Brevet FR2117889A1 — publié le 19720728

X 2117889 La présente invention concerne, d'une façon générale, des procédés et un appareil de coulée de métaux et, d'une façon plus particulière, des procédés et un appareil pour couler du.métal liquide dans des moules à cir-e perdue comprenant, à la fois, les 5 moules à carapaces eu coquilles et les moules à cire perdue pour une production en grande série. La présente invention concerne particulièrement des procédés et un appareil permettant d'obtenir des pièces moulées de précision saines qui comportent des sections à paroi mince 10 et/ou sont en alliages d'aluminium et autres métaux sujets à des défauts similaires. Les alliages d'a£u^n£um couf"es 7de précision sont reconnus comme étant spécialement susceptibles d'emprisonner de l'air et de présenter de la porosité et, dans le passé, cette caractéristique a été la cause principale de la mise au rebut 15 des pièces moulées. Dans certains cas, par exemple dans le cas du moulage des alliages dîaluminium du type 355 et du type 356, on a constaté un taux de rebut très élevé compris entre 75$ et 90$. Un autre problème posé par le moulage «2© précision de métaux tels que les alliages d'aluminium réside dans le fait q^e le métal 20 se contracte à partir des surfaces du moule pendant la solidification. Ce phénomène est appelé couramment le "retrait"« Conformément à la présente invention, la demanderesse a créé des procédés et un appareil pour couler un métal en fusion, c'est-à-dire liquide, dans un moule perméable aux gaz, spécialement 25 un moule à cire perdue, en procédant d'une manière consistant à introduire un métal liquide pendant qu'il se trouve sous vide dans une ouverture du moule de manière à remplir une cavité, à augmenter ensuite la pression exercée sur le métal liquide à travers l'ouverture du moule et à appliquer une pression négative ou vide à l'ex-30 térieur du moule pendant la solidification du métal. Selon -un aspect plus préféré de la présente invention, la demanderesse a créé des procédés et un appareil pour couler un métal liquide dans Cm moule perméable aux gaz, spécialement un moule à cire perdue en procédant d'une manière consistant à placer le 35 moule dans une chambre à moule de manière que l'ouverture du moule communique avec une chambre de coulée sous vide qui est rendue étanche vis-à-vis de la chambre à moule, à faire le vide dans la chambre de coulée sous vide, à introduire ensuite le métal liquide dans l'ouverture du moule de manière à remplir une cavité puis à 40 rétablir la pression atmosphérique dans la chambra de coulée sous 71 43138 2 2117889 vide pendant que le métal se trouvant dans le moule est encore liquide et à appliquer une pression négative à l'extérieur du moule en faisant le vide dans la chambre à moule avant la solidification du métal et, de façon plus préférable, avant d'introduire le métal 5 dans le meule. L'appareil préféré permettant de mettre en oeuvre les procédés précités comprend une enveloppe supérieure et une enveloppe inférieure qui peuvent être amenées à coopérer de manière à former une enveloppe étanche comportant une partie supérieure délimitant 10 une chambre de coulée et une partie inférieure délimitant une chambre à moule conçue de manière à être rendue étanche vis-à-vis de la chambre de coulée autour du moule. Des canalisations de vide sont raccordées à au moins une des enveloppes afin de permettre de faire le vide dans les chambres et on prévoit un dispositif pour verser 15 le métal, comme par exemple une poche de coulée, un four ou analogue, dans l'enveloppe supérieure en vue d'introduire le métal liquide dans un moule monté de façon étanche dans la chambre à moule. Dans les modes de réalisation préférés de l'invention, l'enveloppe supérieure peut se déplacer le long des rails d'un agencement de 20 pistes. L'agencement de pistes est conçu de manière à être soulevé et abaissé au voisinage de l'enveloppe inférieure. En cours de fonctionnement, l'agencement de pistes est soulevé de manière à séparer l'enveloppe supérieure de l'enveloppe inférieure de telle sorte que l'on puisse faire rouler l'enveloppe supérieure jusqu'à une position 25 qui permet la mise en place d'un moule dans l'enveloppe inférieure ou l'enlèvement d'un moule hors de cette enveloppe. Lorsque le moule a été monté de façon étanche dans l'enveloppe inférieure, l'enveloppe supérieure est ramenée jusqu'à une position située au-dessus de l'enveloppe inférieure et l'agencement de pistes est abaissé de 30 manière que l'enveloppe supérieure vienne en contact étanche avec l'enveloppe inférieure. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux enveloppes inférieures. L'enveloppe supérieure peut coopérer sélectivement avec chacune des enveloppes inférieures, 35 de manière à former une enceinte étanche afin que les opérations de coulée puissent être effectuées tour à tour dans les enveloppes inférieures. Dans un autre mode de réalisation de l'invention qui convient particulièrement pour couler des métaux ferreux, on prévoit un four de fusion à induction dans l'enveloppe supérieure. 