Brevet FR2156724A1 — publié le 19730601

L'invention concerne un appareil de moulage en coquille sous basse pression. Dans une opération de moulage sous basse pression le métal fondu est refoulé de bas en haut à travers un tube ascendant qui présente un chapeau ouvert et qui s'étend vers le bas jusqu'en dessous du niveau du métal fondu dans le bain d'un four ou d'un pot de fusion. Pour élever le métal fondu, une pression de gaz est appliquée à la surface du métal fondu dans le four ; le métal fondu s 'élève dans le tube ascendant jusque dans la coquille où il se solidifie. La pression de gaz est alors réduite de sorte que le métal fondu en excès retombe par le tube dans le bain ou le creuset du four, après quoi la coquille est ouverte pour en retirer la pièce moulée. I1 est important d'équerrer et -de centrer exactement; le chapeau du tube ascendant pour son contact avec la coquille ou le support de coquille7 un alignement coaial correct étant essentiel à l'obtention de pièces moulées de haute qualité. Antérieurement, le tube ascendant était monté de façon fixe dans le four et tout l'ensemble était élevé par des moyens de levage appropriés contre I1 ensemble de coquille ou bien ce dernier était abaissé jusque sur le tube ascendant. Chacun de ces procédés se révélait long et nécessitait des dispositifs de levage compliqués et puissants qui augmentaient le coût de fabrication de l'appareil et assuraient rarement un centrage de contact efficace entre le tube ascendant et la coquille. L'invention vise à éviter les inconvénients ci-dessus en prévoyant des moyens permettant de mouvoir verticalement le tube ascendant pour l'amener en contact avec la coquille et assurant I'étanchérté de l'intérieur du four et de l1exté- rieur du tube montant vis-à-vis du milieu ambiant. En conséquence, l'invention a pour objet un appareil de moulage en coquille sous basse pression qui comprend un four destiné à contenir du métal fondu, une coquille montée en dessus du four et munie d'un orifice de coulée, un tube ascendant présentant un chapeau ouvert à son extrémité adjacente à l'orifice de coulée et dont 1 l'autre extrémité arrive en dessous du niveau dn métal fondu dans le four, des moyens permettant de déplacer axialement le tube ascendant pour appliquer le chapeau contre l'orifice de coulée de façon étanche au liquide et pour aligner l'ouverture du chapeau sur l'orifice de coulée, et des moyens flexibles d'étanchéi- té entourant coaxialement la partie supérieure du tube ascendant entre le couvercle du four et le chapeau de manière à assurer l'étanchéité de l'intérieur du four et de l'extérieur de la partie supérieure du tube vis-à-vis du milieu ambiant, le métal fondu pouvant dtre refoulé à travers le tube dans la coquille9 en passant par le chapeau et l'orifice de coulée, sous la pression appliquée à la surface du métal dans le four. L'invention sera plus aisément comprise, en se référant aux dessins annexés qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution et dans lesquels la figure 1 est une coupe de la partie supérieure de l'ensemble du four et de la coquille, la coupe dans la zone du soufflet étant prise suivant la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 et la figure 3 une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. Comme le montrent les figures, une coquille de moulage est formée de deux moitiés, la moitié supérieure 2 de la coquille étant fixée à un plateau supérieur 1 mobile et la moitié inférieure 3 étant fixée à un plateau inférieur 4 fixe et définissant avec la moitié supérieure 2 la cavité 5 de moulage de la coquille. La configuration de la coquille permet de prévoir des évents 6 dans les surfaces de jonction entre les moitiés supérieure et inférieure 2, 3 de la coquille. Du métal fondu 8 contenu dans un four 9 muni d'un couvercle 10 est amené à la cavité 5 de la coquille par un tube ascendant 11 sous la pression de gaz, introduite par une admission 12 commandée par une soupape 13 et qui agit sur la surface 14 du métal fondu contenu dans le four 9. L'extrémité inférieure du tube ascendant 11 arrive en dessous de la surface 14 du métal fondu dans le four 9 tandis que l'extrémité supérieure du tube il présente un chapeau alésé 15 qui, en service, est aligné coaxialement, de façon étanche au liquide, sur un orifice de coulée 7 de la coquille. Un moyen flexible d'étanchéité, sous la forme d'un ensemble à soufflet 16 en matière résistant à la chaleur, est disposé entre le couvercle 10 du four 9 et un collier 17 du chapeau 15 du tube ascendant de manière à assurer I étanchéTté de l'intérieur du four 9 et de 1' extérieur de la partie supérieure du tube 11 vis-vis du milieu ambiant. L'ensemble à soufflet 16 comprend une bride inférieure 22 fixée au couvercle 10 et une bride supérieure 23 fixée au collet 17 du chapeau 15.L'ensemble à soufflet 16 est concentrique au tube ascendant 11 et peut être comprimé ou dilaté par un dispositif 18 de coins décrit plus en détail ciaprès. L'expansion de l'ensemble à soufflet 16 exerce une force de poussée sur le collet 17 de manière à élever le tube 11 et à appliquer la surface supérieure du chapeau 15 contre l'ori- fice de coulée 7 pour former une jonction étanche au liquide entre le chapeau 15 et l'orifice de coulée. Une