Brevet FR2647378A1 — publié le 19901130

La présente invention a trait à la réalisation des noyaux métalliques fusibles destinés au moulage de pièces creuses en matière plastique. On sait que pour l'obtention de certaines pièces présentant un profil particulier, il n'est pas possible d'avoir recours au système de mouLage classique par matrice et poinçon. En pareil cas, on fait appel à des noyaux métalliques qui sont réalisés en un métal ou alliage susceptible de fondre à une température inférieure à celle de la fusion de la matière synthétique ; ces noyaux, présentant le profil désiré pour la cavité à ménager dans les pièces envisagées, sont placés dans les moules de conformation afin de se trouver incorporés à la masse de matière plastique injectée. Chaque pièce obtenue est ensuite chauffée de façon à ce que le noyau métallique puisse être éliminé moyennant liquéfaction de sa matière constitutive. Le métal ou alliage métallique employé pour la réalisation dt noyaux fusibles est d'un coût élevé, si bien que sur le plan e~cononriqot, il est indispensable qu'il puisse être récupéré pour sa ré-uti#isation. Or celle-ci n'est possible que si à la température de fusion Le métal ou alliage est mis à l'abri de tout contact avec l'air ambiant, en vue d'éviter son oxydation. Dans ces conditions, pour la conformation des noyaux, on a habituellement recours à des systèmes complexes faisant appel d'une part à des agents d'isolation tels que l'azote, d'autre part à des surpresseurs qui assurent t'injection du métal ou alliage dans un moule de conformation sous une pression constante. Les systèmes connus à l'heure actuelle sont onéreux, aussi bien sur le plan de leur construction que sur celui de Leur fonctionnement et maintenance ; par ailleurs, leur fiabilité est réduite, toute erreur de réglage étant de nature à provoquer un défaut s'opposant à la ré-utilisation du métal ou alliage par suite de son oxydation accidentelle. C'est à ces inconvénients qu'entend principalement remédier ta présente invention, à L'aide d'un appareillage original de construction particulièrement simple. L'appareillage suivant l'invention, du genre en soi connu comprenant un moule ouvrable comportant au moins une empreinte présentant le profil désiré pour les noyaux à réaliser, une cuve-réservoir pour la fusion du métal ou alliage et le maintien de celui-ci à la température de liquéfaction sous ambiance neutre, et des moyens pour transférer sous pression constante le métal ou alliage liquéfié de La cuve-réservoir à l'empreinte du moule, est principalement remarquable en ce qu'il comprend en outre une cuve-tampon qui est reliée d'une part à l'empreinte à travers une vanne de contrôle convenablement commandée, d'autre part à la cuve-réservoir par un circuit d'alimentation du type à trop-plein assurant, moyennant l'intervention d'une pompe de circulation garantissant un débit de remplissage Légèrement supérieur au débit d'utiLisa- tion, un niveau constant à L'intérieur de ladite cuve-tampon, lequel niveau est disposé à une hauteur supérieure à celle de L'empreinte pour engendrer une pression déterminée, parfaitement constante. On conçoit que dans un tel système, I1 isolation du métal ou alliage en fusion puisse être très aisément obtenue à l'aide d'une petite quantité de glycol ou autre liquide non-miscible de densité inférieure à celle dudit métal ou alliage, ladite quantité étant introduite dans l'une et l'autre des deux cuves. Par suite de sa faible densité, le glycol occupe la partie supérieure des deux bains en fusion, en s'opposant de la sorte à tout contact du métal ou alliage liquide avec l'air ambiant. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique de ce dessin est une coupe verticale schématique d'un appareillage établi conformément à la présente invention. Sur ce dessin, la référence 1 désigne une cuve-réservoir de relativement grande capacité, destinée à la fusion du métal ou alliage métaLlique utilisé pour la réalisation des noyaux métalliques. Cette cuveréservoir 1 est reliée à une cuve-tampon 2 de plus petite capacité, du fond de laquelle part une tuyauterie flexible 3 dont l'extrémité libre est équipée d'une vanne de contrôle 4. Cette dernière, convenablement commandée, est prévue immédiatement en amont de la buse d'injection d'un moule de conformation 5 dont les deux parties ouvrantes présentent une empreinte Sa, laquelle est établie au profil désiré pour les noyaux. La liaison entre les deux cuves 1 et 2 est assurée par un circuit d'alimentation du type à trop-plein, propre à assurer une circulation pratiquement permanente. A cet effet, ce circuit comprend deux canalisations 6 et 7 dont l'un des débouchés est situé à la base de la cuve-réservoir 1. Le débouché opposé de la canalisation 6 est prévu à la base de la cuve-tampon 2, au droit du débouché de la tuyauterie flexible 3 ; entre ses deux extrémités, cette canalisation 6 est dotée d'une pompe de circulation schématisée en 8. Par