Brevet FR2627111A1 — publié le 19890818

SYSTEME DE COULEE POUR UN MOULE DE FONDERIE La présente invention a pour objet un système d'alimen- tation de coulée pour un moule de fonderie qui présente au moins une cavité creuse de moulage. Au cours du remplissage des moules, on introduit une coulée de métal dans la cavité creuse de moulage, par l'inter- médiaire d'un système de coulée. Ce dernier contrôle et con- duit l'écoulement du métal liquide dans le but d'éviter les turbulences et les inclusions et de remplir de façon optimale la cavité. Après avoir rempli la cavité, 'le système de coulée, a pour fonction, dans les installations bien conçues, d'ali- menter la pièce coulée et de prolonger cette alimentation. Dans l'agencement d'un système de coulée, il faut en particulier tenir compte des facteurs suivants: d'une part il faut que la coulée ait encore la température nécessaire lors du remplissage de la cavité et d'autre part, aucune inclusion nuisible telle que des scories, des oxydes et similaires ne doit pouvoir pénétrer dans la cavité creuse de moulage. Ces deux facteurs peuvent être à l'origine d'un rejet de la pièce. Le volume de la totalité du système de coulée est déter- minant de façon décisive pour la quantité de matériau présent dans les circuits. Plusieurs propositions pour optimi- ser la configuration du système de coulée ont été faites. La plupart des systèmes de coulée fonctionnant actuelle- ment, donnent en général de bonnes pièces moulées. Ils sont cependant souvent affectés d'inconvénients en particulier pour des raisons économiques. Ainsi, une quantité relativement élevée de métal reste présente dans les circuits du système de coulée. Le moule de fonderie prend également une place relativement importante car il doit englober non seulement la cavité creuse de moulage pour la pièce qui doit être coulée, mais aussi un système de coulée onéreux avec des circuits de scories et autres. Il ne faut pas oublier les travaux à réaliser après le moulage, comme l'élimination du matériau des masselottes et le netto- yage qui représentent un facteur de coOt important. En partant de cet état de la technique connu, l'inven- tion se propose de réaliser un système de coulée qui conduise à des produits moulés de haute qualité, qui garantisse des temps de remplissage courts et qui présente une rentabilité élevée. A cet effet, selon l'invention, le circuit d'écoulement entre le côté extérieur du moule de fonderie et la cavité creuse de moulage, est constitué essentiellement d'un enton- noir ou trou de coulée et d'un dispositif d'alimentation, l'entonnoir et le dispositif d'alimentation étant en général monobloc. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif d'ali- mentation comporte un filtre qui est placé dans le dispositif d'alimentation du côté de la cavité creuse de moulage ou bien du côté de l'entonnoir de coulée. Le filtre constitue le passage entre le dispositif d'alimentation et la cavité creuse de moulage, de telle façon que la surface libre du filtre située du côté de cette cavité suive à une certaine distance le contour de la pièce à mouler. Lorsque le système de coulée selon l'invention est appliqué pour diriger une coulée de métal dans un moule, la coulée de métal est filtrée dans la zone d'alimentation et le moule de fonderie est réalisé en sable de fonderie, ou bien est une coquille, ou bien le moule de fonderie est en céra- mique ou en gypse. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparai- tront à la lecture de la description de divers modes de réali- sation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, o: - la figure 1 est une coupe d'un système de coulée selon l'invention; - la figure 2 est une variante du système de coulée selon la figure 1; - la figure 3 est un autre mode de réalisation du système de coulée selon l'invention. La figure i représente la moitié d'un moule de fonde- rie 1. Dans ce moule de fonderie 1, on forme un entonnoir ou trou de coulée 2 par découpe ou par toute autre méthode ou artifice. Un canal de liaison 7 relie l'entonnoir de coulée 2 à un évidement 3 que l'on a ménagé dans la moitié de moule de fonderie 1 et qui débouche sur la cavité creuse de moulage 6. L'évidement 3 est destiné à recevoir le dispositif d'alimenta- tion 4 et est dimensionné de façon correspondante. Le disposi- tif d'alimentation 4 est ouvert en direction de l'entonnoir de coulée 2. Du côté de la cavité creuse de moulage, le disposi- tif d'alimentation 4 présente un rétrécissement 4c dans lequel est placé un filtre 5. La hauteur 4b de ce rétrécis- sement, qui en quelque sorte sert de guidage pour le filtre, est choisie pour que, lorsque le dispositif d'alimentation est plein de métal fondu, le filtre ne vienne pas surnager au- dessus du bord 10. Ainsi on est assuré que le filtre reste toujours efficace pendant toute la durée du transfert du métal fondu