40 Le four à induction est monté de manière à pouvoir pivoter de telle 71 43138 2117889 sorte que l'on puisse l'utiliser pour verser le métal liquide dans le moule enfermé hermétiquement dans la chambre à moule. Les procédés et l'appareil conformes à la présente invention peuvent être utilisés pour couler un grand nombre de types 5 différents de métaux et peuvent s'avérer particulièrement avantageux dans l'obtention de pièces moulées comportant des sections à parois minces. Les procédés et l'appareil nouveaux de la présente invention conviennent particulièrement pour couler des alliages d'aluminium et analogues qui sont sujets à emprisonner de l'air, 10 à être poreux et à subir un "retrait". D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description détaillée faite ci-après en référence au dessin annexé sur lequel; la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un mode de 15 réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une vue d'extrémité en élévation faite par le plan 2-2 de la figure lj la figure 3 est une vue d'extrémité opposée en élévation de l'appareil représenté sur la figure 1; 20 la figure 4 est une vue en plan de dessus du mode de réa lisation représenté sur la figure 1, des parties ayant été arrachées et éliminées5 la figure 5 est une coupe verticale faite sensiblement selon 5-5 de la figure Al 25 la figure 6 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation de l'invention? la figure 7 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation encore de l'invention? la figure 8 est une vue d'extrémité en élévation faite par 30 le plan 8-8 de la figure 7? et la figure 9 est une vue en plan verticale agrandie et partiellement en coupe de l'appareil représenté sur la figure 7S des parties ayant été supprimées. Si l'on se réfère maintenant au dessin, on voit qu'un mode 35 de réalisation préféré de l'appareil qui convient spécialement pour couler des métaux non ferreux selon la présente invention est illustré sur les figures 1 à 5 et est référencé 15. L'appareil 15 comprend, d'une façon générale, une structure de support 16 qui comprend un agencement de pistes de roulement 17. Une enveloppe 18 40 est fixée à la structure de support 16 et coopère avec un agence 71 43138 4 2117889 ment d'enveloppe 19 de manière à former une enceinte étanche. L'agencement d'enveloppe 19 peut se déplacer le long de la piste de roulement 17 au-dessus de l'enveloppe 18. La structure de support 16 est constituée par des éléments 5 structuraux qui sont soudés ensemble de manière à former un bâti rigide comprenant des éléments latéraux supérieurs et inférieurs 25. Les éléments 25 sont reliés ensemble à l'une des extrémités du bâti par des traverses 26, 27 et des montants verticaux 28. L'enveloppe 18 est montée près de l'autre extrémité du bâti au 10 moyen de montants verticaux 29 qui sont reliés entre les éléments supérieurs et inférieurs 25 et sont soudés aux côtés de l'enveloppe. Les éléments inférieurs 25 du bâti se prolongent au-delà de l'enveloppe 18 par des rallonges 30 qui sont reliées par une traverse 31. Des roulettes 32 sont fixées de façon appropriée au bâti de 15 manière à le supporter en vue de son déplacement. Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 1 à 5, l'agencement de pistes de roulement 17 est articulé à une de ses extrémités à la structure de support 16 et l'autre extrémité de cet agencement de pistes est conçue de manière 20 à être soulevée et abaissée au voisinage de l'enveloppe 18. L'agencement de pistes de roulement 17 comprend deux profilés ou rails 40 s'étendant de part et d'autre de l'enveloppe 18. Comme on peut le voir plus clairement sur la figure 3» "un tube 41 est fixé à une extrémité de chacun des profilés ou rails 40 et entoure une barre 25 42 en vue de sa rotation. La barre 42 s'étend au droit de la structure de support 16 et est fixée à la traverse 26. Les extrémités opposées des profilés ou rails 40 sont reliées par une traverse 43. Un vérin pneumatique 44 est supporté par une plaque 45 fixée à la traverse 31 de la structure de support 16 et la tige de pistofc. 30 du vérin est reliée à la traverse 43 entre les profilés ou rails 40. Le vérin pneumatique 44 est raccordé de façon appropriée à une source d'air comprimé et une valve (non représentée) est prévue pour actionner le vérin pneumatique de manière à élever et abaisser 3." agencement de pistes de roulement 17 en le faisant pivoter autour 35 de la barre d'articulation 42. Dans la structure illustrée de l'agencement de pistes de roulement, des cornières 46 sont montées sur les faces inférieures des profilés 40 et coulissent contre les montants verticaux 29. L'agencement d'enveloppe supérieure 19 est supporté de 40 façon mobile sur les rails 40 par des roulettes 47. Lorsque le 71 43138 5 2117889 vérin pneumatique 44 a été actionné de manière à soulever l'agencement de pistes de roulement 17» l'agencement d'enveloppe 19 peut se déplacer le long des rails entre la position en traits mixtes représentée sur la figure 1 et une position située au-dessus de 5 l'enveloppe 18, position à laquelle l'agencement d'enveloppe 19 peut être abaissé de manière