Brevet FR2405772A1 — publié le 19790511

Ia présente invention-concerne une machine à couler sous pression à système en trois phases, dans laquelle la partie injection se compose d'un cylindre presseur muni d'un piston presseur et, en amont de celui-ci, d'un cylindre compresseur muni d'un piston multiplicateur, cette invention constituant des perfectionnements à celle faisant l'objet du brevet antérieur de la demanderesse nQ 71 113.164. Pour couler en particulier des pièces de forme compliquée et à paroi mince, par exemple en métal léger ou en alliages similaires, on en est venu peu à peu, au cours de ces dernières années, à fabriquer ces pièces au moyen de machines dites à couler sous pression. Dans ces machines, le métal liquide est chargé dans un cylindre injecteur qui constitue l'un des éléments de ce qu'on appelle la partie injection, puis il est refoulé de là dans le moule disposé à la suite, au moyen d'un piston presseur sur lequel agit un fluide hydraulique. Les critères les plus importants dans une telle machine consistent, d'une part, en ce que le métal liquide soit refoulé le plus vite possible du cylindre injecteur dans le moule et, d'autre part, qu'une pression ultérieure minimale, prédéterminée avec pré- cision, soit établie dans un délai aussi bref que possible. A cet égard, on rencontre des difficultés notables dans tous les types connus jusqu'ici de machines à couler sous pression, telles que rappelées dans le Brevet précité. Avec l'emploi d'un piston multiplicateur, on parvient sans dispositions très compliquées et coûteuses, à une séparation des chambres de pression entre le cylindre presseur et le piston multiplicateur et, de la sorte, à un réglage indépendant de la pression et de la vitesse de la deuxième et ae la troisième phases opératoires. La présente invention, constituant un développement du brevet précité, a pour but de simplifier la réalisation d'une machine à couler sous pression equipée d'un piston mltiplicateur et d'améliorer sa commande, tout en réunissant ses éléments sous une forme de construction plus compacte. En comparaison du brevet précité, où il était prévu des accumulateurs séparés de fluide hydraulngue sous haute pression pour la deuxième et la troisième phases opératoires, le présent dévelop- pement est caractérisé par l'utilisation du piston multiplicateur dans une machine à couler sous pression dans laquelle les conduites de fluide hydraulique pour la deuxième et la troisième phases opératoires sont raccordées, pour maintenir le rapport constant de multiplication de la pression, à un accumulateur commun de fluide hydraulique sous haute pression qui est équipé de deux régulateurs de débit indépendants, susceptibles d'être commandés par des éléments connus en soi (soupapes magnétiques). Dans ces conditions, d'après un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression est équipé d'un bloc distributeur qui présente deux sorties auxquelles sont raccordés les régulateurs de débit indépendants, une conduite de fluide hydraulique, issue de l'un de ces régulateurs de débit, aboutissant à la chambre du cylindre du piston presseur et une conduite de fluide hydraulique, issue de l'autre régulateur de débit, aboutissant à la chambre du cylindre du piston multiplicateur. Il est également avantageux que le bloc distributeur et les deux régulateurs de débit indépendants soient réalisés sous la forme d'un ensemble compact qui est équipé de moyens pour sa fixation à l'accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression et au cylindre compresseur. D'après un autre mode de réalisation préféré de l'inven- tion, la conduite de fluide hydraulique pour la chambre du cylindre du piston presseur est raccordée à une chambre de cylindre qui est située en amont du piston multiplicateur dans le'sens du mouvement de celui-ci et qui est en communication avec la chambre du cylindre du piston presseur par le trou central qui traverse le piston multiplicateur. Pour éviter dans toute la mesure du possible les conduites extérieures, il est également possible, d'après l'invention, que les conduites de fluide sous pression pour la deuxième et la troisième phases opératoires soient disposées elles aussi à l'intérieur du bloc distributeur. L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée à l'aide d'un dessin qui illustre, en partie schématiquement, en une vue en coupe longitudinale, une