contre le débouché, référencé 7a, de la canalisation 7 dans la cuve-tampon 2 est situé dans la partie supérieure de celle-ci, à une hauteur h au-dessus de la vanne 4 sus-mentionnée. A la façon usuelle, ta cuve-réservoir 1 est équipée de moyens de chauffage et d'isolation thermique, schématisés sous la forme d'une carcasse 9 qui englobe en outre la cuve-tampon 2 et le circuit d'alimentation 6-7-8, tout cet ensemble étant ainsi porté et maintenu à la température de fusion du métal ou alliage destiné à la réalisation des noyaux. Il en va de même pour la tuyauterie flexible 3, pourvue à cet effet d'un gainage souple 10. A l'origine, on a introduit dans la cuve-réservoir 1 une quantité appropriée du métal ou alliage sous forme solide (lingots, billes, plaquettes, etc...) de façon à obtenir, après un laps de temps suffisant pour atteindre la température de fusion, un bain liquide 11 qu'on isole de L'ambiance extérieure par une petite quantité de glycol. Par suite de sa faible densité par rapport à celle du métal ou alliage fondu, ce glycol forme à la surface du bain 11 une couche superficielle 12 qui s' op- pose à tout contact du métal ou alliage avec l'air. Dès que la pompe 8 est mise en fonctionnement, La canalisation 6 assure le remplissage de la cuve-tampon 2 qui renferme donc un bain 13 de métal ou alliage liquide qu'on isole de L'ambiance extérieure par une couche de glycol 14. La vanne 4 étant supposée fermée, le niveau du bain 13 se stabilise évidemment à la hauteur du débouché 7a de la canalisation 8 à l'intérieur de la cuve-tampon 2, lequel débouché forme tropplein ramenant L'excédent de liquide dans la cuve-réservoir 1. Si l'on suppose que le débit de la pompe 8 est Légèrement supérieur au débit d'écoulement de la vanne 4, on conçoit que par suite de la stabilisation du niveau du bain 13 dans la cuve-tampon 2, ledit moule 5 va être alimenté sous une pression correspondant à la hauteur h lors de chaque ouverture de la vanne 4 en vue du remplissage de L'empreinte Sa. On obtient donc finalement une alimentation du moule 5 sous une pression constante, laquelle est susceptible d'être modifiée en fonction des besoins moyennant déplacement vertical dudit moule, supposé à cet effet monté sur des glissières schématisées en 15,ou de la cuve-tampon 2. Cette alimentation s'accompagne d'une isolation parfaitement efficace et sûre, le glycol des couches 12 et 14 s'opposant radicalement à tout contact des bains 11 et 13 avec l'air ambiant. Ce résultat avantageux est obtenu à l'aide d'un appareillage remarquablement plus simple et plus économique que les systèmes classiques incorporant des surpresseurs délicats et coûteux. On notera sur ce point que l'appareillage suivant l'invention fait appel à une pompe 8 de faible puissance, juste nécessaire pour opérer le maintien du niveau constant dans la cuve-tampon 2, étant au surpLus observé que le fonctionnement de cette pompe 8 peut être intermittent, en synchronisme avec la commande de la vanne 8 à l'ouverture et à la fermeture. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Appareillage pour la réalisation des noyaux métalliques fusibles destinés au moulage de pièces creuses en matière plastique, du genre comprenant un moule ouvrable (5) comportant au moins une empreinte (Sa) présentant le profil désiré pour les noyaux à réaliser, une cuve-réservoir (1) pour la fusion du métal ou alliage utilisé et le maintien de celui-ci à la température de fusion sous ambiance neutre, et des moyens pour transférer sous pression constante le métal ou alliage liquéfié de la cuve-réservoir à l'empreinte, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert comprennent une cuve-tampon (2) qui est reliée d'une part à l'empreinte (5a) à travers une vanne de contrôle (4), d'autre part à la cuve-réservoir (1) par un circuit d'alimentation (6-7-8) du type à tropplein assurant un niveau constant à l'intérieur de ladite cuve-tampon, lequel niveau est disposé à une hauteur supérieure à celle de l'empreinte en vue d'engendrer une pression déterminée, parfaitement constante. 2. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que Le circuit d'alimentation comprend en combinaison une première canalisation (6) réunissant L'une à L'autre les bases des deux cuves (1, 2), une seconde canalisation (7) dont L'une des extrémités est située à la base de La cuve-réservoir (1) tandis que l'autre est disposée dans la cuvetampon (2) à une hauteur telle qu'elle forme débouché de trop-plein (7a), et une pompe (8) associée à la première canalisation (6) et propre à assurer un débit de remplissage Légèrement supérieur au débit d'utilisation. 3. Appareillage suivant L'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'isolation des bains de métal ou alliage liquide (11, 12) renfermés par les cuves (1, 2) est asssurée à L'aide d'une couche (12, 14) de glycol ou autre liquide non miscible avec ledit métal ou alliage et présentant une densité inférieure à celle de celui-ci.