Brevet FR2237712A1 — publié le 19750214

La présente invention, due à la collaboration de M. Bénédict GOCYK, se rapporte aux dispositifs de coulée par gravité, dans lesquels le remplissage d'un moule par du métal en fusion, notamment un alliage -léger, est assure à partir d'un puits vertical calorifugé, dit "descendant", placé à côté du moule et communiquant avec ce dernier par sa partie inférieure. Suivant- cette technique bien connue, le métal situé dans le descendant calorifugé reste à l'état liquide pendant un temps suffisant-pour compenser, dans le moule, le retrait ou la retassure qui se produisent au cours de la solidification. L'invention vise à perfectionner cette technique, de façon à lui conférer les mêmes avantages que ceux obtenus par les procédés-de coulée basse pression, mains ceci par des moyens tres simples et peu coûteux. Elle a donc pour objetùn procedé de remplissage d'un moule, remarquable notamment en ce qu'on prévoit, à la partie supérieure dw puits, un évasement de forme tronconique, on alimente le puits et le moule en metal jusqu'à ce que le niveau de ce métal parvienne dans I-' évasement, on met en place, au-dessus du descendant, une cloche comportant une jupe qui plonge dans le métal etdélimite, avec la partie évasee du puits, un jeu relativement faible dans lequel le métal se refroidit et se solidifie rapidement et l'on applique une pression à la surface libre du métal à la partie supérieure du descendant~. Par conséquent, selon l'invention, le descendant se termine, à sa partiesupérieure, par un évasement de forme tronconique, et le dispositif comprend une cloche qui s'adapte avec un faible jeu dans cet évasement et est reliée à une source de gaz sous pression. Suivant un mode de réalisation; cette cloche constitue une boite pouvant être alimentée en gaz sous pression, dont la partie inférieure, percée d'un orifice, comporte une jupe de forme conique qui s'engage, avec un faible jeu, dans l'ouverture conique du descendant. L'étanchéité au gaz sous pression- entre la boite et le descendant est ainsi réalisée de la façon la plus simple eut la plus efficace, par un début de solidification de la mince couche de métal liquide entre les deux parties coniques con jugulées, cette solidification ne présentant nullement un obstacle à l'enlèvement de la boite en fin d'opération, du fait de sa forme évasée et de la dépouille de la jupe. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, en référence à la figure jointe montrant schématiquement un exemple de réalisation dans le cas d'un moule en coquilles métalliques. Sur cette figure, un moule M, en plusieurs pièces assemblées par les moyens habituels, ménage une gravure intérieure P correspondant à la pièce à réaliser. A côté de ce moule, est disposé un descendant de coulée 1 qui communique, à sa partie inférieure, avec la gravure par une attaque de coulée 2. Le calorifugeage du descendant 1 est assuré par une double paroi latérale ménageant une couche d'air isolante 3. L'ouverture supérieure du descendant est limitée par une surface intérieure légèrement conique 4. D'autre part, on dispose d'une boite à air 5 dont le fond est percé d'un orifice 6 et est prolongé, vers le bas, par une jupe 7 dont la surface externe 8 a une forme conique correspondant sensiblement à celle 4 de l'ouverture du descendant et dont la surface interne 8a présente une conicité inverse de celle de la surface externe, de façon à former dépouille de démoulage. La boîte 5 comporte, autour de la jupe 7, une surface d'appui 9 par laquelle elle peut reposer sur l'ouverture du descendant 1. Dans cette position, un léger jeu subsiste entre les surfaces coniques 4 et 8. Ce jeu est, de préférence, de l'ordre de 2 mm. La boîte 5 peut être alimentée en air sous pression par une canalisation 10 munie d'un robinet 11. Des moyens de levage, non représentés, permettent le déplacement de la boîte 5. Le processus d'utilisation de l'ensemble qui vient d'être décrit est le suivant Le métal liquide est coule, par l'ouverture du-descendant et de façon tout à fait classique, jusqu'à ce que le remplissage de la gravure et du descendant soit réalisé. Le niveau du métal liquide doit se situer dans la zone supérieure du cône 4. On place alors la boîte 5 en appui sur l'ouverture du descendant. Dans cette position, la jupe 7 plonge dans le métal liquide dont une partie s'insère entre les surfaces coniques 4 et 8. Comme la boite 5 est sensiblement à la même température que le moule M et que la couche de métal interposée entre les