Brevet FR2113857A1 — publié le 19720630

La présente invention concerne un dispositif pour alimenter des quantités dosées de métal fondu dans des machines pour pressofusion (fusion par injection). Dans les machines pour le moulage employant la technique de la fusion par injection, le métal fondu est enlevé d'un four de fusion et débité à l'embouchure d'injection du palier fixe du moule de la presse, et est coulé dans le moule à travers la dite bouche ou buse. Généralement l'enlèvement du métal fondu du four et son transport à la bouche d'injection est effectué à la main au moyen d'une cuiller. Pour accélérer et automatiser l'alimentation du métal fondu au moule précité, même s'ils ont obtenu une diffusion plutôt rare, des dispositifs ont été réalisés comprenant : un bâti rigide disposé vis à vis et au-dessus du palier fixe de la machine pour la fusion par injection , sur le dît bâti étant transférable un chariot commandé par un moteur électrique, au dit chariot 15 étant suspendu un récipient pour prélever et transporter du métal fondu. Les inconvénients des dits dispositifs consistent dans le fait que le bâti fixe précité présente un encombrement assez important et une longueur, qui gênent et rendent le fonctionnement de la presse lent. Ils consistent en outre dans le fait que pour le déplacement vertical et le déplacement horizontal du récipient 20 du métal fondu par rapport au bâti fixe, on a employé des moteurs électriques en grand nombre assez coûteux et de grand encombrement, lesquels vu la quantité et les conditions où ils sont disposés et où ils travaillent, sont aisément sujets à d es pannes. Le but principal de la présente invention est la réalisation d'un dis— 25 positif pour l'alimentation de quantités dosées de métal fondu dans les machines pour la fusion par i njection , le dit dispositif devant présenter un encombrement assez réduit, lequel n'exige pas des modifications aux machines normales de fusion par injection et apte à être directement appliqué à des machines semblables déjà réalisées et en-fonction, bien qu'il puisse être réaflsé lors 30 de la construction de ta machine.'. Un autre but de l'invention est la réalisation d'un dispositif du type précité, qui soit d'un fonctionnement très sûr et non sujet à des ruptures faci les. Un autre but encore est la réalisation d'un dispositif permettant d'ef— 35 fectuer d'une manière complètement automatique : le prélèvement de quantités exactement dosées de métal fondu d'un ,our de fusion, le transfert et le versement du dit métal fondu dans l'embouchure d'injection du moule de la,machine pour la fusion par injection. Ces buts précis et d'autres encore sont obtenus par un dispositif com— 40 prenant : a) un bâti rigide, sur lequel est monté un bras mobile supportant une cuvette pour le prélèvement et le transport de métal fondu, b) des organes commandables pour entrafner le soulèvement et l'abaissement de la cuvet' COPY 71 39452 2 2113857 te et son passage de la condition horizontale dans laquelle elle peut transporter le métal fondu et dans laquelle le métal fondu est versé et vice-versa, c) des organes aptes à commander le déplacement du bras entre la position où la cuvette est superposée à l'embouchure du four de fusion et une position 5 où la dite cuvette est placée vig&-vis de la bouche d'injection obtenue dans le plan fixe de la presse ; le dispositif étant caractérisé par : a) le dit bras monté tournant sur un pivot sensiblement vertical supporté par le dit bâti, b) la dite cuvette suspendue à une tige montée est transférable verticalemaht à proximité de l'extrémité libre du dit bras, c) les organes entramables pour 10 commander : le mouvement rotatif du bras autour de son pivot de rotation, le mouvement de transfert vers le haut ou le bas de la tige de support de la cuvette et l'actionnement de la cuvette pour son passage de la condition de transport à celle de décharge du métal fondu, sont obtenus au moyen de groupes cylindre-piston où les pistons sont transférés dans les cylindres relatifs 15 au moyen d'huile sous pression traversant des soupapes avec ouverture contrôlable. Pour bien fixer l'objet de l'Invention : La figure 1 est une vue latérale et schématique du dispositif. La figure 2 est une vue en plan du dispositif montré schématiquement 20 en union avec le plan fixe de la presse et avec le four de fusion de métal. La figure 3 est une vue en perspective du haut de la partie d'extrémité du bras mobile faisant partie du dispositif. La figure 4 est une vue en perspective de l'extrémité du bras mobile du dispositif. 