Brevet FR2257372A1 — publié le 19750808

L'invention est relative à un groupe d'injection avec multiplicateur, pour machines à couler sous pression à chambre froide, qui fonctionnent d'après le principe à plusieurs phases, le piston de ce groupe étant soumis, dans la chambre de pré compression, à la pression de précompression d'un fluide sous pression pouvant etre raccordé à un accumulateur à basse pression au moyen d'une soupape.Afin de réduire au possible l'énergie cinétique, le piston du multiplicateur est exempt de soupapes, est creux, tout comme sa tige, à une paroi en bout tournée vers la chambre de travail pres, et est soumis à l'ac- tion du gaz sous pression provenant d'un accumulateur haute pression. a outre, et afin que le piston d'injection soit rapidement porte à la vitesse accrue lors du passage de-la première à la seconde phase de travail, ctest-à-dire qu'il subisse une forte accélération, on a recours à une disposition ot le piston d'injection est relié au piston de pression par une tige de piston, laquelle traverse la chambre de retrait et pénètre dans la chambre de travail, vers laquelle est tournée la face libre du piston de pression.Le fluide sous pression pour les deux premières phases de travail est introduit dans la chambre de travail et l'on prévoit en outre un distributeur pour l'admission complémentaire du fluide sous pression pour la deuxième phase de travail. D'autre part, une soupape est intercalée dans le conduit d'amenée de fluide sous pression pour la deuxième phase de travail soupape dont l'organe obturateur est soumis à la pression du fluide sous pression qui peut être raccordé, au moyen du distributeur, à la pression de refoulement de la pompe ou à la pression de l'air ambiant, la disposition étant telle que la meme pression qui agit sur l'organe obturateur de la soupape interposée dans le conduit d'amenée de fluide sous pression pour la deuxième phase de travail agit également sur ltorgane obturateur d'une soupape située dans un conduit de communication entre un accu mulateur à basse pression et un orifice supplémentaire prévu dans la chambre de retrait.Grâce au fait que cette ouverture supplémentaire est prévue dans la chambre de retrait, ouverture qui, dans la premiere phase de travail ast maintenue ferrée, mais est ouverte dès le début de la deuxième phase, on obtlent oue non seulement le piston de pression ne Zi t praL uement aucune retenue dans la première phase de travail, lors du processus d'injection, de la part du gaz devant être expulsé de la chambre de retrait, mais que, de plus, ee résulta est également atteint dans la deuxième phase. Ceci se traduit par le fait que l'accélération peut être notablemer.e accrue lors du passage de la première à la seconde phase de travail. L'invention vise avant tout à faire en sorte que le piston du multiplicateur demeure immobilise, aussi longtemps que cela est requis mais qu'il puisse entre être dégagé par des moyens simples, en fonction d'une pression sélectée avec laquelle le piston d'injection agit sur le métal dans le moule ou en fonction de la course du piston d'injection. En ce qui concerne la dépendance vis-a-vis de la pression, le but recherché est atteint suivant l'invention par le fait que l'organe obturateur de la soupape, prévue dans le conduit reliant la chambre de précompression à l'accumulateur à basse pression, peut être Soumis, à l'aide d'une soupape à commande manométrique, à la pression d'un fluide moteur sous pression Ou hors pression. I1 est recommandé de faire en sorte que le raccord de commande manométrique de la soupape à commande manométrique soit branché en parallèle avec l'accumulateur de pression pour la deuxième phase de travail0 I1 est avantageux de rendre réglable la course d'ouverture de ltorgane obturateur de la soupape prévue entre la chambre de précompression et l'accumulateur à basse pres selon. En ce qui concerne la dépendance vis-à-vis de la course, le but visé est atteint suivant l'invention par le fait outil est prévu une soupape commandée par le piston de pression ou la tige de celui-cl et qui dirige vers la soupape à commande manométrique du-2luide moteur affect d'une pression ou décomprimé, compte tenu de la