Brevet FR2518914A1 — publié le 19830701

L'invention concerne une machine à couler sous pression, comportant un piston d'injection mobile dans un cylindre d'injection, avec amortissement hydraulique à la fin de la course du piston d'injection. Dans les modèles jusqu'ici connus de systèmes d'injection pour la coulée sous pression, il se produisait, à la fin du remplissage du moule, des pointes de pression qui étaient dues au freinage brusque du piston de moulage. Une autre difficulté surgissait lors de l'éjection du résidu d'injection, du fait qu'à ce moment, le piston d'injection agissait fréquemment à une vitesse excessive. C'est la raison pour laquelle la demanderesse a déjà prévu, à la suite du piston d'injection du coté tige de piston, une chambre dite d'amortissement qui était réalisée avec un diamètre plus petit que célui de 1 'espace intérieur du cylindrepiston d'injection et dans laquelle un collet d'amortissement, interposé entre le piston d'injection et sa tige, pénétrait lors de l'éjection du résidu d'injection et freinait ainsi le piston d'injection. Mais ce dispositif a pour inconvénient que le fluide hydraulique refoulé du côté tige du piston d'injection doit s'écouler en traversant l'espace annulaire diminué de la chambre d'amortissement qui se forme alors. Cet espace annulaire diminué produit une vitesse accrue de l'huile pendant la phase dite rapide (phase de remplissage du moule) et, en conséquence, un moins bon rendement hydraulique. C'est ici qu'intervient la présente invention, dont le but est d'une part d'assurer un amortissement par lequel le rendement hydraulique ne soit pas abaissé et, d'autre part, de réaliser par construction le système d'amortissement de telle manière qu'il puisse intervenir des la fin de la phase de remplis sage, pour éviter à ce moment les pointes de pression. Dans une machine à couler sous pression du type défini dans le préambule, ce but est atteint par le fait que le dispositif d'amortissement hydraulique est disposé, du côté de la tige du piston d'injection, en dehors du trajet d'écoulement normal du fluide hydraulique. Du fait que la chambre d'amortissement est située en dehors du trajet d'écoulement normal, il- ne se produit plus d'accroissement transitoire de la vitesse du fluide hydraulique, ce qui fait que le rendement hydraulique global est amélioré. Un développement avantageux consiste en ce que la course d'amortissement du piston d'injection est réglable, ce qui fait qu'il est possible de faire intervenir la zone d'amortissement avant la fin de la phase de remplissage du moule. Cet amortissement prématuré annihile l'énergie cinétique du piston d'injection à la fin de la phase de remplissage du moule et il fait que cette énergie ne se manifeste pas par une augmentation de la pression spécifique de coulée dans le moule à couler sous pression. Différentes possibilités s'offrent pour ce réglage. L'invention est expliquée de façon plus détaillée en référence aux dessins annexés qui illustrent quelques exemples de réalisation choisis arbitrairement. La figure 1 est une vue en coupe partielle du cylindre d'injection d'un dispositif connu. ta figure 2 représente le dispositif de la figure 1 au moment de l'amortissement. La figure 3 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 1, mais avec un dispositif d'amortissement réalisé suivant l'invention. La figure 4 représente le mode de construction de la figure 3 au moment de l'amortissement. La figure 5 représente une autre forme de réalisation du dispositif d'amortissement suivant l'invention. La figure 6 représente le modèle de la figure 5 au moment de l'amortissement. La figure 7 représente une autre variante du dispositif d'amortissement suivant l'invention. La figure 8 représente le modèle de la figure.? au moment de l'amortissement. La figure 9 est une vue en coupe à échèlle réduite, montrant l'utilisation du modèle des figures 7 et 8 dans un système d'injection pour la coulée sous pression comportant un piston multiplicateur supplémentaire. La figure 10 est une représentation graphique de la pression, de la force de la tige de piston et de la course du piston d'injection dans les différentes phases, avec et sans amortissement. Sur les figures 1 et 2 est représentée une partie du cylindre d'injection 8. Dans la cavité intérieure 1 du cylindre piston d'injection se déplace le piston d'injection 3 avec sa tige 2, un collet d'amortissement 4 étant interposé entre la tige de piston 2 et le piston d'injection 3. Dans la région antérieure 8a du cylindre d'injection 8 est disposée une garniture d'étanchéité 9. Pendant la phase de remplissage du moule, le piston d'injection 3 se déplace dans le sens de la flèche 18. Dans ces conditions, du fluide hydraulique est repoussé hors de la chambre la de la cavité intérieure 1 du cylindre-piston d'injec tion, du côté de la tige du piston d'injection, comme on l'a indiqué par des flèches 17. Le liquide hydraulique commerce par traverser la chambre dite d'amortissement 12, dont le diamètre est plus petit que celui-de la cavité intérieure 1 du cylindre piston d'injection, puis il parvient dans une chambre annulaire élargie 7, à partir de laquelle il rejoint un réservoir 6 repré -snté-sChématiquement, en passant à travers un orifice d'écoule ment 5 auquel fait suite une conduite 19.Du fait que -le diamètre de la chambre d'amortissement 12 est plus petit que celui de la cavité intérieure du cylindre-piston a} injection 1, la, il se produit dans cette région une augmentation de la vitesse du liquide hydraulique, ce qui abaisse le rendement hydraulique. Dans la position représentée sur la figure 2, le collet d'amortissement 4 a pénétré dans la chambre- d'amortissement 12, d'oit il résulte qu'il se produit désormais, par