25 La figure 5 est une coupe schématique d'une soupape de dosage du pas sage de l'huile, faisant partie du dispositif. Les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de la partie arrière et de côté d'une partie du dispositif. La figure 8 montre en coupe quelques détails correspondant à la fîgu- 30 re ô. Le dispositif comprend un bâti fixe pouvant faire partie du bâti fixe de la machine pour la fusion par injection ou pouvant être réalisé séparément de la machine et être placé à côté de la presse, tel que montré schématiquement selon figure 2. Le socle J_ supporte une tourelle montrée schématiquement figure 2 et montée en outre séparément, c'est-à-dire sans que les autres parties du dispositif soient dessinées, aux figures 6,7 et 8, où on a montré la vue arrière et respectivement la vue latérale et encore la vue arrière, partiellement en coupe, de la dite tourelle. La dite tourelle comprend une plaque fixe 2 direc-40 tement fixée au socle _1_ , lequel supporte au moyen des paliers_3 et 4 (figure 8) un pivot 5 librement tournant autour de son propre axe vertical ; sur le pivot-5 est calée une roue dentée 6 avec laquelle s'engage une partie 7 galbée à crémaillère de la tige d'un piston transférable dans un cylindre 8 solidaire de la COPY 71 39452 â . 2113857 plaque 2. Par une pompe 9, (figure 1), de l'huiie sous pression peut être envoyée d'un côté ou de l'autre du piston mobile dans le cylindre 8, de manière à provoquer le déplacement longitudinal dans l'un ou l'autre sens de la crémaillère 7, en faisant tourner ainsi dans un sens ou dans l'autre également g la roue dentée 6 et avec celle-ci le pivot 5. Le pivot 5 est solidaire d'un corps rigide 10_ ayant deux ailettes en saillie vers le haut et entre lesquelles est placée l'extrémité d'un bras rigide allongé 11 , non illustré pour simplifier les figures 7 et 8, ayant un galbe montré selon figures 1 et 2. Sur le bras 1_1_ est fixé un cylindre 1_2_ à l'ïnté-10 rieur duquel est logé un piston transférable dans un sens ou dans l'autre par l'effet de l'huile sous pression alimentée par la pompe 9. Du piston intérieur sans le dit cylindre 1_2_ est en saillie une tige allongée s'étendant au-dehors du cylindre et dont une partie est galbée pour former une crémaillère 13_ s'engageant avec une roue dentée 14_ calée sur un pi-15 vot tournant sur lequel est calée également une autre roue dentée 15_ entraf-née en rotation avec la roue 14_ (figure 3). Sur l'extrémité libre du bras _1J_ est monté un corps rigide 1J>_ ayant un manchon de guidage 17 , dans lequel est logée et transférable verticalement une tige rigide 18_ s'étendant au dessus et au dessous du bras 1J_ et dont le 2o côté tourné vers la roue dentée 15 est galbé en crémaillère, tel que l'on peut l'observer clairement figures 1 et 3. La roue dentée 15_ s'engage avec la partie à crémaillère de la tige 18_, de manière que la dite tige se déplace vers le haut ou vers le bas en conséquence du sens de rotation de la roue dentée 15^ et donc de la roue 14. c'est-à-dire dans le sens de transfert de la tige en 25 saillie du cylindre 12 . A l'extrémité inférieure de la tige 18^st fixée u ne plaque 19 de laquelle sont en saillie deux étriers 20 (l'un d'eux étant montré seulement partiellement figure 4 pour simplifier le dessin) supportant deux pivots coaxiaux sur lesquels est montée et peut tourner une cuvette 21^ pour le prélèvement et 30 le transport du métal fondu. La tige 18^ est entièrement creuse et dans sa cavité s'étend d'une façon mobile une- tige rigide 22 dopt l'extrémité inférieure est en saillie au-dessous de la plaque et porte un crochef obtenu d'une barre métallique rigide 23 et lequel s'engage dans une rainure allongée et inclinée obtenue dans la cuvet-35 te 2U A l'extrémité supérieure de la tige 18 est fixée une plaque 24 au-des-sus de laquelle est en saillie l'extrémité libre de la tige 22. Au-dessus de la plaque 24^ est en saillie en outre l'extrémité libre d'une tige 25^ librement tournante autour de son axe et laquelle est directement supportée par la plaque 24. 