Brevet FR2097049A1 — publié le 19720303

De manière connue, les moules du genre considéré comportent une partie fixe et une partie mobile susceptible de constituer un logement étanche à un objet à traiter, les parties du moule étant dotées d'empreintes adéquates et l'une d'elle, la fixe, étant reliée à un vérin de pression de métal liquide et l'autre comportant-des moyens permettant l'extraction de la pièce traitée. S'agissant de paquets de tôles empilés sur un axe avec barreaux et anneaux de court-circuit, ou d'autres articles à traiter, un inconvénient majeur de ce type de moule réside dans la préparation des paquets de tôles, qui doit nécessairement aboutir à des articles ayant une hauteur définie avec précision sous des charges données. Pour ce faire, différentes solutions ont déjà été proposés, c'est ainsi que suivant une forme de mise en oeuvre on mesure la hauteur du paquet de tôles sous une charge donnée à l'aide de pinces ou autres appareils analogues. Une telle façon de procéder est peu pratique, longue et délicate. Suivant une autre formule la hauteur est définie en procédant à une pesée du paquet de tôles, ou bien encore par comptage des tôles Dans- tous les cas, on comprend que les opérations nécessaires pour l'obtention d'un objet, prêt à être traité, sont coûteuses longues et de plus peu précises, ce qui conduit è des malfaçons et a un prix de revient élevé. I1 convient de noter que si les articles en question ne sont pas préparés avec la précision demandée, ces derniers peuvent dans le cas d'une hauteur trop grande du moule empêcher la fermeture de celui-ci ; dans un cas contraire, les empilages de tôles, non soumis à un effort de pression donné, peuvent présenter entre les tolets, et dans le fond des moules des jeux plus ou moins importants d'où il résuite une étanchéité défectueuse. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et propose à cet effet un moule, qui outre une réalisation simple et économique est capable d'une grande souplesse de fonctionnement. Les perfectionnements aux moules suivant l'invention notamment destinés à la réalisation d'organes de moteurs électriques rotors et autres, ces moules étant du genre forme de blocs moules, l'un étant fixe et l'autre mobile entre deux positions de moulage et de démoulage respectivement, les blocs moules étant agences pour porter des empreintes amovibles, perfectionnements caractérisés essentiellement en ce qu'une au moins des empreintes est montée coulissante dans son support, par l'inter- médiaire de moyens de commande hydrauliques ou mécaniques, la dite empreinte étant adaptée à exercer un effort de pression sur une face terminale de l'objet effort qui est indépendant des efforts de fermeture du moule. Un tel agencement, offre de nombreux avantages, en particulier dans le cas d'empilages de tôles constituant les articles à traiter, les efforts sur ceur-ci sont toujours réguliers et de nature à assurer une bonne étanchéité entre les tôles, quelles que soient la hauteur de ceux-ci. Une application plus particulière de l'invention vise les moules équipant les machines à'couler sous pression du genre comportant un plateau porte-douilles déplaçable axialement,qui est en outre monté rotatif de manière alternée ou continue, de manière telle que les douilles, préalablement garnies d'un article à traiter à un poste d'alimentation coopérent, à un poste de moulage, avec des fonds de fermeture porte-empreintes, pour constituer un moule. Suivant l'invention une des empreintes au moins dt montée axialement déplaçable dans son support, ce qui permet exécuter un effort toujours de valeur égale sur une face de l'objet à traiter, lequel effort est totalement indépendant des efforts de fermeture du moule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure i montre de façon schématique et partiellement l'état de la technique d'une machine à couler sous pression la figure 2 illustre de manière schematique un moule en version simplifiée, suivant l'invention, la figure 3 illustre en élévation coupe longitudinale, les perfectionnements suivant l'invention, les figures 4 à 8 sont des variantes de réalisation de l'invention, et la figure 9 montre une variante de réalisation de laconmende de l'empreinte mobile. En se référant à la figure 1, la référence i indique globalement un bloc moule mobile coulissant sur des colonnes de lamalne qui ne sont pas représentées ici parce que connues en soi, et la référence 2 est un bloc moule fixe solidaire du bâti de la machine également non visible ici. le bloc moule fixe 2 porte une empreinte amovible 3 reliée par canaux 