Brevet FR2322684A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne un dispositif d'injection de métal en fusion pour une machine à mouler sous pression ou machine à injection du type à chambre froide et elle a trait plus particulièrement à un dispositif permettant de réaliser une opération uniforme d'injection de métal en fusion par amélioration du mode de départ de lubrifiant sur la tAete de plongeur de la machine de moulage par injection ainsi quten effectuant un nettoyage aisé du métal déposé sur ladite surface de la tête de plongeur Dans une machine à mouler sous pression du type à chambre froide, la coulée est effectuée en introduisant du métal en fusion dans un manchon d'injection qui communique avec la cavité de mou lagepuis en injectant sous pression le métal en fusion dans ladite cavité de moulage à l'aide d'un plongeur se déplaçant alternativement dans le manchon. Dans un tel dispositif à injection de métal en fusion, il est classique de lubrifier les parties coulissantes du plongeur et du manchon, c'est-à-dire l"ete du plongeur, en vue d'obtenir un déroulement uniforme de 1'opération de coulée et simultanément d'éviter une abrasion des surfaces de la machine. Cependant, jusqu'à maintenant dans des machines de ce type, la tête de plongeur est toujours masquée dans le manchon de sorte que généralement il est extrêmement difficile de lubrifier la taste de plongeur, la lubrification effectuée étant basée sur un mode d'application tel que le lubrifiant déposé sur une autre partie de la machine soit transféré indirectement sur la taste de piston par le mouvement alternatif de ce dernier. En conséquence, l'applieation du lubrifiant ne peut pas astre effectuée uniformément et il en résulte qu'on ne peut pas obtenir un effet de lubrification suffisant.En outre, il a été impossible d'éviter une adhérence de métal sur la surface de la tête de plongeur, ce métal étant introduit dans le petit intervalle existant entre le manchon et la tête lors de 11 opération d'injection et cette adhérence de métal étant apparente en particulier sur toute la périphérie proche de l'extrémité de la tête de plongeur. Le nettoyage et l'enlèvement du métal adhérant sur la surface de taste de plongeur constituent des opérations assez difficiles. Lorsque l'opération de coulée est poursuivie sans lubrification correcte et sans enlèvement du métal ayant adhéré sur la tête de plongeur, on n'obtient pas un mouvement uniforme du dispositif d'injection et il en résulte une coulée d'articles défectueux. En outre,la durée de service du dispositif d'injection est raccourcie. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients du dispositif classique d'injection de métal en fusion dans une machine à mouler sous pression et d'obtenir une injection de métal en fusion qui soit uniforme et efficace. L'invention a également pour but d'améliorer l'injection du métal en fusion à l'aide d'une application parfaite et uniforme de lubrifiant sur la surface de la tête de plongeur. L'invention a en outre pour but de pourvoir le dispositif d'injection de métal en fusion de moyens permettant un enlèvement aisé et complet du métal ayant adhéré sur la surface de la tette de plongeur pendant l'opération de coulée. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : Fig. 1 est unie vue en coupe longitudinale partielle d'une machine à mouler sous pression du type à chambre-froide qui est pourvue d'un manchon selon l'invention. Fig. 2 est une coupe verticale d'un accouplement reliant l'extrémité arrière du plongeur au piston. Fig. 3 et 4 sont des coupes suivant la ligne I-I', montrant des orifices agencés selon l'invention, et Fig. 5 et 6 sont des vues en perspective d'un autre mode de réalisation du mécanisme d'entraSnement en rotation de plongeur. Comme indiqué sur la figure 1, un manchon d'injection 5 est monté sur un plateau fixe 4 qui est associé à une matrice fixe 1 et à une matrice mobile 2 de façon à injecter du métal en fu sion sous pression dans une cavité 3 qui est formée entre les ma uperieur trices 1 et 2. Sur le cEt ce manchon d'injection 5 > il est prévu un orifice d'alimentation 7 pour introduire du métal en fusion dans le manchon 5 etune partie de toute 10 placée à ltextrémité avant du plongeur 9 est engagée dans le manchon 5.En conséquence, le métal en fusion est injecté sous pression dans la cavité 3 sous l'effet du mouvement alternatif du plongeur 9. On a désigné par 30 une fondation ou assise sur laquelle la machine à mouler