Brevet FR2406489A1 — publié le 19790518

La présente invention concerne une machine à couler sous pression a système en 3 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 selon ce qui est décrit dans le brevet FR nO 71 13164 du 2.2.71 au même nom. Pour couler en particulier des pièces a paroi mince et de forme compliquée, par exemple en métal léger et en alliages similaires, on en est arrivé de plus en plus, au cours de ces derniers temps, a 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 en est refoulé dans un moule disposé a 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 précision, soit établie dans un délai aussi bref que possible. A cet égard, on rencontre des difficultés notables dans tous les modèles connus jusqu'ici de machine a couler sous pression. En ce qui concerne les machines à couler sous pression antérieurement connues, on se référera au préambule du brevet précité. Grâce au piston multiplicateur, on parvient sans dispositions compliquées a une séparation des chambres de pression entre le cylindre presseur et le piston multiplicateur et, de la sorte, a un réglage indépendant de la pression et de la vitesse de la deuxième et de la troisième phases opératoires. S'agissant en particulier de machines à couler sous pression de ce genre, dans lesquelles il est prévu un accumulateur de pression réglable indépendamment pour l'obtention de la pression ultérieure lors de la troisième phase opératoire (brevet allemand DT-AS 17 58 615), il existe cet inconvénient qu'avec la variation nécessaire de la pression ultérieure, il faut constamment réajuster le réglage de l'accumulateur de pression, ce qui impose des exigences relativement sévères a l'operateur. C'est là qu'intervient la présente invention qui a pour but d'éliminer cet inconvénient dans le cas où il est prévu un piston multiplicateur réalisé conformément au brevet précité. A cet effet, dans une machine à couler sous pression réalisée sous la forme décrite dans le préambule, il est proposé d'après l'invention deraccorder, a la chambre du cylindre, une conduite de fluide sous pression dans laquelle est disposé un ensemble de soupape de réduction commandée, prévu pour le réglage du niveau de la pression ultérieure, ensemble par lequel la conduite de fluide hydraulique peut être coupée lorsqu'est atteinte une certaine pression réglable du multiplicateur. Dans ces conditions, il est par ailleurs avantageux que l'ensemble de soupape de réduction maintienne la conduite sans pression jusqu ' a ce que soit atteint le niveau voulu de pression ultérieure, puis qu'une contre-pression réglable soit établie sur le piston multiplicateur dans la chambre de cylindre par blocage de la conduite, afin d'éviter que la pression continue à s'élever. Ainsi, d'après l'invention, aucun réglage -n'est plus nécessaire au niveau de l'accumulateur de pression. L'accumulateur de pression reste chargé à une pression déterminée. Le réglage de la pression ultérieure est effectué de manière simple au moyen d'un ensemble ordinaire de soupape de réduction qui, en produisant une contre-pression, évite une nouvelle élévation de pression au moment où la pression finale voulue est atteinte. L'invention est expliquée ci-après 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 I avec un piston multiplicateur 2 réalise 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 du piston injecteur qui est guidée par son piston dans le cylindre injecteur proprement dit (ce dernier n'a pas été repré senté sur le dessin ci-annexé 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 piston multiplicateur 2 se compose essentiellement de la partie moyenne 39 et des deux tiges de piston 42 et 43 qui présentent des diametres différents. Etant donné que la tige de piston 42 située du coté du piston presseur 4 a un diamètre plus grand 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 phase opératoires. Le mode de fonctionnement de la machine a 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, dans la chambre arrière 27 du cylindre compresseur 1 et, à partir de îa, elle traverse un trou central 28 et pénètre, après avoir vaincu une soupape de retenue 29, dans la chambre 30 du cylindre presseur 3 ot elle agit sur la surface de téte 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 refoule a partir de celui-ci dans le moule de coulée (également non représenté). L'huile hydraulique qui