à coopérer avec l'enveloppe 18 par abaissement de l'agencement de pistes de roulement. Deux dispositifs d'arrêt amortis sont prévus pour porter contre l'agencement d'enveloppe 19 à la position en traits mixtes de la figure 1. Chacun des 10 dispositifs d'arrêt comprend un tube 55 qui est fixé à une équerre 56 s'étendant vers le haut à partir de la structure de support 16. Un plongeur 57 coulisse dans le tube 55 et sa partie de tête peut être rencontrée par une équerre 58 se trouvant sur l'agencement d'enveloppe 19. le plongeur 57 est sollicité en direction de l'en-15 veloppe par un ressort 59 qui est monté autour du plongeur entre sa tête et 1'équerre 56. Comme décrit d'une façon générale ci-dessus, l'enveloppe supérieure 19 peut être déplacée de manière à coopérer avee l'enveloppe inférieure 18 lorsque l'on abaisse l'agencement de pistes 20 de roulement 17 de manière à former une enceinte étanche. Si l'on se réfère à la figure 5» on voit que l'enceinte comporte une partie supérieure qui délimite une chambre de versement ou chambre de coulée 65 et une partie inférieure qui délimite une chambre à moule 66. La chambre à moule 66 est conçue de manière à être rendue étanche 25 vis-à-vis de la chambre de coulée 65 autour d'un moule supporté dans l'enveloppe 18. L'enveloppe 18 comporte une section inférieure 67 qui délimite la chambre à moule 66 ainsi qu'une section supérieure 68 qui a un diamètre plus grand et comporte un rebord radial 69. La 30 paroi cylindrique de la section d'enveloppe 68 peut être munie d'une garniture d'amiante 70, si on le désire. Une plate-forme 71 est prévue à l'intérieur de la section d'enveloppe 67 pour supporter un moule. La plate-forme 71 peut être constituée par une plaque de métal 72 sur laquelle est disposé un joint 73. Des joints appropriés 35 peuvent être constitués par des tampons d'amiante, un isolant ou des plaquelibres réfractaires telles que des fibres d'alumine-silice et analogues. Un trou 74 est pratiqué dans la plaque 72 et dans le joint 73, et la plaque 72 est supportée au-dessus du fond de l'enveloppe 18 par des supports appropriés 75. La hauteur des supports 40 75 peut, de préférence, être réglable de manière que la partie 71 43138 6 2117889 supérieure du moule supportée par la plate-forme 71 puisse être amenée au plan désiré. L'agencement d'enveloppe supérieure 19 comprend une section cylindrique 85 qui coopère avec la section d'enveloppe 68 de manière 5 à délimiter la chambre de versement ou chambré de coulée 65» La section cylindrique 85 comporte une extrémité inférieure ouverte et une extrémité supérieure qui est fermée par une plaque amovible. La plaque amovible fermant l'extrémité supérieure de la section cylindrique 85 est pourvue d'une fenêtre 86 à travers laquelle un 10 opérateur peut observer l'opération de coulée. Une plaque 87 est fixée autour de l'extrémité inférieure ouverte de la section 85 et est conçue de manière à être supportée par le rebord 69 de l'enveloppe 18. Un joint ou bague d'étanchéité 88 est prévu entre le rebord 69 et la plaque 87. Les roulettes 47 sont fixées à la plaque 15 87 par des équerres 89. Une poche de coulée 95 est montée dans la chambre 65 pour déverser le métal liquide dans un moule supporté dans la chambre à moule 66. La poche de coulée 95 est montée dans une section d'enveloppe 96 fixée à la section 85 et le bec 97 de la poche de coulée 20 fait saillie jusque dans la section 85 à travers une ouverture 98 ménagée dans sa paroi latérale. La poche de coulée 95 est supportée en vue de son pivotement par un berceau 100. Le berceau 100 est fixé à une tige 101 qui peut tourner et qui tourillonne dans les côtés de la section d'enveloppe 96 et comporte une poignée extérieu-25 re 102. Une ouverture 103 est ménagée dans la section d'enveloppe 96 au-dessus de la poche de coulée 95 de manière que l'on puisse remplir la poche de coulée avec du métal. L'ouverture 103 est fermée par une plaque de fermeture amovible 104 comportant une poignée 105. 30 Chacune des chambres 65 et 66 peut être mise sous vide pendant l'opération de coulée. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, une canalisation ou conduite de vide 110 s'étendant à partir d'une source de vide appropriée est raccordée à l'enveloppe 18 en communication avec la chambre à moule 66. Un distributeur à trois 35 voies 111 dans la canalisation 110 peut être actionné de manière à raccorder la chambre 66 à la source de vide ainsi qu'à l'atmosphère. Une autre canalisation ou conduite de vide 112 est raccordée •~ * à la section supérieure 68 de l'enveloppe 18 en communication avec la chambre de coulée 65 et un distributeur à trois voies ( non re-40 présenté ) similaire à la valve 111 est prévu dans la canalisation 71 43138 7 2117889 112. Un moule à cire perdue, choisi à titre illustrâtif et pouvant être utilisé dans lfappareil de la présente invention, est référencé d'une façon générale 120 sur la figure 5. le moule 120 est constitué 5 par un corps réfraetaire 121 comportant une ouverture 122, un passage central 123 et plusieurs empreintes 124 qui communiquent avec le passage 123. Comme on peut