est montée. Selon l'invention, il est prévu un mécanisme d'accouplement 29 pour faire tourner le plongeur 9 dans la zone d'accou plementdece plongeur avec le piston d'injection 12 eten outreunori- fice 8 est ménagé dans le manchon 5 entre l'orifice 7 et l'extrémité 6 d'in sertion 6 du plongeur afin de dégager partiellement la tête de plongeur 10 lorsque celle-ci prend dans le manchon 5 sa position de retrait. I1 est prévu des buses de pulvérisation de lubrifiant 25 et des buses dtinsufflation d'air comprimé 26 qui sont dirigées vers l'orifice 8 du manchon 5. On a désigné par 24 un mécanisme d'entratnemeflt en rotation du plongeur 9. Le mécanisme 24 est actionné par engrènement d'un pignon conique 13 monté à proximité de tartie extr8me arrière du plongeur 9 avec un pignon conique menant 14 qui est monté sur la fondation 30. La référence 15 désigne un organe de réglage d'engrènement placé sur un arbre solidaire du pignon conique menant 14 pour faciliter ltengrènement des deux pignons coniques 13 et 14. I1 est prévu un moteur i6 pour faire tourner le pignon conique menant. Le mécanisme d'accouplement 29 prévu dans la zone d'accouplement du plongeur 9 avec le piston d'injection 12 a été représenté sur la fig. 2, la référence 27 désignant un couvercle d'accouplement tandis que la référence 28 désigne une partie arrière du plongeur présentant une surface convexe qui correspond à la surface concave du piston d'injection 12. I1 est également à noter que le plongeur 9 est maintenu de façon à pouvoir tourner par ladite surface concave et par le couvercle d'accouplement 27. Lorsqu'on enclenche le moteur 16 de manière à entratner en rotation le pignon conique 14, le plongeur 9 peut tre entraîné en rotation par l'intermédiaire du pignon conique 13 en prise avec le pignon 14. -En ce qui concerne le mécanisme 24, celui-ci n'est pas limité aux pignons coniques représentés mais il peut Qtre constitué par un mécanisme à pignon et crémaillère, un mécanisme à bras de vivier et ressort ou bien tout autre mécanisme d'entraenement en rotation approprié. La fig. 5 représente un mécanisme d'entratnement en rotation du type à crémaillère et piston . On a désigné par 17 un pignon placé sur le plongeur 9. On a désigné par 18 une crémaillère en prise avec le pignon 17. La crémaillère 18 exécute un mouvement alternatif sous l'faction d'un vérin 19 qui est monté sur la fondation 13 de la machine à mouler sous pression. La fig. 6 représente un mécanisme d'entratnement en rotation du type à bras de levier et ressort. On a désigné par 20 un ressort dont les deux extrémités sont fixées sur un couvercle d'accouplement 27 et sur la partie arrière du plongeur 9 tandis que la réfé rence 21 désigne un bras de levier placé à proximité de l'extré- mité arrière du plongeur. La référence 23 désigne un vérin pourvu à une extrémité d'une tête 22 qui sollicite le bras de levier 21 lors du mouvement d'avancement du vérin 23 afin de faire tourner le plongeur 9. Lorsque le vérin 27 est déplacé en retrait, le plongeur 9 reprend sa position initiale sous l'action du ressort 20. Les fig. 3 et 4 sont des vues en coupe faites suivant la ligne I-I' de la figure 1 dans l'orifice 8. On peut prévoir plusieurs orifices 8 répartis sur la périphérie-du manchon comme indiqué sur la figure 3 ou bien un seul orifice ayant une dimension relativement grande comme indiqué sur la fig. 4. Selon l'invention, la forme, la dimension et la position de l'orifice 8 ne sont pas limitées à celles indiquées sur les dessins. On va maintenant décrire le processus de moulage par injeo- tion du métal en fusion en utilisant la machine selon l'invention et en se référant à la fig. 1. Du métal en fusion es,t introduit dans le manchon 5 par 1' d alimentation intermédiaire de ltoriNce/7. Le piston 12 est alors actionné pour faire avancer le plongeur 9 de telle sorte que le métal en fusion soit injecté sous pression dans la cavité 3. Après solidification du métal injecté, la tzete de plongeur 10 est déplacée en retrait en même temps que le plongeur 9 et elle atteint une Dosition située entre l'orifice d'alimentation 7 et 1 6 du manchon 5 - A ce moment, le pignon conique 13 se met en prise avec le pignon menant 14. Après cet engrènement des pignons coniques, le moteur 16 est entraîné en rotation afin de faire tourner le pignon 14 et il en résulte une rotation de la tête de plongeur par l'intermédiaire du pignon 13. Lorsque la toute de plongeur 10 commence à tourneur, de l'air comprimé est