Brevet FR2061708A1 — publié le 19710625

La présente invention concerne un dispositif pour l' mentation et le dosage d'un métal en fusion dans une machine à fondre a' cylindre de compression, notamment pour le moulage a froid par compression, le moulage en coquille et similaires, du type comprenant un récipient pour le métal en fusion. Dans une machine à fondre sous pression comprenant une chambre de coulée chaude, on utilise, pour le travail des alliages de plomb, d'étain, de zinc et de magnésium, un dispositif de coulée à pompe alternative comprenant une chambre de pression fixe dans laquelle l'alliage est porté à son point de fusion. Dans cette chambre, est logée la pompe à piston dont le cylindre, plongé dans le métal en fusion, comprend, dans sa partie supérieure, un orifice d'admission et dont le piston fait avancer le métal sans dosage préalable vers un bec de coulée. Cette machine à fondre ne peut être utilisée que pour un nombre limité d'alliages. Dans les machines à fondre comprenant une chambre sous pression froide, le métal en fusion est versé d'une manière connue à la main avec une poche de coulée ou un dispositif distributeur dans la machine. Un tel travail est long et présente des inconvénients concernant la qualité des pièces coulées. L'une des difficultés, lors du travail avec une telle machine, réside dans le fait que certains métaux en fusion, en particulier l'aluminium en fusion, décomposent les matériaux de construction utilisés. L'invention a pour objet de concevoir un dispositif simple et d'un fonctionnement sflr. Selon l'invention, ledit récipient est constitué par un récipient de dosage comprenant un trop-plein relié audit cylindre et dans lequel récipient, est plongé, d'une distance prédéterminée, un corps de dosage, le dispositif comprenant, de plus, des moyens pour aintenlr constant le volume de métal contenu entre deux courses du corps de dosage a ans ledit récipient de dosage, la course dUdit corps de dosage étant ajustée en fonction de la course du piston dudit c-y-lindre. e corps de dosage, qui est en contact avec du métal en fusion , es as t normaìement d'un fonctionnement sûr et l'entretien du dispositif est ainsi réduit. La construction du dispositif est relativement simple et ainsi peu conteuse, On peut sans difficultés collier différents alliages. Par une modification de la longueur de course du corps de dosage on peut facilement couler des pièces de differents volumes. Le dispositif peut aussi bien alimenter des machines à chambre de pression verticale que des machines à chambre horizontale. Suivant un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, lesdits moyens pour maintenir constant le volume de métal dans dudit récipient de dosage sont constitués par un réservoir comprenant un trop-plein relié audit récipient de dosage et dans lequel peut être plongé, indépendamment dudit corps de dosage, un piston. On peut ainsi transférer sans difficul tés la quantité nécessaire de métal à partir dudit réservoir dans ledit récipient de dosage et ledit piston du réservoir est déplace pas à pas suivant la cadence de coulée de la machine à fondre jusqu'à ce que le réservoir doive être rechargé. Ledit réservoir est, de préférence, constitué par un creuset ou par une partie d'un four. Avantageusement, lesdits moyens pour maintenir constant le volume de métal dans le récipient de dosage comprennent une sonde plongée dans ledit récipient et qui sert à commander le piston dudit réservoir Ladite sonde permet de réaliser un con trâle précis du dispositif de commande du piston du réservoir. Lorsque ledit récipient comprend, au voisinage de la débouchure du trop-plein dudit réservoir, une chicane, on évite toute agitation du métal dans le récipient de dosage et tout écoulement accidentel lorsque le métal s'écoule à partir dudit ré servoir dans le récipient de dosage. De plus, selon l'invention au moins dans ledit récipient ou ledit réservoir s'étend, au-dessus du niveau de métal en fu- sion, une couche de gaz de protection, qui est plus léger que l'air et qui sert à éviter toute oxydation superficielle du métal en fusion Etant donné que ce gaz est plus léger que l'air, le dispositif comprend, au-dessus de ladite couche de gaz, un couvercle de protection De préférence, le gaz de protection cou- vre ledit récipient et ledit réservoir. De plus, le disposait selon l'invention comprend di rectement en aval d'au moins l'un desdits