entrée 19 est prévue dans le chapeau 15 pour introduire dans le tube ascendant 11 un gaz inerte plus lourd que l'air. Dans l'alésage 20 du chapeau 15 est montée une bues 21 qui s'étend axialement dans le tube jusqu'en dessous du niveau de l'entrée 19. L'opération d'introduction de gaz inerte dans le tube ascendant 11 est décrite plus complètement dans la demande de brevet nO et ne fait pas partie de la présente invention. Le dispositif 18 de coins comprend deux ensembles de coins 24 et 25 qui sont disposés latéralement et de préférence parallèlement entre eux, autour du soufflet 16, sur un disque support 26 fixé à la bride 22. Le dispositif de coins coopère avec des butées 27 prévues sur un autre disque support 28 qui est solidaire du collet 17 du chapeau 15. Le disque supérieur 28 présente quatre encoches radiales 29 qui reçoivent des coulisséaux 30 fixés au disque 28 par des boulons 31. Le disque inférieur 26 présente aussi quatre encoches raliales 32 qui sont en regard des encoches 29 et qui forment des moyens de guidage des coulisseaux 30.La disposition des disques encochés 26 et 28 et des coulisseaux 30 constitue un moyen de centrage du tube ascendant 11 et du chapeau 15 quand ceux-ci sont élevés vers l'orifice de coulée 7 par le dispositif de coins 18. Chaque ensemble de coins 24, 25 comprend deux plaques 33 verticales allongées et parallèles qui présentent à une extrémité un coin 34 et à l'autre extrémité un écrou 35 fixés entre elles. Une vis à tette 36 est engagée dans l'écrou 35 et par son extrémité opposée est reliée, en restant libre en rotation, à un autre coin 37 qui peut coulisser entre les plaques 33 qui forment ainsi un moyen de guidage du coin 37e Les coins 34 et 37 présentent leurs parties amincies en regard l'une de l'autre et en service, supportent les butées 27 sur leurs faces obliques. Les butées 27 de chaque paire ont un écartement déterminé et sont sous la forme de goujons présentant des tettes chanfreinées qui peuvent s'engager entre les plaques 33. Pour la mise en place de l'appareil, afin d'amener le chapeau 15 du tube ascendant 11 en contact étanche au liquide avec l'orifice de coulée 7, le tube 11 est élevé en faisant tourner les vis 36 des ensembles de coins 24, 25 de chaque coté du soufflet 16. Par suite de cette rotation, les coins 34, 37 de chaque ensemble se meuvent l'un vers l'autre et les butées associées 27 montent sur les surfaces obliques des coins et élèvent ainsi le tube ascendant il et le chapeau 15 contre l'orifice 7. Lorsque ces deux parties coincident, les coins 34, 37 sont immobilisés au moyen d'un contre-écrou 38 de la vis 36. REVENDICADIONS 1. Appareil de moulage en coquille sous basse pression comprenant un four destiné à contenir du métal fondu, une coquille montée au dessus du four et munie d'un orifice de coulée et un tube ascendant qui présente un chapeau alésé à son extrémité adjacente à l'orifice de coulée dont l'autre extrémité arrive en dessous du niveau du métal fondu dans le four, une pression pouvant étre appliquée à la surface du métal dans le four de manière à refouler le métal fondu dans la coquille à travers le tube et en passant par le chapeau et 1 orifice de coulée, appareil carac- térisé en ce qui' il présente des moyens permettant de déplacer axialement le tube ascendant pour appliquer le chapeau contre l'orifice de coulée de façon étanche au liquide et pour aligner l'alésage du chapeau sur l'orifice de coulée, et des moyens flexibles d'étanchéité entourant coaxialement la partie supérieure du tube ascendant entre le couvercle du four et le chapeau de manière à assurer ltétanchéité de l'intérieur du four et de l'extérieur de la partie supérieure du tube vis-à-vis du milieu ambiant. 2. Appareil de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens flexibles d'étanchéité sont formés d'un soufflet flexible en matière résistant à la chaleur qui présente à une extrémité une brize fixée au couvercle du four et à l'autre extrémité une autre bride fixée à un collet du chapeau du tube ascendant. 3. Appareil de moulage selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les moyens servant à mouvoir axialement le tube ascendant comprennent deux ensembles de coins disposés latéralement autour des moyens flexibles d'étanchéité et coopérant avec des butées reliées fonctionnellement au chapeau. 4. Appareil de moulage selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque ensemble de coins comprend deux plaques verticales allongées parallèles et espacées, un coin fixé entre les plaques à une extrémité de celles-ci, un écrou fixé entre les plaques à leur autre extrémité, une vis à tete coopérant avec l'écrou et reliée, avec liberté de rotation, par son autre extrémité à un autre coin qui peut coulisser entre les plaques. 5. Appareil de moulage selon la revendication 4 caractérisé en ce que les coins sont disposés avec leurs bords amincis en regard l'un de l'autre et que les butées coopérent avec la surface oblique des coins entre les plaques. 6. Appareil de moulage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que les butées sont sous la forme de goujons présentant chacun une tette chanfreinée et fixés à distance l'un de l'autre sur un organe annulaire relié fonctionnellement au chapeau du tube ascendant.