Brevet FR2416754A1 — publié le 19790907

L'invention concerne un dispositif de refroidissement pour le piston d'injection d'une machine à couler sous pression, avec utilisation d'un circuit d'eau de refroidissement qui est raccordé à des passages de refroidissement correspondants du piston d'injection par un conduit d'aller et un conduit de retour. Une grande difficulté de la coulée sous pression consiste à mattriser les températures dans la région de la chambre d'injection et du piston d'injection. Plus précisément, il se produit dans la région de l'orifice de chargement de la chambre d'injection, pendant l'opération d'injection, une accumulation considérable de chaleur qui exerce son influence, d'une part sur la zone de remplissage de la chambre d'injection et, d'autre part, sur le piston d'injection. Il en résulte alors des dilatations différentes, dues à des facteurs de structure. Si par exemple le piston d'injection subit une dilatation supérieure à celle de la chambre d'injection, il se produit un coincement du piston à l'intérieur de l'alésage cylindrique de la chambre d'injection.Cela se traduit par une perte de vitesse et, en conséquence et obligatoirement, par une variation de la durée de remplissage du moule, ce qui exerce à son tour une influence préjudiai sur la qualité des pièces coulées. I1 est tout aussi préjudiciable que la chambre d'injection subisse une dilatation supérieure à celle du piston d'injection. Dans ce cas, le jour entre le piston d'injection et la paroi du cylindre de la chambre d'injection grandit, si bien que du métal liquide peut pénétrer dans ce jour. ià encore, ce processus aboutit à son tour à un coincement. On connaît le procédé consistant à refroidir le piston d'injection pour éviter les différences de dilatation entre ce piston et la chambre d'injection. A cet effet, on prévoit, à l'intrieur du piston d'injection et de sa tige de piston, des passages d'eau de refroidissement qui sont raccordés à un réseau ordinaire de distribution d'eau. Dans ces conditions, le réglage du débit d'eau nécessaire à chaque instant est effectué manuellement par un opérateur qui agit sur une soupape d'étranglement. Ce procédé connu a pour inconvénient qu'il se produit, en raison du fait que le circuit d'eau de refroidissement est ouvert, une perte d'eau importante et qu'en outre le réglage manuel de la soupape d'étranglement pour la régulation du débit d'admission de l'eau de refroidissement n'est pas toujours effectué par l'opérateur avec la précision et la vigilance qui conviennent, ce qui a entraîné dans le passé des difficultés notables et des incidents d'exploitation. . La présente invention se rapporte à un tel système d'eau de refroidissement et elle a pour but d'exclure avec aussi peu de frais que possible les inconvénients évoqués ci-dessus dans un tel dispositif de refroidissement. D'après l'invention, ce but est atteint dans un dispositif de refroidissement du genre défini dans le préambule par le fait que le conduit d'aller et le conduit de retour sont raccordés à un mitigeur qui présente en outre une connexion pour l'admission d'eau de refroidissement et une connexion pour l'évacuation d'eau de refroidissement, et par le fait qu'une pompe de circulation est placée en amont du mitigeur dans le sens de l'aller, le réglage continu du mitigeur étant assuré par un dispositif de réglage électrique auquel est adjoint un appareil de contrôle électronique qui est raccordé à des sondes thermiques disposées dans la chambre d'injection et/ou dans le conduit de retour et le conduit d'aller et qui commande le dispositif de réglage en vue de la manoeuvre du mitigeur lorsqu'une température prédéterminée lui est signalée. Dans ces conditions, la pompe de circulation peut être réglable de façon connue en soi en ce qui concerne son débit de refoulement. D'après l'invention, il est également possible que l'admission d'eau fraîche soit raccordée directement au conduit d'aller entre le mitigeur et la pompe de circulation. On peut voir l'avantage essentiel du dispositif de refroidissement selon l'invention dans le fait qu'on parvient à un réglage continu, automatique, exact et sensible de la température. La régulation est indépendante de la température de l'eau froide, car le rapport de mélange varie automatiquement en fonction de la température instantanée de l'eau. En outre, on est assuré d'un débit toujours constant à travers les passages de refroidissement, d'oU il résulte que ces passages sont toujours remplis'complètement d'eau de refroidissement. Un autre avantage tient à la faible consommation d'eau. L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente schématiquement la structure d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente la région du mitigeur, avec une autre disposition de l'admission d'eau fraîche. On a désigné par 18 le mitigeur qui présente une connexion 