trop-pleins, un canal de montée dont l'extrémité inférieure s'étend au-dessous du ni veau de métal en fusion. On empoche ainsi le transfert de partie cules d'impuretés telles que des particules d'oxyde métallique qui flottent à la surface du metal en fusion. D'autres réalisations et avantages de l'invention res sortiront de la description qui va suivre -t tien se en se réfèrent aux dessins annexés montrant, à titre d'exemples, deux modes de réalisation du dispositif selon l'invention pour la distribution dosée de métal en fusion pour une machine à fondre à chambre de compression froide. Sur ces dessins Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un deuxième mode de réalisation, et Fig. 3 est une vue en plan du dispositif représenté à la figure 2. Un piston plongeur cylindrique 1 est monté mobile en direction axiale dans un creuset chauffant 2, de façon qu'il puisse être plongé dans l'intérieur du creuset. Le creuset 2 est rempli avec un métal en fusion 3 s'étendant jusqu'au niveau 4 servant de trop-plein pour l'écoulement du métal dans un récipient de dosage chauffant 5. Dans le récipient 5, peut être plongé un corps de dosage cylindrique 6 mobile en direction axiale. Ce corps 6 peut sans difficultés être remplacé et nettoyé. I1 peut être en une matière ne provoquant que peu ou pas de dépôt de métal de fusion sur le corps 6. Le récipient de dosage comprend un trop-plein s'étendant au-dessous du niveau dudit bord 4 et dont un conduit d'écoulement 7 débouche dans le cylindre horizontal 18 d'une machine à fondre à froid qui comprend un piston (non représenté) monté mobile dans ledit cylindre 18. Le corps de dosage 6 est actionné par un disque à mani velle 8 et par l'intermédiaire d'une manivelle 2. Un boulon 110 de la liaison de la manivelle 12 sur le disque 8 est réglable an direction radiale pour pouvoir ajuster la longueur de la course du corps de dosage. a course du ~orps de dosage t est ajustée en fonction de la course du piston dans ledit cylindre 18. Ledit disque à manivelle 3 comporte une came 5 w3ur actionner un interrupteur électrique nn représenté qui sert à relier le dispositif de commande 10 du piston 1 à une source d'énergie non représentée. Le dispositif de commande 10 comprend un moteur électrique dont l'arbre de commande porte un pignon coopérant avec une crémaillère 19.Avantageusement, on peut utiliser comme dispositif de commande un vérin hydraulique à simple effet dont le cylindre est alimenté avec un fluide sous pression pour soulever le piston 1 et ont e piston peut être abaissé g ce à une évacuation du auéde à travers un etranglement à réglage très précis et au moyen d'une soupape de fermeture pour ainsi commander l'abaissement du piston plongeur 1. une sonde 11 réglable en direction verticale pénètre dans le récipient de dosage 5 et sert à couper le dispositif de commande 10 de sa source d'énergie. La sonde 11 est reliée à un amplificateur. Le creuset 2 et le récipient 5 sont fermés par un couvercle 13 dans lequel débouche un conduit 14 pour l'alimentation d'un gaz de protection plus léger que l'air. Le creuset 2 comprend un clapet ouvert vers le haut et qui permet le remplissage du creuset avec du métal en fusion. Le récipient de dosage 5 comprend, en regard du bord 4, une chicane 16 empêchant l'agitation du métal dans le récipient 5, lorsque le métal du creuset s'écoule au-dessus du bord 4. Lorsque le piston du cylindre 18 atteint sa position arrière, le corps de dosage 6 est abaissé et du métal en fusion s'écoule à travers le conduit 7 dans le cylindre 18, le récipient etant préalablement rempli avec du métal en fusion et ceci jusqu'a un niveau déterminé par la position de la sonde 11. Lorsque la quantité de métal déterminée par la position du boulon 110 sur le disque 8 s'est écoulée à travers le conduit 7, le corps de dosage 6 est de nouveau soulevé et le niveau de métal dans le récipient diminue. Le niveau de métal en fusion dans le récipient 6 est remonté par l'abaissement du piston 1 faisant écouler le métal en fusion à partir du creuset 2 dans le récipient 5. Cette opération est déclenchée lorsque la came 9 relie le dispositif de commande 10 à ladite source d'énergie. Le dépit du métal sur le piston 1 ne gène guère le fonctionnement correct du dispositif Lorsque le niveau de métal dans le récipient 5 atteint la sonde 11, celle-ci produit, à travers l'amplificateur, une impulsion pour l'arrAt du dispositif de commande 