40 De l'extrémité supérieure de la tige 25 est en saillie un levier 26^ ayant une rainure allongée (figure 3) dans laquelle est logé transférable le bras 27 d' un levier en équerre monté tournant sur un pivot fixé sur la plaque 24 au moyen d'un support 28 solidaire de la dite plaque. Le bras 29 du levier en équerre est articulé avec une extrémité d'un petit levier 30_ dont l'autre extrémité ' COPY 71 39452 4 2113857 est articulée avec l'extrémité supérieure de la tige 22 ; de ce qui précède il en résulte une rotation de la tige 25_ autour de son axe qui provoque une rotation du levier 26, une oscillation du levier en équerre 27, 28 , autour de son point d'appui et en définitive le soulèvement ou l'abaissement de la 5 tige 22^ par rapport à la tige 18 et ensuite le renversement vers le bas ou le retour à la position horizontale de la cuvette 21. La partie de la tige 25 s'étendant au-dessous de la plaque 24, présente une coupe transversale polygonale et la dite partie s'étend par un trou correspondant polygonal du manchon 31_ monté librement tournant sur le corps 10 rigide 1_6_ solidaire de l'extrémité libre du bras 11 ; il en résulte que pendant le déplacement vers le haut ou vers le bas de la tige avec crémaillère 18 , le déplacement de la tige 25 s'effectue vers le haut ou vers le bas par rapport au bras 11 , en glissant dans le trou du manchon 31. Du dit manchon 31 est solidaire un appendice rigide 32 en saillie, à l'extrémité libre duquel 15 est articulée l'extrémité libre de la tige 33 solidaire d'un piston transférable dans un cylindre 34_ par l'action de l'huile sous pression alimentée par la pompe 9, le dit cylindre étant monté sur un pivot vertical supporté par le bras 11. Sur la plaque 19_ est fixée une boucle taraudée 35^ dans laquelle s' 20 engage le taraudage d'une sonde 36 traversant également Un trou du corps rigide 37_ ; la sonde 36^ est faite en métal conducteur et la distance de son extrémité inférieure à la plaque 19_ peut être aisément réglée en faisant tourner dans un sens ou dans le sens opposé la sonde dans sa boucle de support. La sonde peut librement se transférer dans le trou du corps de guide 37 et 25 elle est directement reliée au moyen d'un fil électrique au tableau de commande du dispositif auquel référence sera faite ci-après. Au corps rigide 10_ de la tourelle déjà décrite précédemment sont fixées deux cames 38 et 39^ respectivement, lesquelles sont logées dans une rainure annulaire du corps rigide. Sur la plaque 2 sont montés en outre deux 30 micro-interrupteurs 40 et_4T respectivement, dont les petits leviers de commande sont commandés par les cames 38 et 39 pendant la rotation du corps 10 par rapport à la plaque 2. Enfin entre les micro-interrupteurs 40 et 41^ de la plaque 2 est solidaire une soupape de réglage du passage de l'huile, la dite soupape étant montrée en coupe figure 5, et comprenant un involucre 35 cylindrique extérieur 42 dans lequel est transférable un petit piston 43_ maintenu sous poussée dans la position de repos montrée figure 5 par un ressort 44 ; le dit petit piston présente une rainure annulaire par laquelle deux trous respectivement 45 et 46 faits dans l'involucre 42 sont en communication l'un l'autre dans les conditions de repos. Le dispositif comprend également une série de soupapes commandées électriquement - électro-valves - placées dans un tableau 47_ solidaire du socle J[ (figure 1) lesquelles règlent et contrôlent le passage de l'huile sous pression de la pompe 9 à l'intérieur des cylindres_8,_[2, 34 . \ 71 39452 5 2113857 Dans les conditions de service, le dispositiljést mis en place latéralement dans le moule de la machine pour pressofusion d'u ne manière telle que l'axe du pivot 5 de rotation du bras JM_ est placé latéralement à la boucle d1 injection 48 obtenue dans le plan fixe 49 de la dite machine de presso-fusîon 5 (on le voit à