position du piston dtinJ'ection. Tant lorsque le piston du multiplicateur est mis en Jeu en fonction de la pression que lorsqu'il est mis en jeu en fonction de la course, cette mise en jeu du multiplicateur peut au besoIn avoir lieu déjà pendant la deuxième phase de travail, ce qui peut s'avérer avantageux dans le cas de pièces coulées sous pression à parois minces et à grande surface. A cela stajoue le fait que lorsque le multiplicateur est correctement mis en jeu, on peut obtenir que, vers la fin de la deuxième phase de travail, le piston du multiplica teur se meuve déjà par entraînement mécanique lorsque le remplissage du moule est terminé. Ceci permet d'éliminer tout retard dans 10 établissement de la pression entre les deuxième et troisième phases de travail. Une machine à mouler sous pression qui est cons tituée de la manière décrite ci-dessus comporte des masses en mouvement relativement réduites, permet un- établissement rapide, exempt de retard, de la pression, pendant la phase dtinjection et rend possible une accélération notable lors du passage de la première à la deuxième phase de travail. L'invention sera exposée ci-après à l'aide du dessin annexé, lequel représente un exemple de réalisation. Le groupe d'injection représenté fait partie d'une machine- à couler sous pression à chambre froide, où l'injectioe steffectue -en trois phases Le piston de pres sion 2 est guidé à-mouvement axial dans le cylindre de pression 1. Ce piston est relié au piston d'injection, non représenté, aumoyen d'une tige de piston 3, qui traverse la chambre de retrait 4. La face 5 du piston de pression 2 est tournée vers la chambre de travail 6. A cette chambre de travail aboutissent la canalisation à fluide sous pres sion 7 pourxla première phase de travail et la canalisation à fluide sous pression 8 pour la seconde phase de travail. Au cylindre de pression 1 se raccorde dans le sens axial le cylindre 9 du multiplicateur de pression. Dans ce dernier est guidé à mouvement axial le piston 10 du multiplicateur. La tige ll de ce piston traverse la chambre de précompression 12, ainsi que itorgane obturateur 13, dans lequel elle est guidée à mouvement axial. L'extré mité antérieure de la tige de piston ll pénètre dans la chambre de travail 6. Le piston 10 du multiplicateur et sa tige de piston 11 sont en grande partie creux; dans la tige de piston li est formé un alésage borgne 14, tandis que le piston 10 du multiplicateur presente un évidement 15 en forme de godet, qui communique avec l'alésage borgne l4 et s'ouvre sur la face libre du piston. L'accumulateur à haute pression 16 est accolé directement au multiplicateur, le côté gaz de cet accumulateur étant raccordé par le conduit 17 à la chambre lS, située en avant de la face libre du piston du multiplicateur. Le gaz comprimé est sous une pression relativement élevée.Aussi longtemps que le piston du multiplicateur doit. être immobilisé, on maintient dans la chambre de précompression 12 une contre-pression qui compense la pression régnant dans la chambrez La chambre de précompression 12 peut être-rac- cordée à l'accumulateur à basse pression l8. Dans le conduit de communication 19 entre l'accumulateur à basse pression lt et la chambre de précompression 12 est intercalée une soupape 20, dont ltorgane obturateur 21 est soumis à la pression du fluide sous pression agissant dans le conduit 22 aboutissant au distributeur 23.Grâce à ce distributeur 23, le conduit 22 peut être raccordé soit à la pression régnant dans le conduit de refoulement 24 de la pompe, soit à la pression existant au voisinage du réservoir 25. Le conduit d'arrivée de fluide sous préssion 8 est raccordé à l'accumulateur à huile à haute pression 26. Dans le conduit de communication 8 est intercalée une sQu- pape 27, dont l'organe- obturateur 28 est rigidement soli daine du piston 29, lequel peut se déplacer axialement dans l'alésage 30. La face libre du piston 29 est soumise à la pression régnant dans le conduit 31. Cé conduit 31 peut être raccordé, au moyen du distributeur 32, soit au conduit 33, lequel communique à son tour avec le conduit de refoulement 24 de la pompe, soit au conduit 35 allant au réservoir 34. La chambre 36 coté tige est