Brevet FR2111673A1 — publié le 19720609

L'invention est relative à un dispositif pour l'insertion de corps solides distincts dans une masse coulée lors du moulage par centrifugation en coquille avec revêtement de sable. Comme on le sait, la technique a besoin de plus en plus de pièces de fonderie qui, selon leur but d'utilisation, sont munies de passages, de conduits ou de cavités analogues. Ces piè- ces, bien que leurs formes fondamentales s'y prêtent, ne peuvent être fabriquées par les procédés connus de moulage par centrifugation que dans un nombre limité de cas. On sait, par exemple, mettre en place par centrifugation des corps de soutien réalisés en un autre îrat:ia dans lesquels les éléments servant de support son encrés solidement dans la paroi d'extrémité de la tête de centrifugation ou encore dans un support de noyau. Ce procédé ne convient pas pour des corps creux, tels que par exemple les tubes de refroidissement, qui sont incorporés à des chemises de cylindres lors dG l ' mouo lage, du fait qu'on n'est pas assuré d'un soutien exempt de de- formations des tubes de refroidissement au cours du processus de centrifugation, par suite de l'effet d'ascension hydrostatique qui se produit lors du moulage par centrifugation.Pour cette raison, de telles pièces, par exemple les chemises de cylindres de moteurs à deux temps, sont coulées en moules fixes. L'invention a pour but de créer un dispositif qui permet d'introduire des corps solides, notamment des corps creux, dans la masse coulée, de manière à les incorporer, en vue d'améliorer son fonctionnement, à une pièce fabriquée par un procédé de moulage par centrifugation. Le problème que l'invention vise à résoudre est donc de mettre au point un tel dispositif à l'aide duquel il soit possible de mettre en place des corps solides distincts, de constitutionset de conformations les plus diverses dans des corps moulés pendant le processus de moulage par centrifugation, sans qu'il se produise de déformations de ces corps. La solution conforme à l'invention consiste en ce que des corps distincts, tels que par exemple des tubes de refroidissement pour chemises de cylindres de moteurs à deux temps, lesqels sont ais en place à i'intérieur du corps moulé lors du moulage par centrifugation, sont rigidement liés à un ou plusieurs corps de soutien équipés de contrepoids et en ce que ces contrepoids des corps de soutien sont disposés librement dans la matière, déterminant la forme du corps moulé, de la coquille à revêtement de sable, de manière que les corps prennent une position prédéterminée à l'intérieur de la tête de centrifugation et, par conséquent, dans la pièce à mouler par centrifugation. Les contrepoids sont alors dimensionnés de telle manière que les forces à transmettre, par exemple les forces centrifuges de la masse des corps, dans le cas de corps compacts ou encore les forces centripètes dans le cas de corps creux, malgré les changements de sens des forces, agissent constamment sous forme de forces radiales de pression sur la masse déterminant la forme du corps moulé. Les corps creux, tels que des tubes et des corps de soutien, subissent, selon le degré de remplissage de la tête de centrifugation, en raison des différences des poids spécifiques de la masse en fusion et des corps creux ou des tubes remplis d'un matériau réfractaire de faible poids spécifique, une poussée ascensionnelle se manifestant par des forces centripètes, qui est compensée par l'action des forces centrifuges des contrepoids, de sorte que les corps à maintenir en place pendant la centrifugation servent leurs positions prédéterminées. Des essais pratiques ont prouvé l'efficacité de l'invention. La valeur de la masse des contrepoids, leur conformation, de même que le nombre des corps de soutien, peuvent être déterminés par des essais pour adopter la solution la plus économique. L'invention est expliquée plus en détail cidessous, à l'aide d'un exemple illustratif mais nullement limitatif, d'un dispositif conforme à l'invention, en se référant au dessin unique annexé, qui représente une fraction d'une coquille 1 de moulage par centrifugation à revêtement de sable. Le corps solide, prévu pour améliorer le fonctionnement de la pièce moulée qlln, dans l'exemple représenté ici est un tube de refroidissement 5, est maintenu dans une position prédéterminée à l'intérieur de la pièce coulée 4 par des corps de soutien 6 qui, de leur côté, portent des contrepoids 7. Les contrepoids 7 sont disposés librement dans la masse 3 déterminant la forme du corps moulé dans la région de diamètre maximal. Lors de l'introduction de la coulée, destinée à former la pièce coulée 4, le tube de refroidissement 5 subit une force ascensionnelle qui, du fait que le poids spécifique du tube de refroidissement 5 est inférieur à celui de la coulée, est dirigée vers le centre de la tête de centrifugation. Cette force ascensionnelle, qui peut être calculée en fonction des grandeurs connues, constitue une force centripète0 Pour empêcher tout changement de position du tube de refroidissement, il faut compenser cette force centripète, qui agit sur le tube de refroidissement 5, de manière à inverser son sens, afin qu'elle agisse sous forme de force centrifuge sur le matériau constituant le moule, et ceci pendant tout le processus de moulage par centrifugation.On obtient ce résultat grâce aux contrepoids 7 disposés librement dans la masse 3 déterminant la forme du corps moulé, et reliés au tube de refroidissement par les corps de soutien 6. La masse de ces contrepoids 7 et leur disposition dans la masse 3 sont déterminées de telle manière que la force centrifuge due à ces corps soit égale ou supérieure à la force centripète due à la force ascensionnelle du tube de refroidissement. Si cette condition est satisfaite et si, selon la conformation du corps solide à mettre en place lors de la centrifugation, on a prévu un nombre suffisant de corps de soutien, on obtient à coup sûr une position stable du corps solide à l'intérieur de la pièce coulée pendant la totalité du processus de centrifugation. La conformation des contrepoids 7 peut être choisie à volonté. Comme le montre l'exemple représenté ici, on peut aussi associer plusieurs corps de soutien 6 à un même contrepoids 7. De telles modifications, ainsi que des essais pratiques l'ont montré, n'ont aucune influence sur l'efficacité de l'invention. On peut également, à l'intérieur du récipient annulaire intermédiaire 2, dans lequel est disposée la masse 3 déterminant la forme du corps moulé, prévoir des emplacements de fixation 8 destinés à faciliter le montage des contrepoids 7. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'insertion de corps solides distincts dans la masse coulée lors du moulage par centrifugation en coquille avec revêtement de sable, caractérisé en ce que les corps solides sont munis de corps de soutien (6) qui, de leur côté, portent des contrepoids (7) et qui, avec ceux-ci, sont disposés librement dans la masse (3) de la coquille qui détermine la forme du corps moulé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme, de même que la masse des contrepoids (7), sont dimensionnées de manière à compenser les forces centripètes qui se produisent et en ce que la masse (3) déterminant la forme du corps moulé ne subit qu'une charge radiale qui agit en tant que force centrifuge. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient annulaire intermédiaire (2) comporte des emplacements de fixation (8) pour les contrepoids (7). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les contrepoids (7) portent un ou plusieurs corps de soutien (6).