Brevet FR2626795A1 — publié le 19890811

DISPOSITIF DE COULEE POUR LA FABRICATION DE PIECES DE FONDERIE, AINSI QUE SON APPLICATION A LA FABRICATION DE PIECES 1OULEES L'invention -concerne un dispositif de coulée pour la fabrication de pièces moulées ou de fonderie, dans lequel le traitement de la matière en fusion s'effectue-dans une chambre de-réaction prévue dans le dispositif de coulée et qui débouche sur l'orifice d'entrée d'un trou de coulée permettant 1'allmen- 1 tation par du métal en fusion, tel que de la fonte, d'au moins un espace creux de moulage. On connalt de nombreux agencements pour des moules de fonderie qui comportent déja une chambre de réaction etlou de- traitement pour le traitement de la matiière en fusion dans le -5 dispositif de coulée. On connalt en particulier du document DE-A-3 605 200 un dispositif de coulée dans lequel est prévue une chambre de réaction ouverte sur le dispositif de coulée. Dans ce mode de réalisation, le trou de coulée prévu dans le bassin de récep- tion et formant l'accès vers l'espace creux de moulage est obturé ou ouvert & l'aide d'un bouchon. Le bouchon est réalisE en graphite, en céramique, ou en un autre matériau réfractaire. Lorsqie le déroulement de la réaction- dans la chambre ouverte est terminé, le bouchon est extrait de sa position de ferme- ture, à travers la fonte liquide, et cette dernière s'écoule A travers l'entonnoir (ou trou) de coulée, dans l'espace creux de moulage. Le bouchon peut être réutilisé.- La présente invention constitue un développement'de cet état connu de la technique et se propose de rtaliser un dispo-- sitif de coulée pour la coulée de.pièces moulées dans lequel le traitement de la matière en fusion s 'effectue dans le dispositif de coulée, ce qui garantit une sécurité élevée du processus, tout en assurant une exploitation économique. A cet effet, selon l'invention, un organe d'obturation est disposé de manière amovible au-dessus de l'orifice du trou de coulée. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation recouvre l'orifice du trou de coulée en laissant subsister un certain intervalle et l'organe d'obtura- tion est susceptible d'être séparé du dispositif de coulée sous l'action d'une force de poussée exercé par un dispositif de séparation, pour venir obturer l'orifice du trou de coulée. Le dispositif de coulée est généralement un moule en sable et l'organe d'obturation présente sensiblement la forme d'un cylindre, ou bien la forme d'un prisme. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation comporte au moins une zone de prise permettant son relevage rapide. L'application du dispositif de coulée à la fabrication- de pièces métalliques moulées s'effectue selon le processus suivant: l'organe d'obturation est séparé du dispositif de coulée au moyen d'un outil et pressé en position de fermeture; - un produit de traitement prédéterminé est ensuite intro- duit dans la chambre de réaction, - un métal en fusion, tel que de la fonte est introduit en remplissant la chambre de réaction, l'organe d'obturation étant maintenu en position et sollicité pour s'opposer A son soulèvement, jusqu'à l'achèvement du processus de la réaction,-et l'organe d'obturation est ensuite délesté pour lui permettre de flotter à la surface du métal en fusion afin que celui-ci s'écoule par le trou de coulée dans l'espace creux de moulage. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel:, La figure 1 représente en perspective schématique avec. arrachements un agencement de moule de fonderie comportant le dispositif de coulée selon l'invention, La figure 2 représente le dispcositif de couilée selon 1'invention, dans les aifférentes situations successiveS qui se présentent au cours du processus de coulée, La figure I représente un ensemble I de moules de fon- derie tel qu'il se présente au cours du processus de coulée. Il s'agit de moules en sable, se composant de deux moitiés la et lb. Les deux moitiés présentent des évidements-2a et 2b,. qui forment une chambre de réaction 2, après l'assemblage des deux moitiés du dispositif de coulée. Un évidement 3 prévu dans la chambre de réaction sert a recevoir un produit de traitement du métal de fusion. Un tel produit de traitement peut par exemple être un produit favori- sant la formation de nodules ou de sphères, par exemple du magnésium, du calcium, du lithium, du strontium, du barîum, du fer, ou leurs alliages. Un canal ou trou de coulée 4 est relié aun espace creux de moulage, non représenté. Le trou de coulée sert a alimenter le moule en alliage en fusion dès que le traitement est-terminé dans la ohambre de réaction 2.