le voir, un noyau 125 est placé à l'intérieur du passage 123 du moule. Le noyau 1259 qui peut être formé par une matière réfraetaire, comporte une extrémité fermée 10 et une extrémité ouverte. Un bord périphérique agrandi 126 est formé à l'extrémité inférieure ouverte du noyau. Le bord agrandi 126 sert à centrer le noyau 125 dans le corps de moule 121 et remplit sensiblement le passage 123 de manière que la quantité de métal pouvant passer au-delà du noyau lorsque le métal est versé dans le moule 15 soit faible ou nulle. Une bague de coulée 12? en matière réfraetaire est représentée placée sur le sommet du moule 120 autour de son ouverture 122. Le moule illustré 120 comprend un châssis de moule 128 autour du corps de moule 121. Le corps de moule 121 en matière réfraetaire peut être réa-20 Usé suivant des techniques classiques de moulage sous pression. Plusieurs modèles, qui sont des reproductions des pièces à mouler en métal, comprenant les trous de coulées et les évents nécessaires, et qui sont formés par une matière perdue, c'est-à-dire qui est éliminée après utilisations, comme par exemple de la cire, sont fi-25 xés à un canal de coulée central de manière à former ce que l'on appelle une structure" ou "grappes™. On place cette 51 structureou ''grappe®1 à l'intérieur du châssis de moule 128 qui est résistant à la chaleur et qui, de préférence» est perforé et on remplit le châssis de moule avec un ciment réfraetaire connu sous la dénomina-50 tion "d'enrobage" qui dur-oit à la température ambiante autour de la "grappe". La matière de l'enrobage peut être une matière réfraetaire agglomérée par du gypse et qui consiste essentiellement en eristobalite et en poudre de silice fine avec des accélérateurs et des retardateurs destinés à régler le temps de prise. Après le 35 durcissement, on enlève la "grappe51 du corps de moule 121 de manière à former le passage central 123 et les cavités de moule 124. Lorsque l'on utilise l'appareil 15 pour couler un métal dans le moule 120, on actionne le vérin 44 de manière à soulever l'agencement de pistes de roulement 17 et, de ce fait, à séparer 40 en la soulevants l'agencement d'enveloppe 19 de l'enveloppe 18. 71 43138 b 2117889 Ceci permet à l'agencement d'enveloppe 19 de rouler le long des rails 40 jusqu'à la position représentée en traits mixtes sur la figure 1. lorsque l'agencement d'enveloppe 19 a été éloignée de l'enveloppe 18, on place le moule 120 dans la chambre 66 sur le 5 joint'de plate-forme 73 et on place le noyau 125 sur le trou 74 de la plate-forme 71* son extrémité ouverte étant orientée vers ce trou. On place la bague de coulée 127 sur le moule et on rend étanche la chambre à moule 66 vis-à-vis de la chambre de coulée 65 autour du moules l'ouverture de moule 122 communiquant avec la 10 chambre de coulée. On obtient cette étanchéité au moyen d'une bague métallique 130 qui entoure l'extrémité supérieure du moule et est supportée par un épaulement 131 de l'enveloppe 18. Une bague d'étanchéité en caoutchouc 132 ou analogue est disposée entre la bague 130 et 1'épaulement 131. On parfait 1'étanchéité au moyen 15 d'une bague 133 qui repose sur l'extrémité supérieure du moule 120 et sur la bague 130. la bague 133 est, de préférence, en amiante ou en une matière similaire. lorsque le moule 120 a été monté de façon étanche dans la chambre 66, on fait rouler l'enveloppe 19 le long des rails 40 20 au moyen d'une poignée 135 jusqu'à un endroit situé au-dessus de l'enveloppe 18„ On abaisse alors l'agencement de pistes de roulement 17 de manière à placer l'enveloppe 19 en contact étanche avec l'enveloppe 18 sur le joint 88. On introduit alors le métal liquide dans la poche de coulée 95 par l'ouverture 103 et, après avoir 25 replacé la plaque de fermeture 104 sur l'ouverture, on fait le vide dans la chambre de coulée 65. On peut modifier le degré de vide dans la chambre 65 selon des facteurs tels que la nature du métal en cours de coulée, la quantité de métal, les dimensions du moule, etc. Un vide type utilisé pour couler des alliages d'aluminium se 30 situe entre 660 mm et 711 mm de mercure en dessous de la pression atmosphérique. Conformément aux principes classiques, on dégaze habituellement le métal avant de le verser dans la poche de coulée 95 et, par conséquent, on peut introduire le métal dans le moule 120 dès que le vide voulu a été obtenu dans la chambre 65 « 55 Quand le métal liquide a été versé dans le moule 120, on augmente la pression régnant dans la chambre de coulée 65, de préférence en cessant d'appliquer le vide et en faisant communiquer la chambre avec l'atmosphère, la pression atmosphérique appliquée au métal liquide se trouvant dans l'ouverture de moule 122 refoule 40 le métal liquide dans les cavités du moule de manière à favoriser 71 43138 & 2117889 un remplissage complet et à contribuer à empêcher le retrait du métal après sa solidification» On fait le vide dans la chambre de meule 66 avant la solidification du métal dans le moule, et on fait le vide, de préfé-5 rence, soit avant soit en même temps que l'on fait le vide dans la chambre de coulée 65« Il peut être désirable