la figure 2 où est montrée seulement la partie contenant le moule de la dite machine pour presso-fusîon) le dit pivot étant déplacé vers la partie du moule 50^ par rapport au plan où est la boucle d'injection. Ceci permet d'obtenir l'avantage important suivant : pendant la rotation du bras mobile 11. pour passer de la position où il se trouve vis à vis de la boucle d'ïnjec-1 g tion 48_ à la position montrée en traits à la figure 2, où le bras est placé avec la cuvette 21 superposée à l'embouchure du four 51 contenant le métal fondu, le dit bras effectue un déplacement de rayon limité vis-à-vis du plateau fixe de la machine pour presso-fusîon, laquelle ainsi peut avoir les dimensions habituelles. La retraite du pîvot de rotation du bras 2j_ de la partie j5 du moule 50_ par rapport au tableau fixe contenant la boucle d'injection 48, rend possible l'application du dispositif décrit sur des machines pour pressofusion déjà existantes sur place. Or, on suppose que le dispositif se trouve dans la position montrée par la ligne continue à la figure 2, c'est-à-dire avec la cuvette^J directement 20 placée vis-à-vis de la boucle d'injection dans laquelle le versement du métal fondu est déjà terminé et que, par l'intermédiaire de/a pompe 9 de l'huile sous pression soit envoyée d'un côté du piston logé dans le cylindre £3 de manière à provoquer le déplacement de la tige à crémaillère 7 dans une direction telle à faire tourner le bras 1T_ loin du plateau fixe de la machine et vers le four 25 51. Initialement le déplacement mentionné du bras est lent étant donné que la came 38 maintient pressé vers le bas le petit piston 43^ de la soupape comprenant l'involucre 42 , de manière que le passage de l'huile se trouve réduit du trou 45 au trou 46, à travers lesquels la pompe est reliée avec le cylindre 8. Dès que par la rotation du corps 1^ par rapport à la plaque 2j la came 38 30 n'engage plus le petit piston 43, le mouvement rotatif du bras 41_ a lieu d'une façon véloce jusqu'à ce que la came 39^ (de toute manière analogue à la came 39) vienne à agir sur le dit petit piston 43, en ralentissant à nouveau le mouvement rotatif du corps 16_. Le dit mouvement se poursuit jusqu'à ce que la came agi se sur le petit levier de commande du micro-interrupteur 41 35 relié à un circuit électrique comprenant ur^lectro-valve logée dans le tableau 47 et laquelle interrompt complètement le passage de l'huile vers le cylindre £3, en arrêtant ainsi la rotation du bras 1J_ dans une position dans laquelle la cuvette 2J[ est exactement placée au-dessus de l'embouchure du four 51. L'entrafhement du micro-interrupteur 41_ entraîne également l'ouver-40 ture d'une seconde électro-valve, laquelle envoie de l'huile sous pression dans le cylindre ]2_ du côté du piston logé dans celuî-cî pour que la tige à crémaillère 1^ provoque la rotation des roues dentées 14_et 15 dans un sens tel à assurer le déplacement vers le bas de la tige 18_ et avec celle-ci de la cuvette 21 . Le dit déplacement vers le bas de la cuvette dans le four se pour 71 39452 6 2113857 suit jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de la sonde 36 rejoigne le niveau du métal fondu. 11 faut observer que/a commande des électro-valves faisant partie du dispositif décrit ici est obtenue au moyen du courant électrique continu, dont un pôle est religê la masse. Il en résulte, alors que la cuvette 2J_ 5 en contact avec le métal fondu, par conduction transmët le courant du pôle relié à la masse au dit métal. Alors que l'extrémité inférieure de la sonde conductrice 36 arrive également en contact avec la surface du métal fondu, il y a la conduite du pôle à masse vers la sonde et de celle-ci, le fil conducteur mentionné précédemment porte le courant à une électro-valve fermant le pas-10 sage de l'huile vers le cylindre 12 et arrêtant ainsi le mouvement de l'abaissement de la cuvette et en mettant en fonction un temporiseur. Il est observé que pendant le mouvement de l'abaissement de la cuvette 21 dans le four, on avait introduit de l'huile sous pression, toujours par la pompe 9, dans le cylindre 34^ de manière à provoquer la rotation du manchon 15 31^ et avec celui-ci