Brevet FR2570006A1 — publié le 19860314

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour l'amortissement des pointes de pression qui se produisent à la fin de la phase de remplissage du moule dans des machines à coulée sous pression, un dispositif d'amortissement hydraulique, dont la chambre hydraulique est fermée par un piston de commande sollicité par un ressort, étant disposé entre la tige de piston du piston de coulée et la tige de piston du piston moteur. Dans la coulée sous pression, on distingue essentiellement trois phases de travail. Pendant une première phase de travail, le piston dtinjection proprement dit déclenche à une vitesse relativement lente le processus dtinjection, l'air qui se trouve encore dans le e; indre d'injection pouvant s'en échapper. Dans la deuxième phase de travail, dans laquelle le piston d'injec- tion poursuit son mouvement à plus grande vitesse, le métal liquide est forcé dans le moule. Bauds une troisième phase de travail qui fait i médi2tement suite à la deuxième, le métal est compacté dans le moule par e que l'on appelle un maintien en pression. la présente invention concerne essentiellement la deuxième phase de travail, à la fin de laquelle le piston d'injection avec la tige de piston est freiné brusquement à la vitesse 0. II se produit en conséquence dans le métal une pointe de pression qui peut aboutir à ce que la force de fermeture du moule proprementditesoit vaincue et à ce qu'une brève ouverture du moule ne puisse pas hêtre exclue. Pour éviter cela, on procède avec des forces de fermeture intenses qui ne seraient pas nécessaires en soi si l'on éliminait les pointes de pression à la fin de la deuxième phase de travail. I1 est déjà connu par ailieurs d'équiper les pistons de coulée d'un système d'amortissement hydraulique (brevet DE 20 53) ars ce cas, la tige du piston ae coulée est montée mobile dans un piston de coulée creux. Dans une pré-chambre du piston se trouve alors un fluide hydraulique qui sert à l'amortissement et au refroidissement. nette consttuction exige un appareil de commande supplémentaire et il est nécessaire de prévoir, pour chaque forme de piston, un système d'amortissement adapte en conséquence. entant donné que le piston est une pièce sujette à l'usure, il en résulte forcément, lors de son remplaceulent, des frais d'exploitation élevés, car un piston réalisé avec un système à'amortissement est beaucoup plus coûteux qu'un simple piston de coulée. Il se pose par ailleurs des problèmes d'étanchéité, du fait que le piston de coulée est exposé à de très fortes différences de température. On connaît, par le brevet US 3 53b 128, un dispositif d'amortissement du type défini en préambule. irais dans cette forme de construction également, une commande séparée de l'exté- rieur est nécessaire. J'est ici qu'intervient la présente invention: elle a pour but d'éliminer dans une large mesure, par un procédé extr & ement simple et un dispositif particulier, les pointes de pression qui se produisent à la fin de la phase de remplissage du moule. Pour atteindre ce but, il est proposé, dans un procédé du genre défini en préambule, que la force a'inertie du piston de commande, intervenant lors du freinage du piston de coulée, soit utilisée pour l'ouverture de la chambre d'amortissement du dispositif d'amortissement. je dispositif prévu d'après l'invention pour l'exécution du procédé, dans lequel la tiSe de piston du piston de coulée d'une part et la tige de piston du piston moteur d'autre part sont fixées dans le carter du dispositif d'amortissement et ce carter est fait de plusieurs parties, est caractérisé par le fait qu'une partie intermédiaire du carter forme, avec un piston d'amortissement qui y est monté mobile, la chambre d'amortissement et le piston d'amortissement forme, avec un piston de commande qui y est monté mobile, la chambre d'accumulation, et par le fait qu'il est prévu, dans la paroi extérieure du piston d'amortissement, des forures disposées de telle manière que lors de l'amortissement, la chambre d'amortissement puisse être mise en communication avec la chambre d'accumulation. D'autres caractéristiques de réalisation sont décrites ci-après en révérence à un mode d'exécution. Ls invention est expliquée de façon plus détaillée en référence aux dessins qui représentent un exemple de réalisation choisi arbitrairement. La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie, représentée schématiquement, d'une machine à coulée sous pression. La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle du dispositif d'amortissement pendant la phase de remplissage du moule. Ta fig. 3 est une vue en coupe semblable à celie de la fig. 2, à la fin de la phase de remplissage du moule. De la machine à coulée sous pression, il n'est représenté sur la fig. 1 que le plateau fixe 18 avec le demi-moule fixe 19, lo plateau mobile 21 avec le demi-moule mobile 20, le cylindre de coulée sous pression 22 avec son orifice de remplissage 23, le piston de coulée 14 avec sa tige de piston 1, le dispositif moteur 17 avec son cylindre moteur 24, son piston moteur 15 et sa tige de piston 2, ainsi que le dispositif d'amortissement disposé entre les deux tiges de piston 1 et 2. ne dispositif d'amortissement 16 réalisé suivant l'inven tion est représenté à plus grande échelle sur les fig. 2 et 3. Le carter du dispositif d'amortissement se compose essentiellement des parties de fixation 25, 26, 27 et dlune partie intermédiaire 28. Toutes ces parties sont assemblées entre elles au moyen de boulons de fixation 30 et 31. les parties de fixation 25 et 26 reçoivent la partie terminale 2a de la tige de piston 2 du piston moteur 15. la partie terminale la de la tige de piston 1 du piston de coulée 14 est montée dans la partie de fixation 27, en rapport avec une pièce d'écartement 29. la partie intermédiaire 28 constitue le carter pour l'or- gane d'amortissement. 