de faire le vide dans la chambre 66 d'abord pour diminuer le temps nécessaire pour réduire la pression régnant dans la chambre 65» Etant donné que les parois du moule 120 sont poreuses» la chambre de coulée 65 10 peut être mise sous vide plus rapidement si on a appliqué d'abord le vide à la chambre à moule. Le métal présent dans l'ouverture de moule 120 est maintenu à la pression atmosphérique et le vide appliqué à l'extérieur du moule est maintenu pendant au moins une partie de la solidification du métal. Le degré de vide dans la 15 chambre 66 qui s'est révélé suffisant pour mouler tin métal tel que des alliages d'aluminium est habituellement de 381 mm de mercure au-dessous de la pression atmosphérique ou une valeur supérieure. On pense que l'effet du vide autour du moule peut provenir de l'élimination de l'air des pores du moule et, de ce fait, 20 l'impossibilité que de l'air sorte des pores avant et pendant la solidification du métal. Quelle que soit l'explication, on a constaté que l'application du vide sur l'extérieur du moule pendant que le métal est sous pression par l'intermédiaire de 1'ouverture du moule se traduit par l'obtention de pièces moulées saines qui sont 25 exemptes de défauts. Les caractéristiques de solidification du métal sont influencées par la vitesse de refroidissement et la température des moules au moment de l'introduction du métalo Pour favoriser un remplissage complet des cavités du moule, il peut être désirable 30 de remplir les moules pendant qu'ils sont très chauds. Par exemple, lorsque l'on moule des alliages d'aluminium des types 355 et 356, les moules à cire perdue se trouvent fréquemment à uns température comprise entre 148,9°0 et 426,7°C et de préférence, à une température de l'ordre de 204j,4°0. Dans d'autres cas, par exemple, lorsque 35 l'on moule des pièces comportant des sections à parois épaisses ou massives, il peut être désirable de remplir les moules à la température ambiante afin que les sections à parois massives se refroidissent aussi rapidement que possible. Un exemple de l'invention a trait au remplissage de 40 moules à cire perdue sensiblement tel que celui représenté sur 71 43138 10 2117889 la figure 5, le moule ayant été réalisé suivant les pratiques classiques décrites ci-dessus» Dans cet exemple un noyau ayant la forme d'un dôme se trouvait approximativement à 12,5 mm de la surface intérieure du meule. On a rempli le moule à une température 5 de 204,4°C avec un alliage d'aluminium du type 356 que l'on a versé à une température de 704»4°0. La composition initiale de l'alliage était s 0,3% de magnésium, 7f° de silicium, le complément étant de l'aluminium. On a appliqué une pression négative ou vide de 660 mm de mercure à la chambre de coulée avant d'introduire le métal dans 10 le moule. Immédiatement après avoir rempli le moule, on a rétabli la pression atmosphérique dans la chambre de coulée et on a maintenu une pression négative comprise entre 381 mm de mercure et 508 mm en dessous de la pression atmosphérique dans la chambre à moule 66» On a laissé le métal se solidifier pendant 2 à 3 minutes avant de 15 cesser d'appliquer le vide à la chambre à moule. On a constaté que les pièces moulées obtenues étaient exemptes de poches d'air et n'avaient pas subi de retrait. On a rempli des moules similaires avec un alliage d'aluminium du type 356 suivant le même procédé sauf que l'on a supprimé la phase consistant à appliquer une pression 20 négative au corps du moule pendant la solidification. Les pièces moulées obtenues ne convenaient pas en raison de leur porosité extrême et du retrait important qu'elles avaient subi. On va maintenant se référer au mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 6» Le mode de réalisation 25 illustré 150 diffère du mode de réalisation 15 décrit précédemment principalement par la présence d'au moins deux chambres inférieures espacées 151 et 152 sur la structure de support 153. Les deux en-veloppes inférieures 151 et 152 ont la même construction que l'enveloppe 18 décrite à propos des figures-1 à 5» La structure 30 de support 153 comprend un agencement de pistes de roulement 154 conçu de manière à pouvoir être soulevé et abaissé au voisinage de chacune des enveloppes 151 et 152. A cette fin, deux vérins pneumatiques 155 sont montés sur la structure de support 153 et leurs tiges de piston sont reliées aux extrémités opposées de l'agence-35 ment de pistes de roulement 154. L'agencement de pistes de roulement 154 est constitué par deux profilés ou rails 156 qui sont reliés à leurs extrémités et s'étendent sur les côtés opposés des enveloppes inférieures 151 et 152. L'actionnement des vérins 155 a pour effet de soulever l'agencement de pistes de roulement 154 de façon 40 qu'un agencement d'enveloppe supérieure 157 puisse être déplacé 71 43138 11 2117889 d'une des extrémités de l'agencement de pistes de roulement jusqu'à l'autre extrémité de cet agencement sur chacune des enveloppes inférieures 151 et 152. L'agencement d'enveloppe supérieure 157 est supporté en vue 5 d'un déplacement le long des rails 156 par des roulettes 158 en contact avec