insufflé par l'intermédiaire des buses 26 de sorte que du métal qui pourrait avoir collé sur la surface de la taste de plongeur 10 est enlevé et que cette toute 10 est nettoyée. Ensuite, du lubrifiant est pulvérisé par les buses 25 de façon à recouvrir la surface de la tEte-de plongeur 10. De cette manière, à savoir du fait de l'insufflation d'air comprimé et de la pulvérisation d'un lubrifiant, le métal qui pourrait avoir collé sur la surface de la tAete de plongeur 10 est enlevé et la tête est parfaitement nettoyée et en outre le dépôt du lubrifiant est effectué uniformément sur toute la surface périphérique de la tête de plongeur. Cela s'explique du fait que toute la surface de la taste de plongeur 10 a été exposée au travers de l'orifice 8. L'entraînement en rotation du plongeur 9, l'insufflation de flair comprimé et la pulvérisation du lubrifiant peuvent être commandés automatiquement à l'aide d'un mécanisme à contacteurs limiteurs (non représenté) ou similaire. Comme indiqué ci-dessus, il est possible, selon l'invention, de déposer le lubrifiant efficacement sur toutes les surfaces périphériques de la tête de plongeur 10 et également d'enlever parfaitement le métal qui aurait pu coller sur la tête de plongeur 10 de sorte que l'opération d'injection dans la machine à mouler sous pression est effectuéecuniformément en vue de fabriquer des produits d'excellentes qualités. En outre, puisqu'il est possible d'injecter le métal en fusion après avoir donné au plongeur un certain angle de rotation pour chaque charge, ou bien pour un nombre approprié de charges,la la surface de la tête de plongeur 10 qui est en contact avec le manchon 5 n'est pas sollicitée excessivement de sorte que l'abrasion et l'usure sont compensées. De cette manière, on peut réduire les difficultés résultant d'une abrasion et d'une usure inévitables ainsi que la fréquence de remplacement des pièces, ce qui permet d'obtenir une opération d'injection uniforme et d'accroître considérablement la durée de service de la machine. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection de métal en fusion pour une machine à mouler sous pression du type à chambre froide, dans laquelle il est prévu une cavité où une pièce moulée est formée entre une matrice mobile et une matrice fixe et dans laquelle.du métal en Su- sion est injecté à l'aide d'un plongeur animé d'un mouvement alternatif par l'intermédiaire d'un manchon d'injection dans ladite cavité comportant un orifice d'entrée étroit, ledit manchon étant pourvu d'une extrémité d'introduction du plongeur et d'une extrémité de décharge opposée et comportant un orifice d'alimentation en métal en fusion, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour faire tourner le plongeur autour de son axe longitudinal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon comporte une ouverture située entre l'orifice d'alimentation et l'extrémité d'introduction de plongeur ainsi qu'un moyen pour pulvériser du lubrifiant sur l'extrémité avant du plongeur au travers de ladite ouverture. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte également un moyen pour insuffler de l'air comprimé sur la toute de plongeur au travers de ladite ouverture. 4. Dispositif d'injection de métal en fusion pour une machine à mouler sous pression du type à chambre froide, dans laquelle il est prévu une cavité où une pièce coulée est formée entre une matrice mobile et une matrice fixe et dan-s laquelle du métal en fusion est injecté à l'aide d'un plongeur animé d'un mouvement alternatif par l'intermédiaire d'un manchon d'injection dans ladite cavité comportant un orifice d'entrée étroit, ledit manchon étant pourvu d'une extrémité dtintroduction du plongeur et d'une extrémité de décharge opposée et comportantunorifice d'alimentation en métal en fusion, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une ouverture pratiquée dans ledit manchon dans laquelle la tête du plongeur est exposée en partie entre l'orifice d'alimentation dudit manchon et l'extrémité d'insertion du plongeur ainsi qu'un moyen pour pulvériser du lubrifiant sur l'extrémité avant)dudit plongeur au travers de ladite ouverture. 5. Dispositif selon la revendication 4,caractérisé en ce qu'il comprend également un moyen pour insuffler de l'air comprimé sur ladite tête de plongeur au travers de ladite ouverture. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend également un moyen pour faire tourner ledit plongeur autour de son axe longitudinal.