possibilité de réalisation de la partie injection. La partie injection se compose essentiellement du cylindre compresseur 1 avec un piston multiplicateur 2 réalisé sous forme de piston à gradins et du cylindre presseur 3, muni du piston presseur 4 et raccordé au cylindre compresseur 1. Dans ces conditions, le piston presseur 4 traverse, par sa tige de piston 6, un trou pratiqué dans le couvercle 7 du cylindre. Sur la surface frontale de la tige de piston 6 est bridée la tige de piston injecteur qui est guidée par son piston dans le cylindre injecteur pro prement dit (ce dernier n'a pas été représenté sur le dessin ciannexé pour simplifier). On a désigné par 9 et 10 des interrupteurs de fin de course dont les fonctions seront indiquées plus amplement ci-après. Comme on peut le voir sur le dessin, le pistonmultipli cateur se compose essentiellement de la partie moyenne 39 et des deux tiges de piston 42 et 43 qui présentent des diamètres différents. Etant donné que la tige de piston 42 située du c8té du piston presseur 4 a un plus grand diamètre que l'autre tige de piston 43, on est assuré que la pression qui s'établit des deux côtés du piston multiplicateur 2 empêchera constamment un déplacement de ce piston multiplicateur 2 dans la première et la deuxième phases opératoires. On a désigné par 50 un accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression, auquel est fixé un bloc distributeur 57, par exemple par vissage. Sur le bloc distributeur 57 sont fixés des régulateurs de débit 53 et 54. Ces régulateurs de débit 53 et 54 sont commandés par exemple par des soupapes magnétiques 51 et 52 qui re çoivent leurs impulsions de commutateur des interrupteurs de fin de course 9 et 10. A partir de l'accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression 50, le fluide sous pression passe par une conduite 58 prévue dans le bloc distributeur 57 et parvient d'une part, par la conduite 59, dans le régulateur de débit 53 qui est prévu pour la deuxième phase opératoire et qui est en communication, par une conduite de fluide hydraulique 13, avec la chambre 27 du cylindre du piston multiplicateur 2, située en amont de ce piston dans le sens de son mouvement, chambre d' où le fluide hydraulique parvient, par le trou central 28 qui traverse le piston multiplicateur 2, dans la chambre 30 du cylindre du piston presseur 4. 9'autre part, dans la troisième phase opératoire, le fluide hydraulique provenant du régulateur de débit 54 parvient, par la conduite de fluide hydraulique 14, dans la chambre 38 du cylindre du piston multiplicateur 2. Le bloc distributeur 57 forme pratiquement, avec les régulateurs de débit 53 et 54, un ensemble compact qui peut être raccordé, par exemple par un simple assemblage à vis, d'une part à l'accumulateur 50 de fluide hydraulique sous haute pression et d'autre part à la partie injection elle-m8me, ce qui n'a toutefois pas été représentée afin de simplifier le dessin. Toutes les conduites importantes de fluide hydraulique 58, 59; 60, 13 et 14 sont placées à l'intérieur du bloc distributeur 25 et sont ainsi protégées contre les influences extérieures. Le mode de fonctionnement de la machine à couler sous pression selon l'invention est le suivant Dans la première phase opératoire (injection lente ),de l'huile sous pression est refoulée dans la conduite 12 par une pompe de fluide hydraulique, (non représentée en détail). Cette huile sous pression parvient alors, par l'intermédiaire d'une soupape d'étranglement non représentée et réglée à une valeur déterminée, dBns la chambre arrière 27 du cylindre compresseur 1 et, à partir de là, elle traverse un trou central 28 et pénètre, après avoir vaincu une soupape de retenue 29, dans la chambre 30 du cylindre presseur 3 où elle agit sur la surface de tête 31 du piston presseur 4.Le piston presseur 4 se déplace alors'lentement dans le sens de la flèche 32, d'où il résulte que le métal liquide qui se trouve dans le cylindre injecteur (non représenté) est refoulé à partir de celui-ci dans le moule de coulée (non représenté lui non plus). L'huile hydraulique qui se trouve du côté tige de piston dans la chambre de cylindre 33 correspondante est évacuée sous pression, par un trou 35 du cylindre et une conduite 34, vers un réservoir d'huile (non représenté). Pendant le mouvement en avant du piston presseur 4, le piston multiplicateur 2 reste dans sa position extrême de droite