4 à un vérin de pression 5 alimenté en 6 en métal liquide. Cet agencement constitue un premier fond de moule fixe, à une douille 7 portée par un plateau porte douilles 8 rotatif suivant l'axe X-Y, et déplaçable longitudinalement. uant au bloc moule mobile, 1, il porte une empreinte amovible 9 et il est attelé à un vérin de commande non représenté. L'article à traiter étant par exemple un rotor du type cage d'écureuil, est indiqué en 10, les empreintes 9 et 3 comportent des évidements circulaires 11, 12 pour la formation des anneaux de court-circuit, le dernier cité étant en communication avec la source d'alimentation en métal liquide, tandis que des passages axiaux 13, 14 sont prévus pour le logement de parties terminales d'un axe 15 de maintien des tôles. Dans une telle disposition la hauteur l'H't de la douille définit d'une manière rigide l'écartement des empreintes 9 et 3, ce qui conduit aux inconvénients ci-dessus mentionnés. Dans la forme de réalisation de l'invention choisie et représentée à la figure 2 montant un moule sous un aspect simplifié on voit que les mêmes références ont été reprises pour désigner des organes analogues. Dans cette réalisation, le bloc moule mobile 1 prolongé forme la douille précitée 7 grâce à un alésage 15 adapté à recevoir l'article à traiter ainsi que l'empreinte 9h qui est coulissante dans ce logement 15. Cette empreinte 9A est soumise à l'action d'une tige de vérin 16, ou autre élément intermédiaire, tandis que le bloc moule Mobile 1 est quant à lui soumis à des moyens de fermeture non visibles ici. Il est aisé de constater qu'un tel agencement permet de compenser les variations de la hauteur H de l'article supprimant ainsi la précision requise jusqu'ici, tout en assurant une étanchéité parfaite entre les tôles et au plan de joint du fait que les efforts de fermeture du moule et degression sur l'objet sont indépendants. L'invention vise également une application particulièrement intéressante aux machines à couler sous pression du genre de celle décrite dans le Brevet nO 1.561.236 du nom du Demandeur pour "machine à couler sous pression notamment destinée à la réalisation de rotors de moteurs électriques". Dans une telle application, visible en particulier à la figure 3, on voit en 8 un plateau qui porte par exemple deux douilles diamétralement opposées 7, ce plateau est déplaçable en rotation, ainsi que longitudinalement entre une position avancée)d'injection et une position reculée correspondant a une phase de démoulage. le bloc-moule mobile 1 porte du côté de la douille 7 dans un alésage 22 une cuvette 23 laquelle présente un alésage 29 et un fond 30 avec passage 31. sntérieurement à son montage dans le bloc moule mobile, la cuvette 23 reçoit une empreinte mobile 9A ayant deux parties l'une antérieure 34 adaptée à coulisser dans l'alésage 29 formant un piston, et l'autre postérieure 35, comportant un chambrage 36 dans la paroli de fond duquel sont ménagés respectivement, un trou borgne axial 37 pour le logement de l'axe 15, et une gorge annulaire 21 destinée à la réalisation d'un anneau de court-circuit. le diamètre intérieur du chambrage 36 est le même, au jeu d'emboitement près, que l'alésage de la douille 7, laquelle comporte un évidement terminal 38 destiné à recevoir une partie correspondante de l'empreinte 9. La profondeur de l'évidement 38 est prévue de sorte que l'empilage des toles se trouve saillant par rapport àu fond de l'évidement, la partie qui est en saillie étant elle-même supérieure à la profondeur du chambrage 36 de l'empreinte 34 de manière que l'empreinte exerce toujours-un effort de pression sur les tôles. le bloc porte moule 1 est déplaçable longitudinalemenje + e de la fermeture du moule par l'intermédiaire d'un vérin 40 comportant un piston 41 avec tige 42 à laquelle il est attelé,de toute manière convenable, soudure ou autre le dit piston étant mobile dans un cylindre 43. La tigedpiston ci-dessus présente un alésage 45, et ell+st agencée au niveau du piston 41 de manière à guider un second piston "dit plongeur 46" susceptible de déplacement dans le précédent. Â une extrémité, le piston plongeur 46 coopére avec une entretoise 47 qui est, à son autre extr8mité en contact avec une face frontale 48 et l'empreinte mobile 9A. A son autre extrtmité libre le dit piston plongeur 46 reçoit l'action du fluide sous pression contenu dans une chambre 49 du vérin 40 par une surface 50. Une telle disposition permet de compenser les différences de hauteur H du paquet de tôles empilées notamment du fait qu'un ajustement du moule est rendu possible par 11 intermédiaire