Brevet FR2592603A1 — publié le 19870710

La présente invention a pour objet une machine permettant d'effectuer des moulages par le procédé dit "à la cire perdue", dans lequel tout le cycle du travail s'effectue sous vide. La machine selon l'invention est plus pratique et plus facile à utiliser que les machines déjà connues, elle permet d'améliorer la qualité des pièces moulées et également, grâce à l'agencement spécial de ses composants, d'automatiser toutes les phases du cycle, en les programmant de manière à assurer leur répétitivité. L'utilisation du vide pour améliorer la qualité des pièces moulées à la cire perdue est connue depuis longtemps en orfévrerie. A cet effet, le moule en plâtre, après avoir été préalablement préparé et cuit, est placé dans un panier logé à son tour dans une enceinte étanche dans laquelle on crée un certain degré de vide pendant la coulée du métal ; ceci permet d'éliminer les résidus d'air contenus dans le moule en les aspirant à travers les pores du plâtre, pour obtenir une pièce moulée de haute qualité.Selon la technique antérieure, la coulée de métal se produit à la pression ambiante et le vide n'est appliqué au moule en plâtre qu'au moment de la percée, en utilisant des appareils connus, qui communiquent avec la chambre dans laquelle est logé le panier qui contient le moule, naturellement avec utilisation de joint d'étanchéité appropriés prévus à l'orifice. Pour améliorer encore la qualité des pièces moulées obtenues par ce procédé, tout en simplifiant les différentes étapes du travail, la présente invention a pour objet une machine dans laquelle toutes les phases du cycle, y compris la coulée, s'effectuent sous vide, et dans laquelle il est possible de programmer la machine de manière à obtenir un travail entièrement automatique, l'utilisateur ayant uniquement à introduire la quantité de métal nécessaire et à mettre le moule en place. Plus particulièrement, la machine selon l'invention comprend des moyens permettant de mettre le moule en place sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir la machine, cependant qu'il est prévu des dispositifs capables de positionner exactement le panier à l'intérieur de la chambre à vide. L'invention sera à présent décrite en détail, en regard des dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une coupe partielle schématique d'une machine selon l'invention la figure 2 montre schématiquement le bâti d'une machine selon l'invention la figure 3 est une coupe partielle de la machine selon l'invention la figure 4 montre un détail de la figure 3. La machine selon l'invention est essentiellement composée d'une chambre, désignée dans son ensemble par 1, limitée par un socle 2 et par une cloche 3 à l'intérieur de laquelle est située une deuxième chambre 4, sensiblement cylindrique ; c'est dans cette chambre qu'on place le panier 20 qui contient le moule, ce panier présentant un joint d'étanchéité fixé à son bord supérieur. Au-dessus de la chambre 4, se trouve un four de fusion 7 monté sur un support 8 par un arbre de basculement 9. L'arbre 9 est de préférence entraîné, par l'intermédiaire d'un couple d'engrenages 10 et d'un arbre 11, par un moteur électrique 12 placé au-dessous de la chambre 1 et à l'extérieur de celle-ci. Le support 8 du four du dispositif et les dispositifs qui lui sont reliés ne sont pas fixes mais peuvent être réglés par des moyens connus de manière à permettre de verser le métal fondu exactement dans la zone central du moule lorsque le four est basculé par le moteur 12. En outre, le four 7, qui peut être du type à chauffage électrique ou à chauffage par haute fréquence, est de préférence équipé d'un couvercle 13, ou équivalent, qui est automatiquement soulevé par des dispositifs électromagnétiques ou pneumatiques d'un type connu, lorsque le four est basculé pour verser le métal fondu. A l'intérieur du socle 2, se trouve un cylindre 13 dans lequel coulisse un piston 14, actionné par des moyens hydrauliques ou pneumatiques, d'un type connu, non représentés sur le dessin. Le fond de la chambre 4 est ouvert et communique directement avec le volume intérieur du cylindre 13. La chambre 4 est limitée en haut par