dans laquelle il est représenté. lorsque le piston presseur 4 a atteint une position dans laquelle un disque de commutation (non représenté) entre en prise avec la came de commutation correspondante 36 de l'interrupteur de fin de course 9,la deuxième phase opératoire est déclenchée. A cet effet, l'interrupteur de fin de course 9 délivre, sur une ligne d'impulsions non représentée, une impulsion pour la soupape magnétique 51 qui commande le régulateur de débit 53. A ce moment, 11 huile hydraulique pénètre, par la conduite de fluide sous pression 13, dans la chambre 27 du cylindre compresseur 1 et elle est également acheminée, par le trou central 28 qui traverse le piston multiplicateur 2, vers la chambre 30 du cylindre presseur où elle agit en plus sur la surface de tête 31 du piston presseur 4. De la sorte, le piston presseur 4 se déplace vets l'avant dans le sens de la flèche 32 à une vitesse plus élevée. Pendant ce mouvement accéléré en avant, le disque de commutation entre en contact, en un point réglé avec précision, avec la came de commutation 37 du second interrupteur de fin de course 10, ce qui déclenche la troisième phase opératoire. A partir de l'interrupteur de fin de course 10, une impulsion est envoyée, sur une ligne (non représentée), vers la soupape magnétique 52 qui commande le régulateur de débit 54. De ce fait, le fluide hydraulique est libéré à travers la conduite 14 et il pénètre brusquement dans la chambre 38 du cylindre du piston 2, ce qui fait que la surface annulaire de la partie moyenne 39 du piston multiplicateur 2 est attaquée. En conséquence, le piston multiplicateur 2 se déplace alors lui aussi dans le sens de la flèche 32 et il agit sur le piston presseur 4 par l'intermédiaire de l'huile interposée dans la chambre de cylindre 30. A cette troisième phase de solidification fait suite la phase dite d'orientation dans laquelle la pleine pression est maintenue par les conduites 13 et 14. Le système est ensuite commuté dans le sens du retour. - -REVENDICATIONS 1.- Machine à couler sous pression à système en trois phases, dans laquelle la partie injection se compose d'un cylindre presseur muni d'un piston presseur et, en amont de celui-ci, d'un cylindre compresseur muni d'un piston multiplicateur, caractérisée par l'utilisation du piston multiplicateur 2 dans une machine à couler sous pression dans laquelle les conduites de fluide hydraulique 13, 14 pour la deuxième et la troisième phases opératoires sont raccordées, pour maintenir le rapport constant de multiplication de la pression, à un accumulateur commun de fluide hydraulique sous haute pression 50 qui est équipé de deux régulateurs de débit indépendants 53, 54 susceptibles d'être commandés par des éléments connus en soi, tels que des soupapes magnétiques 51, 52 2.- Machine à couler sous pression selon la revendication 1,caractérisée en ce que l'accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression 50 est équipé d'un bloc distributeur 57 qui présente deux sorties 55, 56 auxquelles sont raccordés les régulateurs de débit indépendants 53, 54, une conduite de fluide hydraulique 13, issue de l'un de ces régulateurs de débit 53, aboutissant à la chambre de cylindre 30 du piston presseur 4 et une conduite de fluide hydraulique 14, issue de l'autre régulateur de débit 54, aboutissant à la chambre de cylindre 38 du piston multiplicateur 2. 3.- Machine à couler sous pression selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bloc distributeur 57 et les deux régulataurs de débit indépendants 53, 54 sont réalisés sous la forme d'un ensemble compact qui est équipé de moyens pour sa fixation à l'accumulateur de fluide hydraulique sous haute pression 50 et au cylindre compresseur 1. 4.- Machine à couler sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la conduite de fluide hydraulique 13 pour la chambre de cylindre 30 du piston presseur 4 est raccordée à une chambre de cylindre 27 qui est située en amont du piston multiplicateur 2 dans le sens du mouvement de celui-ci et qui est en communication avec la chambre de cylindre 30 du piston presseur 4 par le trou central 28 qui traverse le piston multiplicateur 2. 5.- Machine à couler sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que leg conduites de fluide sous pression 13, 14 pour la deuxième et la troisième phases opératoires sont disposées elles aussi à l'intérieur du bloc distributeur 57.