1 pour l'admission d'eau fraîche 5, une connexion 2 pour le conduit d'aller 6, une connexion 3 pour le conduit de retour 7 et une connexion 4 pour l'évacuation d'eau de refroidissement 8. La chambre d'injection est désignée par 20, le piston d'injection par 23 et la tige de piston par 24. Sur la tige de piston 24 est prévue une forure de connexion 29 pour le conduit d'aller 6. Par cette forure de connexion 29, l'eau de refroidissement pénètre dans le trou alésé 26 d'une pièce tubulaire 25 qu'elle parcourt jusqu'à une forure 28 du piston d'injection 23, d'où elle s'écoule ensuite le long de la fente annulaire 27 vers la forure de connexion 30 pour le conduit de retour 7. Pour la manoeuvre du mitigeur 18, on utilise un dispositif de réglage 19 qui peut être commandé par un appareil de contre électronique 16 au moyen d'une ligne 17. Dans cet appareil de contrôle 16 sont exploitées des valeurs provenant de sondes thermiques 10, 11 et 12 qui coopèrent par exemple avec la chambre d'insection 20, le conduit de retour 7 et le conduit d'aller 6. Ia pompe de circulation pour le système d'eau de refroidissement est ddsignée par 9. Le mode de fonctionnement du mitigeur 18 représenté sur la figure 1 est le suivant Au début de l'opération de coulée sous pression, les connexions 3 et 2 sont en communication mutuelle, ce qui donne lieu tout d'abord à un circuit fermé avec le conduit d'aller 6 et le conduit de retour 7. L'eau qui provient du conduit de retour 7 est renvoyée directement et en totalité, au niveau du mitigeur 18, vers la connexion 2 du conduit d'aller 6.Lorsque la tem- pérature a atteint une valeur prédéterminée, l'appareil de contr3- le 16 provcque, par l'intermédiaire du dispositif de réglage 9, un réglage du mitigeur 18 de telle manière qu'en fonction de la baisse de température voulue, une fraction de l'eau provenant du conduit de retour 7 soit dirigée vers la connexion 4 de l'évacua- tion d'eau de refroidissement 8 et que la fraction restante seulelent continue à être dirigée vers la connexion 2 du conduit d'aller 6. Pour compenser la quantité d'eau dirigée vers l'évacuation d'eau de refroidissement 8, une quantité égale d'eau, provenant de l'admission d'eau fraîche 5, est alors dirigée vers la connexion 2 du conduit d'aller 6. Ce réglage automatique du mitigeur 18 peut aller jusqu'à ce que - par exemple lors de certaines pointes de chaleur - la quantité totale de l'eau provenant du conduit de retour 7 soit dirigée vers la connexion 4 de l'évacuation d'eau de refroidissement 8 et que la quantité correspondante pour le conduit d'aller 6 soit prélevée exclusivement sur l'admission d'eau fraîche 5. En cas de chute-correspondante de la température, le mitigeur 18 est commuté dans le sens opposé par rapport à ce qui a été décrit ci dessus,c'est-à-dire que le prélèvement d'eau sur l'admission d'eau fraîche 5 est interrompu ou réduit et qu'en compensation, une fraction correspondante de l'eau provenant du conduit de retour 7 est de nouveau dirigée vers la connexion 2 du conduit d'aller 6. La figure 2 représente uniquement la région du mitigeur 18, une autre disposition de l'admission d'eau fraiche 5 y étant prévue. L'admission d'eau fraîche 5 n'aboutit plus au mitigeur 18, comme le montre la figure 1, mais elle est connectée directement au conduit d'aller 6 dans la région comprise entre le mitigeur 18 et la pompe de circulation. Ia construction du mitigeur 18 sten trouve simplifiée. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de refroidissement pour le piston d'insection d'une machine à couler sous pression, avec utilisation d'un circuit d'eau de refroidissement qui est raccordé à des passages de refroidissement correspondants du piston d'injection par un conduit d'aller et un conduit de retour, caractérisé en ce que le conduit d'aller 6 et le conduit de retour 7 sont raccordés à un mitigeur 18 qui présente en outre une connexion 1 pour l'admission d'eau fraîche 5 et une connexion 4 pour l'évacuation d'eau de refroidissement 8, et en ce qu'une pompe de circulation 9 est piacée en amont du mitigeur 18 dans le sens de l'aller 6, le réglage continu du mitigeur 18 étant assuré par un dispositif de réglage électrique 19 auquel est adjoint un appareil de contrôle électronique 16 qui est relié à des sondes thermiques 10, 11, 12 disposées dans la chambre d'injection 20 et/ou dans le conduit de retour 7 et le conduit d'aller 6 et qui commande le dispositif de réglage 19 en vue de la manoeuvre du mitigeur 18 lorsqu'une température prédéterminée lui est signalée. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de circulation 9 est réglable de façon connue en soi en ce qui concerne son débit de refoulement. 3.- Variante du dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'admission d'eau fraîche 5 est raccordée directement au conduit d'aller 6 entre le mitigeur 18 et la pompe de circulation 9.