'organe d'amortissement se compose principalement du piston d'amortissement 3, du piston de commande 4, du c7apet antiretour 5, du piston de pression 6, du carter 28 et du ressort 8. ê carter 28 et le piston d'amortissement 3 délimitent la chambre d'amortissement 9. Le piston d'amortissement 3 et le piston de commande 4 forment la chambre d'accumulation 10 et la rampe 11. Dans la position normale (fig. 2), le ressort 8 repousse le piston de commande 4 dans sa position initiale et ferme la rampe 11. Avec l'accélération du piston de coulée 14, la force de pression du ressort 8 est renforcée par l'inertie du piston de commande 4. ja rampe 11 étant-fermée, il ne peut s'écouler sous pression qu'une très petite quantité d'huile hydraulique à partir de la chambre 9 vers la chambre 10. 'huile hydraulique dans la chambre 9 transmet à la tige du piston de coulée la force de a tige du piston moteur. la fin de la phase de remplissage du ovule, la vitesse du piston 14 et de sa tige de piston 1 est réduite brusquement a zéro. toutefois, le piston de commande 4 continue à se déplacar contre la force antagoniste du ressort 8 en raison de sa force d'inertie et il dégage ainsi la rampe 11. l'huile hydraulique dans la chambre 9 peut alors s'écouler dans la chambre 10. Par la forme conique cionnee à l'arrête d'écoulement 12 sur le carter 28, la section d'écoulement diminue de façon continue pendant la course du piston d'amortissement 3 et, de la sorte, la vitesse d'amortissement baisse jusqu'à ce que le plateau de butée 13 du piston d'amortissement 3 s'applique contre le carter 28. Aux faibles vitesses du piston d'injection, le piston de pression 6 ouvre le piston de commande A sous l'effet de la pression qui se produit dans la chambre 9. lors du retour du piston de coulée 14., le piston de com ande 4 refoule, sous l'action du ressort 8, l'huile hydrauligue de la chambre 1G dans la chambre 9, à travers le clapet antiretour 5. En position normale, la rampe 11 sépare la chambre d'amortissement 9 de la chambre d'accumulation 10. le piston de commande 4 reste dans sa position normale, quelle que soit la pression dans la chambre d'amortissement 9, en raison de sa forme neutre à l'égard des forces Dans les conditions de fonctionnement (fin de la phase rapide de remplissage du moule), le piston de commande 4 se déplace sous l'effet de son inertie, contre la force antagoniste du ressort 8, et dégage la rampe 11. L'huile hydraulique s'écoule alors, de la chambre d'amortissement 9, dans la chambre d'accumulation 10 en passant par les forures de communication 32 et par la rampe Il dégagée. la tige 2 du piston moteur peut alors effectuer la course d'amortissement, pendant que la tige du piston de coulée 1 s'est déjà immobilisée. Ce n'est qu'en cas de vitesse élevée du piston de coulée que l'intervention du dispositif d'amortissement est nécessaire. Dans ce cas, la fonction d'amortissement est également assurée par l'inertie de masse du piston de commande 4. Aux faibles vitesses de remplissage du moule, la fonction d'amortissement n'est pas nécessaire. toutefois, pour éviter une pression inutilement élevée dans la chambre d'amortissement 9, le piston de commande 4 est ouvert par le piston de pression 9 et par la pression dans la chambre d'amortissement 9, contre la force antagoniste du ressort 8. R T | 'v 1 . Procédé pour l'amortissement des pointes de pression qui se produisent à la fin de la phase de remplissage du moule das des machines à coulée sous pression, un dispositif d'amortissement hydraulique, dont la chambre hydraulique est fermée par un piston de commande sollicité par un ressort, étant disposé entre ia tige de piston du piston de coulée et la tige de piston du piston moteur, caractérisé en ce que la force d'inertie du piston de commande (4), intervenant lors du freinage du piston de coulée (14), est utilisée pour l'ouverture de la chambre d'amortissement (9) du dispositif d'amortissement (1-6). 2. Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendication 1, la tige de piston du piston de coulée d'une part et la tige de piston du piston moteur d'autre part étant fixées dans le carter du dispositif d'amortissement et ce carter se composant de plusieurs parties, caractérisé en ce qu'une partie intermédiaire (28) du carter (25, 26, 27, 28) forme, avec un piston d'amortissement (3) qui y est monté mobile, la chambre d'amortissement (9) et le piston d'amortissement (3) forme, avec un piston de commande (4) qui y est monté mobile, la chambre d'accumulation (10), et en ce qu'il est prévu, dans la paroi extérieure (3a) du piston d'amortissement (3), des forures (32) disposées de telle manière qu'en cas d'amortissement, la chambre d'amortissement (9) peut être mise en communication avec la chambre d'accumulation (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de commande (4) présente une arête de commande ou rampe (11) qui, en position normale, sépare la chambre d'amortissement (9) de la chambre d'accumulation (10). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est disposé, dans le piston de commande (4), un ressort de pression (8) agissant a.xiaiemerst. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre le carter (partie intermédiaire 28) et le piston d'amortissement (3), une arête d'écoulement (12) sur iaquelle l'huile hydraulique s'écoule à partir de la chambre d'amortissement (9) et qui diminue ou agrandit la section de passage lors d'un déplacement relatif du piston d'amortissement (3) par rapport au carter (28). o. Dispositif selon l'une queic^nque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu' il est disposé, dans la surface frontale (3b) du piston d'amortissement (3), une forure axiale (33) qui met la chambre d'amortissement (9) en communication avec la chambre d'accumulatior (io) et dans laquelle est guidé un piston auxiliaire (6) qui agit sur le piston de commande (4).