de la tige 25 et du levier 2ft , l'oscillation du levier en équerre 27, 28 et le déplacement vers le haut de la tige 22 à l'intérieur de la tige 18 , de manière à provoquer l'inclinaison vers le bas de la cuvette. l_e courant transmis à la sonde 36 par le métal fondu provoque l'inversion de l'affluence de l'huile au cylindre 34 et provoque donc le retour de là 20 cuvette à sa position horizontale de transport selon figure 4. Simultanément l'entraînement du temporiseur précité fait rester la cuvette dans le métal fondu pendant une période de temps préalablement fixée et ensuite le dit temporiseur entraîne la remontée vers le haut de la cuvette avec la tige 18_. Le déplacement vers le haut se poursuit jusqu'au moment où un micro-interrupteur 25 {non montré pour simplifier le dessin) est commandé, lequel^ la fois commande l'arrêt du mouvement de montée de la cuvette ( et donc l'arrêt de l'affluence de l'huile sous pression dans le cylindre 12), et commande l'admission de I' huile sous pression dans le cylindre 8 de manière à provoquer la rotation du bras 1J_ de sa position montrée selon traits de la figure 2 vers la position où 30 il est montré par une ligne continue. D'une manière analogue à celle décrite précédemment : le mouvement rotatif du bras 1_j_ a lieu lentement, ensuite d'une manière accélérée, et à proximité de la fin de course il redevient lent à nouveau, par suite de l'entraînement du petit piston logé dans l'involucre 42 de la soupape par l'action des 35 cames 38_ et 39. Une fois terminée la course, c'est-à-dire alors que la cuvette est placée vis-à-vis de la boucle d'injection 48_, le mouvement du bras est arrêté et, si un contact électrique commandé par le moule 50 est fermé, alors que celui-ci est parfaitement fermé, un micro-interrupteur est commandé lequel met en fonction un temporiseur commandant à la fois le renverse-40 ment de la cuvette 21 en conséquence de l'admission de l'huile dans le cylin-dre 34 , et ensuite il commande la reprise de la position horizontale de la cuvette, toujours par l'admission d'huile dans le cylindre 34^, mais cette fois de l'autre côté du piston logé et transférable, et enfin est commandé le départ 71 39452 7 2113857 du bras vers le four en répétant aïnsî automatiquement le cycle décrit. Dès que le bras l_j_ est éloigné de la table fixe 49, un micro-interrupteur est commandé , lequel commande l'entraînement automatique de la presse. Il faut noter que les circuits électriques, y compris les électro-valves et les temporiseurs précités, peuvent être réalisés très facilement par un technicien de l'art et par conséquent ils n'ont pas été décrits et montrés en détail. Il faut également relever qu'en déplaçant les cames 38 et 39 le long de la périphérie de la gorge annulaire du corps 10^ de la t>ourelle du dispositif, l'ampleur de la rotation du bras mobile j_1^ varie. En la déplaçant vers le haut ou vers le bas par rapport à la plaque 19. l'extrémité inférieure de la sonde 36 fait varier la profondeur d'immersion de la cuvette 21 dans le métal fondu dans le four et donc on règle d'une manière simple et sûre la portée et la quantité de métal fondu, laquelle est prélevée par la cuvette du four. Enfin il faut noter que l'entraînement de rotation du bras mobile et celui du déplacement vertical de la cuvette sur le dit bras peuvent être obtenus sans l'emploi de crémaillères ou de roues dentées, mais simplement au moyen de cylindres logeant des pistons transférables par l'action de l'huile sous pression. La commande de tous les mouvements effectués par le dispositif décrit est de préférence réalisée d'une manière automatique par commande de micro-interrupteurs tels qu'ils ont été décrits, maïs évide«**nent la commande du dispositif peut être effectuée également à la main en manoeuvrant un tableau de contrôle. De la description donnée, on peut déduire la simplicité extrême et la sûreté de fonctionnement du dispositif, étant donné qu'une seule pompe 9 est apte à entraîner les différentes parties constituant le dispositif et que les déplacements précités ont lieu par l'action d'huile sous pression alimentée à des ensembles cylindre-piston, lesquels sont rarement sujets à des pannes dues à la chaleur émise par le métal fondu. Comme il/'a de soi et comme il ressort déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spéciajement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. 