ces rails. Des dispositifs d'arrêt amortis 159s qui sont similaires au dispositif d'arrêt du mode de réalisation 15 ? sont fixés à la structure de support 153, aux extrémités des rails et servent à déterminer l'emplacement de l'agencement d'enveloppe 10 supérieure 157 au-dessus des enveloppes inférieures 151 et 152. L'agencement d'enveloppe supérieure 157 est identique en ce qui concerne sa construction à l'agencement d'enveloppe 19 du mode de réalisation de l'invention décrit précédemment et elle peut coopérer avec chacune des enveloppes inférieures 151j, 152 de manière à 15 former une enceinte étanche comme représenté sur la figure 5. Une canalisation ou conduite de vide 160, s'étendant à partir d'une source de vide appropriée, est raccordée à l'enveloppe 151 en communication avec la chambre à moule interne et une autre canalisation de vide 161 est raccordée à l'enveloppe 151 pour que l'on 20 puisse faire le vide dans la chambre de coulée qui est formée du fait de la coopération de l'enveloppe 157 avec l'enveloppe 1513 lorsqu'elles sont en contact. Deux canalisations de vide similaires 162 et 163 sont raccordées à l'enveloppe 152. Toutes les canalisa" tions de vide 160, 163 sont pourvues de distributeurs à trois vcies 25 qui peuvent être actionnés de manière à raccorder les chambres à la source de vide et à l'atmosphère. L'agencement de l'appareil 150 est tel que les opérations de coulée peuvent être effectuées alternativement dans les enveloppes inférieures. Lorsque l'agencement d'enveloppe supérieure 30 157 a été déplacé vers la droite, par rapport à la figure 6f en monte de façon étanche un moule dans l'enveloppe' 151. On déplace alors l'enveloppe supérieure 157 vers la gauche, le long des rails 156 au-dessus de l'enveloppe 151 et on abaisse l'agencement de pistes de roulement de manière à placer l'enveloppe supérieure 35 contre l'enveloppe 151, en formant ainsi une enceinte étanche. Pendant que l'on remplit de la manière décrite précédemment 1s moule se trouvant dans l'enveloppe 151s on mente de façon étanche un autre moule dans l'enveloppe 152. Quand l'opération de coulée dans l'enveloppe 151 est terminée, Dn soulève 1'agencement de 40 pistes de roulement 154 en actionnant les deux vérins 155 à la fois 71 43138 12 2117889 et on amène l'agencement d3enveloppe supérieure 157 au-dessus de l'enveloppe 152, après quoi on abaisse de nouveau l'agencement de pistes de roulement de manière à former une enceinte étanche avec l'enveloppe 152. On enlève le moule se trouvant dans l'enveloppe 5 151 et on monte de façon étanche un autre.moule dans l'enveloppe de manière à pouvoir répéter la séquence d'opérations lorsque le moule se trouvant dans l'enveloppe 152 a été rempli de métal. les figures 7 à 9 montrent un mode de réalisation de l'invention qui convient spécialement pour couler des métaux fer— 10 reux. le mode de réalisation illustré 175 est constitué par une structure de support 16a comprenant un agencement de pistes de roulement 17a et une enveloppe inférieure 18a qui ont tous la même construction que les pièces correspondantes du mode de réalisation 15 des figures 1 à 5 décrites précédemment. L'agencement de pistes 15 de roulement 17a monté en vue de son pivotement est conçu de manière à être soulevé et abaissé au voisinage de l'enveloppe 18a au moyen d'un vérin pneumatique 44a. Un agencement d'enveloppe supérieure 176 est supporté en vue d'un déplacement le long de l'agencement de pistes de roule-20 ment 17a par des roulettes 177. L'agencement d'enveloppe supérieure 176 est similaire à l'agencement d'enveloppe 19 décrit précédemment à propos du mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 5 et comprend une enveloppe cylindrique 178 comportant une extrémité supérieure fermée par une plaque amovible et une extrémité infé-25 rieure ouverte. L'extrémité supérieure de l'enveloppe 178 est munie d'une fenêtre 179. Une plaque 180 est fixée autour de l'extrémité inférieure de l'enveloppe 178 et est conçue de manière à être supportée par le rebord 69a de l'enveloppe inférieure 18a. Un joint d'étanchéité 181 est prévu entre le rebord 69a et la plaque 180. 30 Les roulettes 177, servant à supporter l'agencement d'enveloppe 176, sont fixées à la plaque 180 par des équerres 182. Comme on peut le voir sur la figure 9, l'enveloppe 178 peut coopérer avec l'enveloppe inférieure 18a de manière à former line enceinte étanche comportant une partie supérieure qui 35 délimite une chambre de coulée 185 et une section inférieure qui délimite une chambre à moule 186. La chambre à moule 186 est conçue de manière à être rendue étanche vis-à-vis de la chambre de coulée 185 autour du moule placé à l'intérieur de l'enveloppe 18a. Un four de fusion par induction 187 est monté de façon 40 pivotante dans la chambre de coulée 185 pour le versement du métal 71 43138 ' 1 4:31:50 21 17889 liquide dans un moule placé dans la chambre à moule 186® Le four à induction 187 a une construction classique et comprend un creuset 188 ainsi qu'un conducteur électrique principal et un serpentin de refroidissement 189 autour du creuset. Le four 187 est supporté 