l'amortissement du piston d'injection 3, une diminution de la vitesse et qu'on évite ainsi les pointes de pression. La grandeur de la course d'amortissement est indiquée par x sur la .figure 2. Les figures 3 ét 4 représentent une première forme de réalisation du dispositif d'amortissement suivant l'invention. Ici, la chambre d7amortissement 12 est située en dehors du trajet d'écoulement normal de liquide hydraulique, tel qu'il est indiqué par les-flèche5 17, ce- gui- fait qu'il ne -se produit -pas, pendant la phase normale de remplissage du moule, de perteshydrauliques supplémentaires comme dans le cas de l'exemple de réalisation illustré par les figures 1 et 2. Avant la garniture d'étanchéité 9 est prévue une chambre collectrice supplémentaire 10, à partir de laquelle un passage dé jonction 11 aboutit à- la chambre annulaire élargie 7, d'où l'huile est, là encore, acheminée vers le réservoir 6 par l'orifice d'écoulement 5.- Cette chambre coilectrice 10 sert à capter l'huile qui est éventuellement refoulée sur la tige 2 du piston d'injection en direction de la garniture d'étanchéité 9 par les fortes compressions produites dans la chambre d'amortissement 12, et à remettre en circulation cette huile. Sur les figures 5 et 6 est représentée une forme de réalisation dans laquelle la course d'amortissement x est constante, tandis que la course du piston d'injection y est variable. A cet effet, la chambre d'amortissement 12 est formée dans une pièce de garniture séparée 13 qui peut être déplacée coaxialement dans une forure- cylindrique 20 du cylindre d'injection 8 et qui peut être placée et fixée dans toute position voulue- aU moyen d'une pièce filetée 14. Dans cette forme de réalisation, il est également prévu une chambre collectrice 10 avec un passage due jonction 11. D'après une autre proposition de l'invention (voir figures 7 et 8), la course d'amortissement x est variable et, par contre, la course y du piston d'injection est fixe. A cet effet, il est disposé, dans un espace annulaire 15 du cylindre, un corps annulaire 21 de forme correspondante qui. peut être déplacé coaxialement, le réglage du piston annulaire 21 étant effectué au moyen d'une tige filetée qui peut entre manoeuvrée de l'extérieur. La figure 9 montre à titre d'exemple le modèle du dispositif d'amortissement des figures 7 et 8 dans un systeme d'injection qui comporte un piston multiplicateur-22 en plus du piston d'injection 3. Dans cette forme de réalisation, de l'huile en provenance d'une source 23 de fluide hydraulique est introduite dans la cavité intérieure 1 du cylindre-piston d'injection pendant la phase de remplissage du moule, tandis que la commande hydraulique du piston multiplicateur a lieu à la fin de la phase de remplissage du moule, au moyen d'une source 24 de fluide de pression. Le diagramme de la figure 10 représente simultanément les variations de la pression, de la force de la tige de piston et de la course du piston, les écarts par rapport aux courbes normales, dus à l'amortissement, étant indiqués en tirets. Dans le cas de la courbe. sans amortissement, la vitesse du piston d'injection dans la phase de remplissage du moule est constante sur toute l'étendue de sa course. Par contre, avec amortissement, elle est réduite peu avant la fin de la phase de remplissage du moule (point a) au moyen de l'amortissement hydraulique. Cette vitesse réduite du piston d'injection a pour conséquence une diminution de l'énergie cinétique à la fin de la phase de remplissage du moule (phase II). L'effet de l'amortissement est visible sur la courbe relative à la force de la tige dé piston. Dans la pratique, la fin de la deuxième phase est un peu retardée. Mais lors de la montée de pression qui suit, les pointes de pression qui se produisent habituellement n'apparaissent pas. - REVENDICATIONS 1. Machine à couler sous pression, comportant un piston d'injection mobile dans un cylindre d'injection, avec amortissement hydraulique à .la fin de la course du piston d'injection, caractérisée en ce que le dispositif d'amortissement hydraulique est disposé, du côté de la tige du piston d'injection, en dehors du trajet d'écoulement normal du fluide hydraulique. 2. Machine à couler sous pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre d'amortissement (12) est disposée à la suite de la cavité intérieure (la) du cylindrepiston d'injection du côté tige, de manière à-pouvoir être déplacer coaxialement. 3. Machine à couler sous pression selon-la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre d'amortissement (12) est formée dans une pièce de garniture séparée (13) qui est disposée, de manière à pouvoir être déplacée coaxialement et à être fixée, dans-une forure (20) du cylindre qui fait suite, du côté tige de piston d'injection, à la cavité interieure proprement dite du cylindre-piston d'injection. 4. Machine à couler sous pression selon la revendication 3, caractérisée en ce que la forure (20) du cylindre est fermée par une pièce filetée (14) qui coopère avec la pièce de garniture séparée (13) . 5. Machine à couler sous pression selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est disposé, dans la pièce filetée (14), une garniture (9) qui assure l'étanchéité de la tige (2) du piston d'injection. 6. Machine à couler sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la surface latérale extérieure de la chambre d'amortissement (12) est formée par un corps annulaire (21) qui peut être déplacé coaxialement par rapport à la tige (2) du piston d'injection. 7. Machine à couler sous pression selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'il est prévu, en tant que dispositif de réglage pour le corps annulaire (21), une tige filetée (16) qui sort du cylindre-piston d'injection (8)-du côté frontal.