71 39452 8 2113857 ^V§J1DIçat[_ONS_ - 1 - Dispositif pour l'alimentation de quantités dosées de métal fondu dans une machine pour la presso-fusîon, comprenant un bâti rigide sur lequel est monté un bras mobile supportant une cuvette pour le prélèvement et le trans- 5 port du métal fondu, des organes commandables pour entrafher le soulèvement et respectivement l'abaissement de la cuvette et son passage de la position où elle peut transporter le métal fondu dans la position de renversement du métal fondu dans la machine, et vice»versa, et des organes commandables pour effectuer le déplacement du bras entre une position où la cuvette est superposée sur l'embouchure du four de fusion et une position où la dite cuvette est placée vis à vis de la boucle d'injection obtenue dans la table fixe de la presse, le dispositif étant caractérisé en ce que le dit bras est monté tournant sur un pivot sensiblement vertical supporté par le dit bâti, que la dite cuvette est suspendue à une tige montée et déplaçable verticalement à proximité de l'extrémité libre du dit bras et que les dits organes commandables, pour entraîner, le mouvement rotatif du bras autour de son pivot de rotation, le mouvement de déplacement vers le haut ou vers le bas de la tige de support de la cuvette et l'entraînement de la cuvette pour passer de sa position de transport à celle de décharge du métal fondu, sont obtenus au moyen de groupes de cylindre-piston, où les pistons sont transférés dans le cylindre relatif au moyen d'huile sous pression traversant des soupapes à ouverture contrôlable. - 2 - Dispositif su ivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dit pivot est placé latéralement à la dite boucle d'injection et il est déplacé sur la même partie du moule par rapport au plan où est la boucle d'injection. - 3 -Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on a prévu un seul moteur entraînant une seule pompe pour l'admission de l'huile sous pression dans les dits groupes cylindre-piston. - 4 - Dispositif suivant les revendications de 1 à 3, caractérisé en ce que la partie des tiges des pi stons en saillie des cylindres est galbée à crémaillère et que la dite partie galbée à crémaillère des dites tiges s'engagent avec des roues dentées pour transmettre le mouvement aux dits bras et à la dite tige. - 5 - Dispositif suivant les revendications 1 - 4, caractérisé en ce que la dite cuvette est montée tournante sur des pivots solidaires de la dite tige laquelle s'engage avec la cuvette par au moins un crochet solidaire d'un élément inextensible transférable parallèlement à la tige pour provoquer le renversement et respectivement le retour à la position horizontale de la cuvette et que le 71 39452 9 2113857 dit élément est supporté par un levier oscillant à la fois supporté par la dite tige et relié au moyep d'un cinématisme avec la tige du groupe cylindre-piston d'entrafhement de la cuvette. - 6 - Dispositif suivant les revendications 1-5 caractérisé en ce que sur la 5 dite tige est montée une sonde métallique à position réglable et avec son extrémité inférieure s'étendant vers le bas, la dite sonde étant reliée au moyen d'un conducteur électrique avec un dispositif pour commander l'arrêt de la descente de la dite tige avec la dite cuvette. - 7 - Dispositif suivant les revendications 1-6, caractérisé en ce qu'il com-10 prend des soupapes, des micro-interrupteurs, des temporiseurs et un circuit électrique pour commander d'une manière automatique le mouvement et l'arrêt des dits bras, tiges, cuvettes et pour leur retour pour reparcourir d'une manière continue le cycle de travail du dispositif. - 8 - Dispositif suivant les revendications 1—7, caractérisé en ce que la 15 pompe d'admission de l'huile sous pression est reliée avec le cylindre d'entrafhement de la rotation du dit bras par l'intermédiaire d'une soupape de réduction ralentissant le mouvement du bras à proximité de sa fin de course.