surfaces 4 et 8 est mince, cette couche de métal subit un début de solidification très rapide, ce qui assure une bonne étanchéité entre la boite 5.et le descendant 1. La boîte 5 peut alors être alimentée en air comprimé ou en autre gaz sous pression teI qu'un gaz neutre qui, passant par l'orifice 6, exerce une pression sur la surface supérieure du métal liquide-en assurant ainsi un meilleur remplissage du moule Cette pression peut être, par exemple, comprise entre ~O,3 et 0,8 kg/cm2. De plus, la pression maintenué pendant la durée de la solidification du métal dans le moule améliore grandement l'effet de masselottage- destiné à combattre le phénomène de retassure qui se produit pendant la prise. Lorsque l'opération est terminée, il ne reste plus qu'à retirer la boîte 5, ce qui est aise du fait de la forme évasée de La partie supérieure 4 du puits et de la dépouille de la jupe 7 On voit que le procédé selon i 'nvention permet d'obtenir les mêmes avantages que a technique de coulée basse pression mais ceci avec des moyens beaucoup plus simpie et, en partie culier, sans appareillage coûteux tel uGun four sous ;:rGssion. Dans une variante, la boite 5 pourrait avoir la forme plus simple d'une cloche, se terminant par la jupe8 et le rebord 9, mais ne comportant pas de paroi intermédiaire percee d un orifice. L'agencement représente et décrit ci-dessus est toutefois préféré, car il permet d'exercer une pression plus régulière et de séparer l'alimentation en gaz sous pression-et a surface libre du métal. TI est évident que linvention peut s'appliquer avec toutes tes dispositions habituellement utilisées pour le descendant. CBest ainsi que ce dernier peut, soit faire partie du moule lui-même, soit y être rapporté. De même, un descendant unique peut être utilisé pour le remplissage de plusieurs moules pour la coulée de pièces en grappes. L'invention s'applique, en outre, de la même façon et avec les mêmes avantages dans le cas d'un moule en sable. flEVENDT CATI4S 1. Procédé de remplissage d'un moule, à partir d'un puits ver- tical appelé "descendant" dont la partie inférieure est reliée à la partie inférieure -du moule, et dont la partie supérieure comporte un évasement de forme tronconique, et selon lequel on alimente le puits et le moule en métal jusqu'à ce que le niveau de ce métal par- vienne dans l'évasement, et 1 on applique une pression à la surface libre du métal, à la partie supérieure du descendant, caractérqsé en ce qu'avant d'appliquer la pression, on met en place, au-dessus du descendant, une cloche comportant une jupe qui plonge dans le méTal et délimite, avec la partie évasée du puits, un 3eu relativement faible dans lequel le métal se refroidit et se solidifie rapidemetit. 2. Dispositif de remplissage d'un moule en coulée par gravité, du type comprenant un puits vertical ou "descendant" relié, à sa partie inférieure, à la partie inférieure du moule, et se ter3i-. nv à sa partie supérieure, par un évasement de forme tronconique, caractérisé en ce qu'il comprend une cloche se terminant, à sa partie inférieure, par une jupe (7) dont les dimensions sont choisies de façon à délimiter un faible jeu avec la partie évasée du puits, cette cloche étant reliée à une source de gaz sous pression. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la jupe (7) a une forme externe tronconique (8) correspondant à la partie évasée (4) du puits et une forme interne (8a) de conicité inverse. 4. Dispositif de remplissage d'un moule, suivant la revendica- ticn 2, caractérisé en ce que le jeu délimité entre la jure (7) et et la partie évasée -(4) du puits est de tordre de 2 mm. 5. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en-ce que la cloche comporte au moins un épaulement radial (9) destiné à tOo- pérer avec une surface de support du puits de coulée. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 a 4, caractérisé en ce que la cloche comporte une paroi intermédiaire percée d'un orifice (6) qui assure la communication entre une boite (5) dans laquelle débouche un conduit (IO) d'amenée de gaz sous pression et le volume situé immédiatement au-dessus du métal ccntenu dans le puits de coulée. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendication 2 à 6, caractérisé en ce que la pression exercée à la surface du métal est comprise entre 0,3 et 0,8 kg/cm2. immédiatement au-dessus du métal contenu dans- le puits de coulée. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la pression exercée à la surface du métal est comprise entre 0,3 et 0,8 kg/cm2.