une paroi 35 dans la partie centrale de laquelle est ménagé un trou 36 pour le passage du métal fondu. La paroi inférieure de la chambre 4 est au contraire essentiellement constituée par le piston 14. Ce piston est composé d'une partie inférieure et d'une partie supérieure, 15 et 16 respectivement, qui tendent à être maintenues espacées l'une de l'autre par une pluralité de ressorts hélicoidaux 17, logés dans des logements ménagés dans la partie inférieure 15. Les parties 15 et 16 présentent un bord chanfreiné sur leurs surfaces qui se regardent, de manière à définir un logement annulaire dans lequel est monté un joint d'étanchéité 18 en matière élastique, par exemple en caoutchouc ou équivalent. Dans la paroi du socle 2, ainsi que dans la paroi du cylindre 13, est ménagée une ouverture 19 à travers laquelle il est possible d'accèder à l'intérieur du cylindre pour placer un panier 20 sur la plate-forme constituée par le piston 14 lorsque ce dernier se trouve en position entièrement abaissée. Cet agencement, représenté sur la figure 2, permet d'alimenter commodément l'appareil sans avoir à l'ouvrir, simplement en faisant descendre le piston 14 et en-insérant le panier à l'intérieur du cylindre. Le volume intérieur de la chambre 1 est en communication avec une pompe 26 capable de produire un certain degré de vide à I'intérieur de la chambre tandis que le volume intérieur de la chambre 4 est en communication, par une valve 21, d'un type connu, avec un réservoir 22 dans lequel on produit un vide poussé au moyen d'une pompe à vide poussé 23. Naturellement, en remplacement des pompes 26 et 23 représentées sur le dessin, on pourrait utiliser une seule pompe à vide poussé, qui serait mise en communication selon le cas, par des valves appropriées, soit avec le réservoir 22, soit avec le volume intérieur de la chambre 1. La cloche 3 repose sur un joint d'étanchéité 24 qui est situé à la zone limite de la paroi supérieure du socle 2 et on peut la soulever et l'abaisser à l'aide de moyens connus. La cloche est faite d'une matière capable de supporter un vide élevé et elle est munie d'un ou plusieurs hublot(s) 25, de préférence en verre trempé, qui permet(tent) de vérifier visuellement les opérations exécutées à l'intérieur de la cloche. Le travail se produit de la façon suivante On alimente le four 7 avec la quantité de métal nécessaire et on amène le piston 14 à sa position inférieure. A ce moment, les deux pièces 15 et 16 dont le piston est composé sont légèrement espacées l'une de l'autre, sous l'effet de la poussée exercée par les ressorts 17, comme représenté sur la figure 4. A ce stade, il est possible de positionner dans le cylindre 13, en passant à travers l'ouverture 19, le panier 20 portant le moule en plâtre, qu'on fait reposer sur la plate-forme constituée par le piston. Ensuite, on fait descendre ce dernier jusqu'à ce que le bord supérieur du panier, garni d'un joint d'étanchéité approprié, soit mis en contact avec la paroi supérieure 35 de la chambre 4. La pression qui repousse le piston vers le haut oblige également les parties 15 et 16 du piston à se rapprocher l'une de l'autre, en surmontant la contrainte exercée par les ressorts 17. Sous cet effet, le joint annulaire 18 est poussé vers l'extérieur et pressé contre les parois du cylindre 15 pour assurer l'étanchéité. Ensuite, on met en action les pompes à vide 23 et 26 (alors que la cloche 3 est convenablement positionnée sur le socle 2 et sur le joint 24, et on met en action les dispositifs de chauffage du four 7). Pendant cette phase, la pompe 26 produit un certain degré de vide à l'intérieur de la chambre 1 tandis qu'en même temps, la pompe 23 produit un vide plus élevé dans le réservoir 22 (dans cette position, la valve 21 relie la pompe 23 au réservoir). Au moyen du vide engendré dans la chambre 1, il est possible d'aspirer les poches d'air éventuellement présentes dans le métal fondu. Lorsque le four a atteint la température de fusion prédéterminée, des moyens automatiques soulèvent le couvercle et actionnent le moteur 12 (équipé d'un réducteur approprié), ce qui fait bascùler le four pour verser le métal fondu dans le moule. L'électrovalve 