de 17empreinte ajustable 9A, adaptée à coopérer directement avec le paquet de tôles et qui est à même de compenser les variations de hauteur pouvant résulter de l'empilage de tôles. Il convient de remarquer que dans tous les cas, les efforts de compression sur le paquet de tôles 10 assurés par le piston plongeur 46 et 1 'entretoise 47 seront prévus supérieurs à ceux dûs au coulage du métal liquide sous pression et ceci naturellement à tous moments. Cette disposition convient bien lorsqu'il s'agit de traiter des rotors dont les barreaux B sont internes comme illustré schématiquement, mais ne peut convenir lorsque ces derniers sont constitués ar des encoches prévues sur le bord des tôles. En effet, généralement, comme il est bien visible à la fifure 3 il subsistera un espace E entre lVempreinte mobile 9À et la douille 7 de sorte que le métal liquide injecté remplirait la cavité ainsi formée par l'espace E, ce qui nuirait ainsi au bon fonctionnement. Si l'on désire utiliser un outillage sans compensation de hauteur on peut doter 11 entretoise 47 et procéder à un changement d'empreinte. Suivant une réalisation possible l'inconvénient ci-dessus peut être surmonte comme le montre en particulier la figure 4 où l'on voit que l'empreinte mobile 9A comporte dans sa partie antérieure 51 un chambrage 52 pour un anneau 53 soumis à l'action de moyens élastiques à ressort 54 ou encore hydrauliques, le diamètre intérieur D de l'anneau 53 étant le même que le diamètre extérieur D du paquet de tôles empilées 10. Cet agencement évite la dispersion du métal liquide sous pression dans l'espace E précité formé entre la paroi extérieure de l'article à traiter et l'évidement 38 de la douille, dans le cas notamment où les paquets de tôles comportent des encoches marginales agencées pour constituer des barreaux. Suivant une variante de ce dispositif illustré à la figure gA, l'empreinte mobile 9A présente une partie antérieure 55 adaptée à pénétrer, au jeu d'emboRtement pris, dans la douille 7 pour venir en appui sur une face de l'objet, et une partie postérieure 56 déplaçable dans un logement 57 et coopérant avec des moyens de poussée, par exemple l'entretoise précitée 47. Une bonne étanchéité est ainsi réalisée entre la douille et l'empreinte mobile, notamment dans le cas où les encoches destinées à constituer les barreaux sont ouvertes. On se référera maintenant plus particulièrement à la figure 5 illustrant une variante de réalisation du dispositif précédent dans laquelle les mêmes références ont été reprises pour désigner des éléments analogues. Dans cette réalisation l'entretoise 47 comporte un prolongement 60 vers le vérin 40 ayant une longueur P, déterminée, tandis que la tige 42 du piston 41 est agencée pour permettre le débattement d'un piston plongeur 61 comportant un passage axial 62 débouchant intérieurement dans un chambrage 63 recevant un piston secondaire 59. Dans le cas illustré, l'extrémité libre du prolongement 60 coopère avec l'extrémité correspondante du piston secondaire 64 de manière que l'effort de poussée sur l'empreinte 9A soit obtenu par la section active dl du piston 64 grâce au fluide sous pression du vérin de fermeture 40 qui est amené dans le chambrage 63 par le canal 62. Suivant une variante de réalisation non représentée, le prolongement 60 est plus court, de sorte que l'épaulement 47A de l'en tretoise 47 se trouve directement au contact de ltextrémité libre de la tige 61, dans un tel cas l'effort de pression sur l'article à traiter est alors produit par la section active d2 du piston plongeur 61. A la figure 6 le vérin de fermeture 40 du moule est du type à double effet et comprend un piston 65 avec sa tige 66. Le piston t5 est agencé pour former un chambrage intérieur 67 dans lequel peut se déplacer un second piston 68 définissant deux compartiments 70-71 et comportant une. tige de piston 72 destinée à coopérer avec une entretoise 47 interposée entre le dit second piston et l'empreinte mobile nonreprésentésici. Le compartiment 71 est en communication par un perçage 74 avec un compartiment 75 du vérin de commande de fermeture du mou le 40, tandis bugle compartiment 70 est en communication avec un compartiment 76 du vérin 40 par l'intermédiaire d'une valve de réduction de pression extérieure 78 réglable par un volant 79. Cette valve de réglage de pression est adaptée en bout d'un pro logement 80 lié au piston 65 et qui comporte des canaux 81, 82 l'un le premier 81 mettant en communication le compartiment 76 et la valve 78 et l'autre, le second 82 mettant la aite valve en coinulunication avec le compartiment 