se trouve du côté tige de piston dans la chambre de cylindre 33 correspondante est évacuée sans 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 ce moment, de l'huile sous pression, qui provient d'un accumulateur de fluide hydraulique (non représenté), entre par la même conduite de fluide hydraulique 12 dans la chambre 27 du cylindre compresseur 1 et elle est également acheminée vers la chambre 30 du cylindre par le trou central 28 qui traverse le piston multiplicateur 2, pour exercer alors une action supplémentaire sur la surface de tête 31 du piston presseur 4. De ce fait, le piston presseur 4 se déplace vers l'avant dans le sens de la flèche 32 a 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. De ce fait, du fluide hydraulique est alors libéré à travers la conduite- 14 a partir d'un accumulateur de fluide hydraulique (également non représenté) et pénètre brusquement dans la chambre de cylindre 38, ce qui fait que la surface annulaire de la partie moyenne 39 du piston multiplicateur 2 est. attaquée. I1 en résulte que le piston multiplicateur 2 se déplace alors lui aussi dans le sens de la flèche 32. Lorsque le remplissage du moule est achevé, la soupape de retenue 29 se ferme automatiquement. Dans ces conditions, l'ensemble de soupape de réduction indiqué par un trait de points et de tirets 50 a la fonction suivante. Tout d'abord, l'huile qui se trouve dans la chambre de cylindre 40 peut être évacuée dans le réservoir d'huile 24 par la conduite 20 et la soupape de retenue 53 ouverte, ainsi que par la conduite 61. Pendant ce temps, la conduite 54, qui est en communication avec la chambre de cylindre 30, est fermée au moyen de la soupape de commande réglable 51. Lorsque le niveau voulu de pression ultérieure s'est etabli dans la chambre de cylindre 30, le piston de soupape 62 est déplacé dans le sens de la flèche 63 lorsque la pression continue a monter, si bien que la conduite 54 est raccordee à la conduite 56 par une conduite intermédiaire 58. Par la conduite 56, il se produit alors un actionnement de la soupape de retenue 53, d'où il résulte que la conduite 20, en communication avec la chambre de cylindre 40, est isolée de la conduite 61. Les conduites 20 et 56 sont par ailleurs interconnectées par une conduite intermédiaire 55 dans laquelle est disposé un étranglement 52. Cet étranglement 52 a pour rôle qu'au moment de l'établissement de la communication entre les conduites 54 et 56, la soupape de retenue 53 soit tout d'abord actionnée au moyen de la conduite 56. Si alors la pression dans la chambre de cylindre 30 tombe, le piston de commande 62 est déplacé dans le sens opposé à celui de la flèche 63 par le ressort et, dans ces conditions, il referme la conduite 54 et libère en même temps, par une conduite annulaire 59, la communication entre les conduites 55/56 et la conduite 57 qui aboutit également au réservoir d'huile 24. Cette conduite 57 est pratiquement une conduite de commande a petite section. Cela vaut également pour le canal annulaire 59, c'est- -dire que la haute pression nécessaire est rétablie dès que s'est écoulée une très petite quantité d'huile de la chambre 40, d'où il résulte que le piston 62 est déplacé de nouveau vers le bas et, de la sorte, le mode de fonctionnement décrit précédemment se rétablit. Le piston 62 est prévu pratiquement en montage flottant et il règle automatiquement la pression dans la chambre de cylindre 30. REVENDICATIONS ===========~~============== 1.- Machine à couler sous pression à système en 3 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, caractérisé en ce qu'il est raccordé, à la chambre de cylindre 40,une conduite de fluide sous pression 20 dans laquelle est disposé un ensemble de soupape de réduction commandé, prévu pour le réglage du niveau de la pression ultérieure, ensemble par lequel la pression dans la conduite de fluide hydraulique 20 peut être réglée de telle sorte qu'au moment où une certaine pression du multiplicateur est atteinte, celle-ci reste constante. 2.- Machine à couler sous pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de soupape de réduction maintient sans pression la conduite 20 jusqu'a ce que soit atteint le niveau voulu de pression ultérieure,. puis une contre-pression est appliquée sur le piston multiplicateur dans la chambre de cylindre 40 par blocage de la conduite 20, afin 'éviter que la pression continue à s'élever.