21 ouvre la communication entre le volume intérieur de la chambre 4 et le réservoir 22, de sorte que le vide élevé détermine un effet d'aspiration particulièrement efficace pour absorber les fumées et gaz qui se forment au moment où le métal fondu entre en contact avec les parois du moule en plâtre. De cette façon, il est possible d'obtenir des pièces coulées possédant une surface lisse, parfaitement malléables et dépourvues de toute impureté ou de tout défaut. Les moyens de commande automatiques de l'appareil peuvent être, soit absents, soit laissés inactifs lorsqu'on désire effectuer manuellement les différentes opérations. C'est le cas, par exemple, lorsque le métal est fondu dans un four extérieur d'un type con nu,dans une quantité appropriée pour alimenter plusieurs machines. Le métal déjà fondu est alors déversé de ce four extérieur dans le four 7, qui a pour fonction de le maintenir liquide pendant qu'on fait le vide à l'intérieur de la cloche 3, pour dégazer cette dernière. A la fin du cycle, après avoir mis les chambres 1 et 5 en communication avec l'atmosphère, on fait descendre le piston 14 pour évacuer le panier qui contient la pièce moulée. Naturellement, les dimensions des éléments ainsi que les matériaux utilisés peuvent varier selon les besoins de chaque application. REVENDICATIONS 1 - Machine pour le moulage à la cire perdue, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens t26) permettant d'établir un certain degré de vide dans l'envi- ronnement du four (7) pendant la fusion du métal, ainsi que des moyens (21 à 23) appropriés pour produire un vide plus élevé dans l'environnement du moule pendant la coulée. 2 - Machine pour le moulage à la cire perdue selon la revendication 1, caractérisée en ce que tous les dispositifs de coulée et de fusion (7 à 11) sont enfermés à l'intérieur d'une cloche (3), dans laquelle des moyens extérieurs (26) établissent un certain degré de vide, tandis qu'il est prévu des moyens (21 à 23) pour produire un vide plus élevé dans l'environnement du moule dans lequel le métal fondu est coulé. 3 - Machine pour le moulage à la cire perdue caractérisée en ce qu'elle comprend une cloche (3) renfermant un four (7) pour la fusion du métal et une deuxième enceinte (chambre 4) appropriée pour recevoir le moule, des moyens (21 à 23) étant prévus pour établir un vide plus élevé à l'intérieur de ladite enceinte ; des moyens (9 à 12) appropries pour faire basculer ledit four (8) et verser le métal fondu dans le moule ; et des moyens (13 à 19) appropriés pour introduire le moule dans ladite enceinte sans qu'il soit nécessaire de soulever la cloche. 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'enceinte est constituée par une chambre (4) dont la paroi inférieure est formée par un piston (14) qui peut monter et descendre à l'intérieur d'un cylindre (13), entre une première position, ou position inférieure, dans laquelle on peut introduire le panier (20) contenant le moule, et une deuxième position, ou position supérieure, dans laquelle ledit panier (20) est placé à l'intérieur de ladite enceinte. 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit piston (14) est composé de deux parties superposées (15, 16) et que des moyens élastiques (17) tendent à maintenir légèrement espacées l'une de l'autre, l'une de ces parties se rapprochant de l'autre sous l'effet de la course ascendante du piston, ce qui a pour effet de comprimer un joint d'étanchéité annulaire (18) contre les parois du cylindre (13) dans lequel ledit piston (14) coulisse. 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il y est prévu des moyens appropriés pour régler la position du four (7) de manière à verser le métal fondu sur un point précis lorsque le four est basculé. 7 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (26) appropriés pour établir un certain degré de vide à l'intérieur de la cloche (3), ainsi que des moyens appropriés (23, 21) pour produire un vide plus élevé à l'intérieur d'un réservoir (22) situé à l'extérieur de la cloche, tandis qu'il est prévu des moyens (21) servant à relier ledit réservoir (22) à l'intérieur de ladite enceinte dans laquelle le moule est placé.