raccordée par le conduit 37 au réservoir 38. L'expulsion du fluide hors pression depuis la -chambre de retrait 4, lors de la course en avant du piston de pression 2, pendant la première phase de travail, a lieu à travers orifice 39. De l'huile peut en outre s'échapper à travers l'orifice 40 lors des seconde et troisieme phases de travail. Ce dernier orifice peut être mis en communica tion par le conduit 41 avec le conduit 42 OU être isolé de ce dernier. Le conduit 42 est raccordé au réservoir 44 au moyen du conduit 43. Pour isoler le conduit 41 d'avec le conduit 42, Ou pour mettre ces deux conduits en communication entre eux, on a prévu une soupape 45. L'organe obturateur 46 de cette soupape est fixé au piston 47 prévu dans le cylindre 48. Dans la chambre 49 côté piston débouche le conduit 50, lequel est raccordé au conduit 31. Dans la chambre 51 coté tige de piston débouche un conduit 52, lequel peut etre raccordé, par l'entremise du distributeur 32, soit, par le conduit 33, au conduit de refoulement 24 de la pompe, soit, par le conduit 35, au réservoir 34. Le distributeur 23 est actionné par voie hydraulique, moyennant la pression s'exerçant dans le conduit 24, lequel aboutégalement à l'accumulateur à haute pression 26. Pour effectuer l'injection, on dirige du fluide sous pression, par le conduit 7, vers la chambre de travail 6, la soupape 27 étant fermée et le piston 10 du multiplicateur étant immobile. Par suite, dans la première phase de travail, le piston de pression 2 se déplace à une vitesse relativement réduite vers la gauche, en considérant le dessin. Il en résulte une introduction du métal dans le moule. L'orifice 40 est fermé. L'roriflce 39 est ouvert. A la fin de la première phase de travail, la soupape 32 subit une inversion. il en résulte une mise en communication des conduits 31 et 50, au moyen du conduit 35, avec le réservoir 34. Par suite, les soupapes 27 et 45 s'ouvrent, et du fluide sous pression parvient de lfaccumu- lateur à haute pression 26 dans la chambre de travail 6. Ep outre, la chambre de-retrait 4 est mi3e e communication avec le conduit 42. Il s'ensuit qu'au début de la seconde phase la pression agissant sur le piston de ression- 2, ainsi que la vitesse de ce piston, augmentent avec une rapidité extrême, de sorte que des quantités dthuile plus élevées peuvent désormais stéchapper de la chambre de retrait 4. L'huile se dirige en partie, à travers l'orifice 40 et le conduit 41, vers le conduit 42, et donc vers l'accumulateur à basse pression l8. Ce dernier n'est soumis qutà une très légère pression. C-rSce au fait que l'huile contenue dans la chambre de retrait 4 se voit offrir, pendant la deuxième phase, une possibilité supplémentaire de 'échapper prescue sons pression hors de la chambre de retrait, on évite pratiquement tout établissement de pression dans la chambre de retrait 4, de sorte que le piston de pression 2 subit une forte accélération et atteint rapidement la vitesse requise pendant la deuxième phase de travail. A mesure que le moule se remplit, il 'établit dtns la chambre de travail 6 une pression accrue. Aussi- tÔt que cette pression accrue atteint une valeur reluisez il en résulte un actionnement du distributeur 23. Ceci a pour effet de relier le conduit 22 au rsevoir 2, ltcrgane obturateur 21 étant refoulé vers sa-posivion d'ouverture.Ainsi, le fluide sous pression peut s'é-chap- per de la chambre de précompression 12 à travers le conduit 19, vers l'accumulateur à basse pression IS, de sorte que, dans la troisième phase de travail, le piston 10 du multiplicateur se déplace vers la gauche sous l'action du gaz comprimé sous haute pression contenu dans ltaccumulateur de pression 16, à la suite de quoi, et grâce à la multiplication de la pression, la pression augmente notablement dans la chambre de travail 6. Sous l'effet de la pression accrue, ltorgane obturateur 28 est amené automatiquement à la position de fermeture, de sorte que l'accumulateur à haute pression 26 est désormais isolé de la chambre de travail 6. Le processus est conçu de telle manière que l'accumulateur 26 est isolé avant que la pression dans la chambre de travail 6 atteigne la pression de l'accumulateur 26. Le degré