5 en vue d'un mouvement basculant par un collier métallique 190 qui entoure l'extrémité supérieure du creuset 188. Le collier 190 est fixé à une tige 191 qui tourillorme dans les cotés de l'enveloppe 178 et est muni d'une poignée extérieure 192. L'enveloppe 178 est pourvue d'une plaque de fermeture 193 que l'on peut enlever pour 10 charger le four 187. Un moule à carapace choisi à titre illustratif et que l'on peut remplir en utilisant l'appareil 175 est référencé 200 dans son ensemble. Le moule 200 est constitué par une carapace réfraetaire 201 comportant une ouverture 202, un passage central 203 et plu-15 sieurs empreintes 204 qui communiquent avec le passage 203. Comme on peut le voir, un noyau 205 est placé à l'intérieur du passage de moule 203. Le noyau 205, qui peut être en matière réfraetaire, comporte une extrémité fermée et une extrémité ouverte. L'ensemble de la carapace 201 et du noyau 205 est placé sur un joint 206 20 supporté par une plate-forme 207. L'extrémité ouverte du noyau 205 est disposée au-dessus d'une ouverture 208 s'étendant à travers la plate-forme 207 et le joint 206. . La chambre à moule 186 est rendue étanche autour du moule 25 200 par une structure comprenant une couronne métallique 215 qui est supportée par un épaulement de l'enveloppe 18a. Une bague d'étanchéité en caoutchouc 207 ou analogue est disposée entre la couronne 215 et 1'épaulement de l'enveloppe 18a. L'étanchéité est complétée par une rondelle 218 qui repose sur l'extrémité supé-30 rieure du moule 200 et sur la bague 215. La rondelle 218 est , de préférence, en amiante ou autre matière similaire.^ Une canalisation ou conduite de vide 220 ( figure 7 ) est raccordée à l'enveloppe inférieure 18a qui communique avec la chambre à moule 186. Un distributeur à trois voies 221 est prévu 35 dans le conduit 220 afin de raccorder la chambre à moule à une source de vide ou à l'atmosphère. Une autre canalisation ou conduite de vide 222 est raccordée à l'enveloppe inférieure 18a qui communique avec la chambre de coulée 185. Un distributeur (non représenté) similaire au distributeur 221 est prévu dans la cana-40 lisation 222. 71 43138 14 2117889 Pendant le fonctionnement de l'appareil 175» on monte de façon étanche le moule 200 dans la chambre 186 lorsque l'agencement de piste de roulement 17a a été soulevé et que l'agencement d'enveloppe 176 se trouve à la position représentée en traits mixtes sur 5 la figure 7. On fait alors rouler l'agencement d'enveloppe supérieure 176 le long de l'agencement de pistes de roulement 17a jusqu'à un endroit situé au-dessus de l'enveloppe 18a et on abaisse l'agencement de pistes de roulement de manière à placer l'agencement d'enveloppe supérieure 176 en contact étanche avec l'enveloppe 18a. 10 Quand le four à induction 187 a été chargé» on fait le vide dans la chambre de coulée 185. Quand le métal a été fondu» on fait basculer le four au moyen de la poignée 192 de manière à verser le métal liquide dans le moule 200o Quand le métal liquide a été versé dans le moule 200, on élève la pression régnant dans la chambre de coulée 15 185, de préférence, en cessant d'appliquer le vide et en faisant communiquer la chambre avec l'atmosphère. La pression atmosphérique s'exerçant sur le métal liquide qui est exposé dans l'ouverture de moule 202 agit de manière à refouler le métal liquide dans les cavités de moule de façon à favoriser un remplissage complet. On 20 applique un vide à la chambre à moule 186 avant la solidification du métal dans le moule. La chambre 186 est, de préférence, mise sous vide soit avant soit en même temps que l'on fait le vide dans la chambre de coulée 185. Quand l'opération de coulée a été terminée, on soulève l'agencement de pistes de roulement 17a en ac-25 tionnant le vérin 44a de manière que l'agencement d'enveloppe supérieure 176 puisse être éloigné de l'enveloppe inférieure 18a en vue d'une autre séquence d'opérations. Comme on peut le voir» le four de fusion par induction 184 représenté sur la figure 9 peut être incorporé aux modes de 30 réalisation de l'invention représentés sur les figures 1 à 5 et sur la figure 6. On voit également qu'un appareil similaire à celui représenté sur la figure 6 peut être réalisé de manière à comprendre tout nombre voulu d'enveloppes inférieures et que l'enveloppe supérieure peut être déplacée de manière à coopérer 35 successivement avec chacune des enveloppes inférieures. Telle qu'elle est utilisée dans le présent exposé, l'expression " moules à cire perdue " désigne les moules du type représenté sur la figure 5 ainsi que les moules à carapace en céramique tel que celui représenté sur la figure 9» On comprendra 40 que l'appareil et les procédés de la présente invention ne se 71 43138 b 2117889 » limitent pas au remplissage des moules à cire perdue de tout type spécifique ou qui sont constitués par une matière réfraetaire particulière. L'appareil et les procédés que l'on a décrits peuvent être utilisés avantageusement pour remplir des moules à cire perdue qui 5 ne sont pas munis de noyaux tel que celui représenté sur les figures 5 et 9 ainsi que d'autres types de moules perméables aux gaz, y compris les moules au sable, etc. Il est bien entendu que la description qui précède n*a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des 10 variantes ou des modifications peuvent être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention. 