70. Les dispositions ci-dessus offrent comme avantage celui de permettre d'obtenir des efforts sur ltelUretoise, et par suite sur ltempreinte nobile associée, qui sont réglables, et en outre indépendant s des efforts de fermeture au moule. h la figure 7, les efforts de pression sur l'empreinte mobile A sont obtenus par l'intermédiaire d'un mécanisme porté par le bloc moule mobile l ce mecanisme étant indiqué globalement en M. Le bloc moule mobile X porte, dans l'axe de la douille et des empreintes, une entretoise 8u susceptible de déplacements longitudinaux dans un palier de support 81 fixé de toute manière convenable au bloc moule mobile. Le palier de support comporte un évidement central 82, et la partie d'entretoise située dans cet évidement est pourvue de cales 83, et 84 respectivement, adaptées à coopérer par des plans inclinés 83A et 84A avec les côtés d'une pièce en coin indiquée dans son ensemble en 85, qui est deplaçable suivant une airection perpendiculaire X-X à l'axe Y-Y de l'entretoise 80. Cette pièce en coin est associée par une extrémité, à la tige 86 d'un vérin 87 ; de forme plate elle presente deux grands côtés 88-bW parallèles et inclinés par rapport à son axe longitudinal X-X, l'un le 88 étant adapté à coopérer avec la cale 83, et l'autre le t39 avec la cale 84. Avec un tel agencement, dans un premier temps la fermeture du moule est obtenue au moyen d'un vérin de commande non représenté entraînant le bloc mobile 1 après quoi le paquet de tôles est comprimé et l'étanchéité réalisée par déplacement du coin 85 suivant la flèche F de sorte que le côté d'appui 86 vient exercer un effort (flèche Hl) sur la cale @4 et par suite sur l'entretoise 80 qui elle-meme actionne l'empreinte L)Â laquelle à son tour provoque la compression de l'empilage des tôles en vue de réaliser l'étan- chéité entre celles-ci. noter que les tôles comportent des encoches wagonnées pour constituer des barreaux internes, reliés par anneaux de court-circuit latéraux. Pour l'ouverture du moule, postérieurement à l'injection du métal liquide, le coin 85 est ramené par le vérin 87 à une position de départ (flèche P2) ce qui a pour effet de rendre le côté 89 inactif alors que le côté 88 devient actif. Lors de ce déplacement le coin 85 repousse la cale 83 suivant la flèche P 3 ce qui entraîne l'entretoise 80 dans un déplacement correspondant ou elle libère l'empreinte 9A et par suite l'article traité. Dans cette figure les colonnes de la presse ont été représentées et indiquées en C tandis que les autres organes, bloc moule fixe, article à traiter, douille, etc... sont repérés avec des repères analogues à ceux de la figure 3 en particulier. Suivant encore une autre variante de réalisation représatee à la figure 8, la machine est prévue de façon à traiter par exemple deux articles simultanément, dans un tel cas les empreintes mobiles 9A sont asservies par l'intermédiaire d'un palonnier 90 lui-nême soumis aux effets d'une ou plusieurs entretoises 91 partiellement représentées, les douilles 7 étant, quant à elles agencées pour recevoir des articles 20, tandis que 11 empreinte fixe 3A comporte des canaux d'alimentation 4A et 43 convenablement reliés au vérin d'injection 5. Rien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation choisis et représentés mais au contraire susceptible de variantes sans pourtant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que, comme il est bien visible en particulier à la figure 9, l'empreinte mobile 9 peut être asservie à un équipage comprenant un manchon 100 rotatif- sous l'impulsion d'une vis tangente 101, et deux vis à pas contraire 102, 103, l'une d'elle agissant dans une déplacement axial sur l'empreinte mobile 9A. REVENDICATIONS 1) Perfectionnements aux moules notamment destinés à la réalisation d'organes de moteurs électriques, rotors et autres du genre formé de deux blocs moules l'un étant fixe et autre mobile entre deux positions de moulage et démoulage respectivement les blocs moules étant agencés pour constituer un logement à ltobjet et pour porter des empreintes, perfectionnements caractérisés essentiellement en ce qu'au moins une des empreintes est montée coulissante dans son support, par l'intermédiaire de moyens de commande hydrauliques ou mécaniques, la dite empreinte étant adaptée à exercer un effort de pression sur une face terminale de l'objet tandis que les efforts pour la fermeture des deux parties de moule sont indépendants du précédent. 