d'ouverture de l'organe obturateur 21 peut être réglé au moyen de la tige à main 53. On a donc la possibilité d'étrangler plus Ou moins l'échappement du fluide hydraulique hors de la chambre de précompression 12. Le réglage de la pression de l'azote dans la chambre 15, et donc de la pression fInale du multiplicateur, est effectué en augmentant Ou en réduisant de façon appropriée la proportion d'huile dans l'accumulateur 15 à piston. fln se servant de la soupape électromagnétique 54, on peut faire varier dans de larges lîtriites l'instant où s'amorce le mouvement du piston du multiplicateur. Dans ce cas, on fait en sorte que la soupape 54 soit acXiongée lors de la deuxième phase de travail0 Cette soupape est combinée avec un relais temporisé. Aussitôt que le temps réglé s'est écoulé, il se produit une libération du distributeur 23, antérIeurement bloqué, à la suite de quoi celui-ci s'inverse, de sorte que la chambre 55 se décom- prime, ce qui produit ltouverture de ltorgane obturateur 21. t Afin que le piston du multiplicateur puisse éventuellement être positionn-é en fonction d'une course, on prévoit en outre un distributeur 56 > qui est commandé en fonction de la course effectuée par la tige du piston d'injection, par exemple. Grâce à ce mode de commande, la pression présente dans le conduit 24 vient agir sur le distributeur 23 et produit le positionnement de celui-ci. R E V E N D I C A T I O N S . 1. Groupe d'injection avec multiplicateur pour machines à couler sous pression à chambre froide qui fonctionnent d'après le principe à plusieurs phases, le piston de cegroupe étant soumis, dans la chambre de précompression, à la pression de précompression d'un fluide sous pression pouvant être raccordé à un accumulateur à basse pression au moyen d'une soupape, ce piston étant exempt de soupapes et étant creux, tout Gomme sa tige, à-une paroi en bout tournée vers la chambre de travail près, et étant soumis à ltaction du gaz sous pression prcvenant d'un accumulateur à haute pression, ce groupe d'injection comportant en outre un piston de pression relié par une tige de piston au piston d'injec-t;;ion et monté à mouvement axial dans le cylindre de pression, la tige du piston de pressIon traver- sant la chambre de retrait, tandis que la face libre de ce piston est tournée vers la chambre de travail, dans laquelle est introduit le fluide sous pression pour les deux premières phases de travail, un distributeur étant prévu pour l'admission complémentaire du fluide sous pression pour la deuxième phase de travail, une soupape étant intercalée dans le conduit d'amenée de fluide sous pression, pour la deuxième phase de travail, vers la chambre de travail, soupape dont ltorgane obturateur est soumis à la pression du fluide sous pression qui peut être raccordé, au moyen du distributeur, à la pression de refoulement de la pompe ou à la pression de l'air ambiant, la disposition étant telle que la même pression qui agit sur ltorgane obturateur de la soupape interposée dans le conduit d'amenée de fluide sous pression pour la deuxième phase de travail agit également sur ltorgane obturateur d'une soupape située dans un conduit de communication entre un accumulateur à basse pression et un orifice supplémentaire prévu dans la chambre de retrait, caractérisé en ce que l'organe obturateur de la soupape, prévue dans le conduit reliant la chambre de précompression à l'accumulateur à basse pression, peut être soumis, à l'aide dune soupape à commande manométrique, à la pression d'un fluide moteur sous pression Ou hors pression. 2. Groupe d'injection suivant la revendication I, caractérase en ce que la course d'ouverture de ltorgane obturateur est réglable. 3. Groupe d'injection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord de commande manométr que de la soupape est branché en parallèle avec ltaccumulateur de pression pour la deuxième phase de travail. 4. Groupe d'injection suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce outil est prévu une soupape commandée par le piston de pression et qui dirige vers la soupape à commande manométrique du fluide moteur, soit affecté d'une pression, soit décomprimé suivant la posiUon occupée par le piston de pression.