71 43138 16 1 1 2117889 REVENDICATIONS 1. Procédé de coulée d'un métal liquide dans un moule perméable aux gaz comportant une ouverture dans laquelle le métal liquide est versé pour remplir une cavité de moule, ce procédé étant 5 caractérisé par le fait que l'on applique un vide à l'ouverture du moule, que l'on introduit un métal liquide, pendant qu'il est soumis à un vide, dans l'ouverture du moule, pour remplir la cavité du moule, que l'on augmente ensuite la pression s'exerçant sur le métal liquide contenu dans le moule à travers l'ouverture du moule, 10 et que l'on applique un vide à l'extérieur du moule avant la solidification du métal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on applique le vide à l'extérieur du moule avant l'introduction du métal liquide dans l'ouverture du moule. 15 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on cesse d'appliquer le vide à l'ouverture du moule pour augmenter la pression exercée sur le métal liquide contenu dans le moule. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on soumet l'ouverture du moule à la pression atmosphérique pendant que le métal contenu dans le moule est encore liquide, la pression atmosphérique exercée sur l'ouverture du moule et le vide appliqué sur la face extérieure du moule étant maintenus jusqu'à ce que le métal se solidifie au 25 moins partiellement. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on monte le moule de manière que son ouverture communique avec une chambre de coulée sous vide, chambre de coulée dans laquelle on fait le vide avant 30 d'introduire le métal liquide dans l'ouverture du moule pour remplir la cavité et que l'on augmente ultérieurement la pression dans la chambre de coulée tandis que le métal dans le moule est encore liquide. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé par le fait que l'on monte le moule dans ■une chambre à moule qui entoure le moule de façon parfaitement étanche et dans laquelle on fait le vide pour appliquer un vide à l'extérieur du moule avant que le métal présent dans la cavité du moule se soit solidifié. 40 7* Procédé selon l'une quelconque des revendications 71 43138 17 2117889 précédentes, caractérisé par le fait que l'on monte le moule dans une chambre à moule de manière que l'ouverture du moule communique avec une chambre de coulée, chambre dans laquelle on fait le vide en vue d'appliquer ion vide à l'ouverture du moule, la chambre à 5 moule entourant le moule de façon étanche et étant mise sous vide en vue d'appliquer un vide à la face extérieure du moule avant la solidification du métal dans la cavité du moule. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on chauffe le moule avant 10 d'introduire le métal liquide dans l'ouverture du moule pour remplir la cavité. 9. Appareil utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une première et' une seconde enve- 15 loppes qui peuvent être déplacées conjointement et qui délimitent une chambre de coulée et une chambre à moule pouvant être placées de façon étanche autour d'une ouverture débouchant dans un moule placé dans la chambre à moule, un dispositif prévu dans la chambre de coulée pour introduire du métal liquide dans l'ouverture d'un 20 moule placé dans la chambre de moulage, et un dispositif permettant de faire le vide dans les chambres. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le dispositif permettant d'introduire le métal liquide est une poche montée de façon à pouvoir pivoter dans l'une des 25 enveloppes. 11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le dispositif servant à introduire le métal liquide est un dispositif de fusion du métal monté dans l'une des enveloppes. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 30 9t 10 et 11, caractérisé par le fait que la seconde enveloppe délimite la chambre à moule et que la première enveloppe est disposée au-dessus de la seconde enveloppe et coopère avec celle-ci pour délimiter la chambre de coulée. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 35 9 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend une troisième enveloppe qui est espacée de la seconde enveloppe, la première et la troisième enveloppes pouvant être déplacées conjointement pour délimiter une chambre de coulée et une chambre à moule. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 40 9 à 13, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure 71 43138 18 2117889 supportant la première enveloppe de manière qu'elle puisse se rapprocher et s'écarter de l'autre ou des autres enveloppes. 15. Appareil selor la revendication 14» caractérisé par le fait que la structure supportant la première enveloppe comprend un agencement de pistes de roulement,-des roulettes coopérant avec ledit agencement de pisijèe- de roulement et un dispositif pour soulever et abaisser la structure précitée ».