dans la bague,de façon à pouvbir régler la position de la came autour de la circonférence de la bague. Une autre came 128 est montée en position fixe sur la circonfé-15 rence de la bague' par un dispositif de fixation approprié 130. La came réglable 120^t.estinée à venir au contact d'un interrupteur limiteur- 132 de l'ensemble interrupteur 116,tandis que la came 120 est destinée à toucher et à actionner un interrupteur limiteur 134 de l'ensemble interrupteur. Ces interrupteurs sont 20 reliés à leur tour à un dispositif 136 de commande du moteur qui peut avoir la forme d'un relais électrique ou d'une vanne commandée par solénoïde, suivant que le moteur 74 est un moteur électrique ou un moteur actionné par un fluide. Le dispositif de commande 136 qui est représenté schématiquement sur la figure 7 25 est relié naturellement d'une façon appropriée à des sources d'énergie électrique ou de fluide sous pression et au moteur 74 par des moyens connus qui n'ont pas besoin d'être décrits en détail. Les interrupteurs limiteurs et le dispositif de commande 30 représentés schématiquement sur la figure 7 font partie d'un système global de commande électrique ou à fluide, suivant le à ^commander cas, qui est destine/non seulement le moteur 74,mais également le cylindre à fluide 78. En outre, ce système de commande peut être relié au système de commande de la machine 12 à couler sous 35 pression,de façon que l'appareil de coulée fonctionne automatiquement en synchronisme avec la machine à couler sous pression. Les composants- du système de commande, qu'il s'agisse de dispositifs 69 13956 7 2007333 électriques ou à fluide sous pression, peuvent être de construction connue et n'ont pas besoin d'être décrits. La disposition est telle que lorsque le cycle de fonctionnement de la machine à couler sous pression est amorcé par le déplacement de la platine 5 mobile 18 vers sa position fermée; le cylindre 46 est actionné pour faire pivoter le mécanisme de coulée de façon à plonger la poche dans le bain de métal fondu comme représenté en pointillés sur la figure 2. Le système comporte un dispositif à action différée appro-10 prié ,qui agit de façon à faire fonctionner le cylindre 46 en sens inverse au bout d'un intervalle de temps donné qui est suffisant pour garantir le remplissage complet de la poche 84. Ce mouvement en sens inverse provoque le pivotement de l'appareil de coulée dans le sens sinistrorsum, en observant la figure 2, de 15 façon à amener l'ëxtrémité 88 du tube de coulée au contact du berceau de l'entonnoir 90. Dès que ceci est réalisé, le moteur 74 est excité pour faire tourner la poche 84 dans le sens dextrorsum , en observant la figure 3. Au fur et à mesure que cette rotation s'effectue, le métal fondu contenu dans la poche s'écoule dans la 20 partie 108,puis dans le tube jusqu'au cylindre d'injection 24. La rotation de la poche se poursuit jusqu'à ce que la came 122 ferme l'interrupteur limiteur 132 qui excite le dispositif de commande 136 pour renverser le sens de fonctionnement du moteur 74. Si l'on désire décharger tout le contenu de la poche dans 25 le cylindre d'injection, la came 122 est réglée dans une position qui permet à la poche de tourner jusqu'à sa position entièrement renversée et représentée sur la figure 4. Par contre .si l'on désire ne distribuer qu'une partie du métal contenu dans la poche, la came 122 est réglée de façon à fermer l'interruptftr limiteur , 30 lorsque la poche a atteint une position voulue quelconque entre la position normale et la position renversée représentées respectivement sur les figures 3 et 4. De cette façon, on peut décharger des quantités dosées avec précision du métal fondu dans le cylindre 24. • 35 Lorsque la came 122 touche l'interrupteur 132 pour renver ser le sens de rotation de la poche, le circuit de commande agit également de panière à actionner le cylindre 46 pour faire pivoter « 13956 8 2007333 le mécanisme de coulée et le ramener jusqu'à la position indiquée en trait plein sur la figure 2. La rotation en sens inverse de la poche est interrompue lorsque la came 130 vient au contact de l'interrupteur limiteur 134, et l'appareil est alors prêt en vue du cycle de fonctionnement suivant. Naturellement 1'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes, rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 69 î 3956 9 2007333 REVENDICATIONS 1. Appareil de coulée caractérisé en ce qu'il comprend une poche de coulée, un moyen supportant la poche en vue d'un mouvement pivotant dans un plan prédéterminé entre une position abaissée et 5 une position élevée et en vue d'une rotation autour d'un axe généralement horizontal s'étendant dans ledit plan, et un moyen pour actionner la poche afin de la plonger dans un liquide à distribuer, ,de soulever la poche jusqu'à la position élevée et de faire tourner la poche autour dudit axe pour distribuer le liquide qu'elle 10 contient. 2. Appareil de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen sensible à la rotation de la poche pour régler le degré de rotation afin de distribuer une quantité dosée du liquide. 15 3. Appareil de coulée selon l'une quelconque des revendica tions précédentes ,caractérisé en ce que le moyen supportant la poche comprend un tube dont une extrémité est reliée à une partie de déchargement de la poche et dont l'extrémité opposée s'étend jusqu'à un point où le liquide doit être distribué, un moyen sup-20 portant le tube en vue d'une rotation autour dudit axe, et tin moyen supportant le tube pour lui permettre de pivoter autour d'un axe s'étendant transversalement à l'axe mentionné en premier lieu et espacé de l'extrémité mentionnée en premier lieu de façon que^lors d'un mouvement pivotant du tube autour de l'axe men-25 tionné en dernier lieu, la poche puisse être soulevée et abaissée. 4. Appareil de coulée selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de support comprend en outre une base, une enveloppe supportant le tube de façon à lui permettre de pivoter et de tourner, le moyen supportant le tube comprenant un pivot 30 entre l'enveloppe et la base et le moyen destiné à abaisser et à soulever la poche comprenant un moyen d'actionriement à mouvement de va-et-vient entre l'enveloppe et la base pour faire pivoter l'enveloppe autour de l'axe mentionné en second lieu. 5. Appareil de coulée selon la revendication 4, caractérisé 35 en ce que le moyen destiné à faire tourner la poche comprend un moteur supporté par l'enveloppe et mobile avec cette dernière et un,moyen de transmission entre le moteur et le tube. 69 13956 10 2007333 6. Appareil de coulée selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de commande du moteur pour limiter la rotation du moteur, et un moyen mobile en réponse à la rotation de la poche pour actionner le moyen de commande ,afin de ren- 5 verser le sens de rotation du moteur pendant une opération de distribution de manière à régler la quantité de liquide distribué. 7. Appareil de coulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poche comprend un corps creux, la partie supérieure recouvrant partiellement le 10 corps et un entonnoir de déchargement relié à la partie supérieure est disposé sensiblement en alignement avec ledit axe. 8. Poche destinée à être utilisée dans un appareil de coulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend tin corps creux présentant un fond et une 15 paroi latérale, et une ouverture d'admission du liquide, un entonnoir d'évacuation solidaire de la paroi latérale et un moyen définissant une ouverture de déchargement du fluide pour l'entonnoir et destiné à être relié d'une façon amovible à un moyen complémentaire pour supporter la poche en vue d'une rotation 20 sensiblement autour de l'axe de l'ouverture de déchargement.