* Une bande de sable 5 est formée au-dessus de l'orifice 4a du canal de coulée 4. Cette bande de. sable 5 ne présente pas de forme prédéterminée spécialement, elle peut présenter la forme d'un cylindre ou d'un prisme. Il est important que la bande de sable 5 recouvre l'ensemble de la section transversale de l'orifice 4a. La bande de sable 5 laisse en outre subsister un intervalle 6 au-dessus de la section transversale de l'orifice 4a. Du c8té de l'arrivée de la coulée, la bande de sable 5 présente une réduction de la section transversale. Cette diminution de section transversale de la bande de sable, dans la zone située du côté de l'orifice de coulée, est désignée plus loin comme étant une zone de levage ou de prise 5a c'est-A- dire une zone oû -l'on peut s'accrocher, par exemple par enfichage, pour tirer la bande 5 vers le haut, afin de la faire flotter sur l'alliage en.fusion. Dans le dispositif de coulée décrit, la bande de sable 5 remplit lafonction d'un bouchon, comme ceci va être expliqué plus en détail à l'aide de la figure 2. La figure 2 représente le dispositif de coulée selon l'invention, dans ses différentes positions, pendant le proces- sus de remplissage, de traitement et de coulée du métal en fusion. Le dispositif de coulée 1 se compose des demi-moules ou demi-coquilles la et lb. La position 1 représente l'assemblage des deux demi-moules, qui donne alors un moule approprié à la coulée. A la position 2, un outil de séparation 7 est appliqué sur la bande de sable 5 pour la repousser dans la position de fermeture o le canal de coulée 4 est obturé de manière étan- che. La position 3 correspond au remplissage en produit de traitement, par exemple en FeSiMg, à partir d'une trémie 9, dans l'évidement 3 prévu à cet effet. Un dispositif de main- tien 8 est ensuite appliqué sur la bande de sable 5 pour la maintenir en place et lui faire remplir la fonction d'un bouchon, jusqu'à ce que le déroulement de la réaction soit achevé dans la chambre 2. Après le relèvement du dispositif de maintien 8, la bande de sable 5 flotte & la surface de la matière ou de l'alliage de moulage en fusion, assistée le cas échéant par un effort de relevage appliqué par le dispositif de maintien 8 et elle libère ainsi l'orifice 4a. La matière en fusion traitée par le produit de traitement peut s'écouler et remplir l'espace creux de moulage entre les deux demi-coquil- les 2a, 2b. Après la solidification de la matière moulée, la piece moulée peut être démoulée et la bande de sable 5 peut être soumise & un retraitement avec le reste du sable de moulage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de coulée pour la fabrication de pièces de fonderie, dans lequel le traitement de la matière en fusion s'effectue dans une chambre de réaction prévue dans le dispo- sitif de coulée et qui débouche sur l'orifice d'entrée d'un trou de coulée permettant l'alimentation par du mtal en fusion, tel que de la fonte, d'au moins un espace creux de moulage, caractérisé en ce qu'un organe -d'obturation (5) est disposé de manière amovible au-dessus de l'orifice (4a) du trou de coulée (4) 2.- Dispositif de coulée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (5) recouvre l'orifice (4a} du trou de coulée en laissant subsister un certain écartement (6). '3.- Dispositif de coulée selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (5) est suscept.i- ble d'âtre séparé du dispositif de coulée sous l'action d'une force de poussée exercée par un dispositif de séparation (7) pour venir obturer l'orifice {4a) du trou de coulée. 4.- Dispositif de coulée selon l'une quelconque des revendications 1 & 3, caractérisé en ce qutil est réalisé en sable de fonderie. 5.- Dispositif de coulée selon l'une quelconque des revendications I & 4, caractérise en ce que l'organe d'obtu- ration (5) présente sensiblement la forme d'un cylindre. 6.- Dispositif de coulée selon l'une des revendications à 4, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (5) présente la forme d'un prisme. 7.- Dispositif de coulée selon l'une des revendications 1 6, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (51 comporte au moins une zone de prise (Sa) permettant son- relevage rapide. 8.- Application du dispositif de coulée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 & la fabrication de pièces métalliques moulées, caractérise en ce que - l'organe d'obturation {5) est sépar6 du dispositif de coulée au moyen d'un outil (7) et pressé en position de fermeture, 2626795. - un produit de traitement prédéterminé est ensuite intro- duit dans la chambre de réaction (2), - un métal en fusion, tel que de la fonte, est introduit en remplissant la chambre de réaction, l'organe d'obtu- ration étant maintenu en position et sollicité pour s'opposer à son soulèvement, jusgu'à l'achèvement du processus de la réaction, et l'organe d'obturation (5) est ensuite délesté pour lui permettre de flotter à la surface du métal en fusion afin que celui-ci s'écoule par le trou de coulée (4)' dans l'espace creux de moulage