2) Perfectionnements aux moules selon la revendication 1 caractérisés par le fait que c'est le bloc moule/mqubiboerme un lo- gement pour l'objet à traiter, et reçoit par ailleurs l'empreinte mobile axialement, la dite empreinte mobile étant utilisable en outre pour l'extraction de ltobjet après injection. 3) Perfectionnements aux moules selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le bloc-moule fixe porte une douille formant logement de réception de 170objet tandis que le bloc-moule mobile porte une empreinte qui est susceptible de déplacement axiale danse dit bloc, la dite empreinte présentant un diamètre extérieur équivalent au diamètre de l'alésage de la douille. 4) Perfectionnements aux moules suivant les revendications 1 et 3, caractérisés par le fait que le logement de l'objet est constitué par des douilles portées par un plateau dgune machine à couler sous pression, le dit plateau étant mobile axialement et en rotation, les dites douilles étant obturées par une première empreinte qui est portée par un support fixé au bâti de la machine et par une deuxième empreinte qui est montée coulissante dans une cuvette fixée dans le bloc moule mobile, cette seconde empreinte coopérant par une face terminale avec des moyens de commande et par son autre face opposée avec l'article à traiter. 5) Perfectionnements aux moules suivant la revendication 4 caractérisés par le fait que la douille comporte à sa partie terminale destinée à coopérer avec la seconde empreinte un chambrage de réception pour une partie correspondante de la dite empreinte, laquelle partie présente un évidement d'emboîtement pour l'article. 6) Perfectionnements aux machines à couler sous pression suivant la revendication 1 caractérisés par le fait que les moyens de commande pour le déplacement de l'empreinte axialement mobile sont hydrauliques et constitués par un piston plongeur déplaçable longitudinalement dans un chambrage ménagé dans le piston du vérin de comnande de fermeture et d'ouverture du moule. 7) Perfectionnements aux moules suivant lalrevendication 6 caractérisés par le fait qu'entre le piston plongeur de la seconde empreinte est disposée une entretoise. 8) Perfectionnements aux moules suivant les revendications 5 et 6, caractérisés par le fait que le piston plongeur comporte un chambrage intérieur en comnunication par canal avec un compartiment de pression du vérin de commande, le dit chambrage logeant un piston dont la tige est adaptée à coopérer avec une extrémité de l'entretoise précitée. 9) Perfectionnements aux moules suivant la revendication 1 caractérisés par le fait que les moyens de commande de l'empreinte mobile sont mécaniques et constitués essentiellement par une pièce mobile en forme générale de coin adaptée à agir sur un organe à déplacement longitudinal dans le prolongement de lraxe du moule. 10) Perfectionnements aux moules suivant les revendications 1 et 9 caractérisés par le fait que la pièce en forme de coin est déplaçable dans un logement de 1 'organe de commande à déplacement longitudinal précité, le dit coin ayant une direction de déplacement sensiblement perpendiculaire à l'axe du dit organe. ll) Perfectionnements aux moules suivant les revendications 1 et 8 caractérisés par le fait qufle coin de forme générale parallélépipèdique comporte deux côtés longitudinaux obliques, un cssté étant adapté à être actif pour transmettre un effort de poussée sur organe de commande de llempreinte, et l'autre côté étant adapté à être actif pour libérer la dite empreinte, le dit organe de commande étant en outre monté coulissant dans un bloc associé au support mobile. 12) Perfectionnements aux moules suivant les revendications 10 et il caractérisés par le fait que la commande du coin peut être du type hydraulique, pneumatique, mécanique, etc... tandis que les faces actives du dit coin coopérent avec les cales agen ces sur ltorgane de commande. 13) Perfectionnements aux moules suivant ltune quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que plusieurs empreintes sont asservies par les moyens de commande précités au moyen d'un palonnier. 14) Perfectionnements aux moules suivant l:une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le lait que lem- preinte coulissante comporte un anneau diétanchéité ayant une partie terminale libre adaptée à cerner étroitement une partie correspondante de article, et une extrêmité opposée soumise à 1sanction de moyens de pression élastiques. 15) Perfectionnements aux moules suivant liune quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que la seconde empreinte coulissante est commandée par un équipage à manchon du type à vis tangente comnandant une vis en déplacement axial asservissant elle-même la dite empreinte.