10 Le récipient 5 est ainsi est ainsi toujours rempli jusqu'à un niveau déterminé par la position de la sonde 11. Par le remplissage regu71cr du recipient 5, on peut réaliser une alimentation régulière du cy- lindre 18. Le piston 1 est avancé jusqu'au voisinage du fond dfu creuset 2.Ensuite, le dispositif est arrêté, le piston i est soulevé et le creuset 2 est de nouveau rempli avec du métal en fusion 3. Sur les figures 2 et 3 montrant un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, les éléments cvr-res= pondants portent les mêmes références qu'à la figure 1 Le creuset chauffé 2a peut constituer une partie d'un four et le reci- pient de dosage 5a est, pour cette raison, séparé du creuset. Le bord de l'écoulement 4a est, dans ce cas, cons usé par l'extr mité d'un manchon 21 plongé dans le creuset 2a. Le metal en fu sion chassé par le piston la traverse ce manchon 21 avant qu'il s'écoule au-dessus du bord 4a et dans le récipient de dosage Sa. Un manchon 22 correspondant audit manchon 21 est prévu à l'intérieur du récipient 5a, de façon que le métal chassé par le corps de dosage 6a s'écoule à traverse manchon 22 dans le conduit de trop-plein 7a. On assure ainsi que le métal s' écoulant à partir du creuset 2a dans le récipient 5a et à partir de ce dernier dans le conduit 7a ne comprend pas de saiettés qui flottent normalement à la surface du métal et que la machine à fondre est alimentée avec du métal propre. Au lieu des manchons 21 et 22, on peut également prévoir des conduits partant du fond du creuset ou du récipient de dosage et qui s'étendent vers le haut, comme le bec d'un arrosoir. Le récipient de dosage peut également être logé à l'intérieur du creuset et l'ensemble comprend, dans ce cas, des canaux correspondant aux manchons 21 et 22. On peut également loger, à l'intérieur d'un creuset comportant une cloison de séparation, un élément en U qui délimite, dans le creuset et le récipient de dosage, un canal de trop-plein. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, on peut y apporter de nombreuses modifications de détails, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N 1 - Dispositif pour l'alimentation et le dosaje d'un métal en fusion dans une machine à fondre à cylindre de compression, notamment pour le moulage à froid par compression, le mou lage en coquille et similaires , du type comprenant un récipient pour le n étal en fusion, caractérisé en ce que ledit récipient est constitué par un récipient de dosage comprenant un trop-plein relié audit cylindre et dans lequel récipient est plongé, d'une distance prédéterminée, un corps de dosage, le dispositif comprenant de plus des moyens pour maintenir constant le volume de métal contenu entre deux courses du corps de dosage dans ledit récipient de dosage, la course dudit corps de dosage étant ajus tée en fon: ion de la course du piston dudit cylindre. 2t - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour maintenir constant le volume de métal dans ledit récipient de dosage sont constitués par un réservoir comprenant un trop-plein relie audit récipient de dosage et dans lequel peut être plongé, indépendamment dudit corps de do- sage, un piston. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour maintenir constant le volume de métal dans le récipient de dosage comprennent une sonde plongée dans ledit récipient et qui sert à commander le piston dudit réservoir. 4 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la course dudit corps de dosage est réglable à volonté. 5 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit récipient comprend, au voisinage de la débouchure du trop-plein dudit réservoir, une chicane. 6 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins dans ledit récipient ou ledit réservoir s'é- tend, au-dessus du niveau de métal en fusion, une couche de gaz de protection. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, au-dessus de ladite couche de gas, un couvercle de protection. 8 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, directement en aval d'un moins l'un desdits trop-pleins, un canal de montée dont l'extrémité inférieure s'étend au-dessous du niveau de métal en 9 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, pour abaisser et soulever ledit piston du réservoir, un vérin hydraulique à simple effet comprenant, à son extrémité inférieure, un étranglement à réglage très fin et une vanne de fermeture montés en serre.