du dispositif d'alimentation à la cavité creuse de moulage. Tandis que la surface 4a du dispositif d'alimentation forme une partie de la surface délimitant la cavité creuse de moulage 6, la surface 5a du filtre 5 orientée vers cette cavité est disposée en retrait à une distance 8. Avec ces dispositions, il est plus facile de séparer le dispositif d'alimentation après solidification. La figure 2 représente une variante du mode de réali- sation de la figure 1. Dans cette variante de réalisation, l'entonnoir de coulée est préparé monobloc avec le dispositif d'alimentation et placé dans la moitié de moule de fonderie 1. Le filtre 5 est placé dans le dispositif d'alimentation de la même façon qu'à la figure 1. La figure 3 représente un agence- ment dans lequel le dispositif d'alimentation n'est pas ouvert dans la direction de l'entonnoir. Dans ce mode de réalisation, le filtre est placé direc- tement dans le canal de liaison entre l'entonnoir de coulée et le dispositif d'alimentation. Un évidement 9 pratiqué dans la moitié de moule de fonderie 2 agrandit, dans ce mode de réali- sation, le volume filtré du dispositif d'alimentation, si bien qu'un remplissage latéral est possible. A l'aide du système de coulée, la coulée se déroule de la façon qui va maintenant être décrite. Le matériau en fusion à couler est directement filtré à l'état liquide, via l'entonnoir de coulée et le dispositif d'alimentation, et est amené à la cavité creuse de moulage. Après l'achèvement du processus de coulée, la matière supplémentaire nécessaire lors du retrait, est prélevée directement, grâce au système d'alimentation de coulée chauffé par la coulée en fusion, hors de l'entonnoir de coulée dans le dispositif d'alimentation, afin d'alimenter suffisamment la pièce moulée en matériau de coulée. Les avantages suivants découlent de l'emploi du système de coulée proposé: - la productivité de la coulée est augmentée; - le matériau nécessaire lors du retrait est prélevé sur l'entonnoir de coulée (débordement); - l'utilisation du dispositif d'alimentation de coulée (chaud) permet une économie de matériau, du fait de la réduction des dimensions de ce dispositif et de la section des attaches des jets de coulée; - du fait des chutes de température plus faibles par suite des voies plus courtes pour le remplissage du moule, on peut prévoir des températures de coulée plus faibles; - une meilleure utilisation des plaques modèles; - une réduction des dépenses du système de coulée; - la simplification de la séparation de la pièce moulée et du système de coulée; - une réduction du coût de fabrication du modèle; l'adaptation individuelle au contour de la pièce moulée; - la mise en oeuvre de masses exothermiques et isolantes; - la mise en oeuvre de grandeurs standard; - le faible encombrement; - la réduction des dépenses de nettoyage après la coulée; - la diminution des rebuts. 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.- Système de coulée pour un moule de fonderie, compor- tant au moins une cavité creuse de moulage caractérisé en ce que le circuit d'écoulement entre le côté extérieur du moule de fonderie (1) et la cavité creuse de moulage (6), 'est constitué essentiellement d'un entonnoir ou trou de coulée (2) et d'un dispositif d'alimentation (4). 2.- Système de coulée selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'entonnoir de coulée (2) et le dispositif d'alimentation, sont monobloc. 3.- Système de coulée selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le dispositif d'alimentation (4) comporte un filtre (5). 4.- Système de coulée selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le filtre (5) est placé dans le dispositif d'alimentation, du côté de la cavité creuse de moulage. 5.- Système de coulée selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le filtre (5) est placé dans le dispositif d'alimentation, du côté de l'entonnoir de coulée (2). 6.- Système de coulée selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filtre (5) constitue le passage entre le dispositif d'alimentation (4) et la cavité creuse de moulage (6), de telle façon que la surface libre du filtre située du côté de cette cavité (6) suive à une certaine dis- tance (8) le contour de la pièce à mouler. 7.- Application du système de coulée selon l'une des revendications 1 à 6, pour diriger une coulée de métal dans un moule de fonderie, caractérisé en ce que la coulée de métal est filtrée dans la zone d'alimentation. 8.- Application du système de coulée selon la revendica- tion 7, caractérisée en ce que le moule de fonderie est un moule en sable de fonderie. 9.- Application du système de coulée selon la revendica- tion 7, caractérisée en ce que le moule de fonderie est une coquille. 10.- Application du système de coulée selon la revendica- tion 7, caractérisée en ce que le moule de fonderie est en céramique ou en gypse.