Brevet FR2673553A1 — publié le 19920911

i DISPOSITIF D'INJECTION IMMERGE La présente invention concerne un dispositif d'injection immergé, utilisé notamment pour la fabrication de pièces en alliage métallique, comportant une cuve contenant ledit alliage en fusion, et un cylindre d'injection partiellement immergé dans cette cuve, ce cylindre comportant une chambre d'injection reliée à au moins un moule par un canal d'injection. Le zamac est un alliage qui est de plus en plus utilisé pour la réalisation de petites pièces de mécanique, notamment pour fabriquer des vis d'assemblage ou d'autres éléments de faible dimension Pour injecter ces pièces à une cadence élevée on doit recourir à des techniques très minutieuses pour que la matière soit homogène et ne présente aucune porosité due à la pénétration accidentelle d'air dans le moule En effet, toute pénétration de bulles d'air a pour conséquence d'engendrer des zones de moindre résistance, ce qui est préjudiciable à leurs caractéristiques mécaniques et, en particulier, diminue sensiblement le couple de rupture de vis d'assemblage. Dans ce type de fabrication, on utilise habituellement un équipement d'injection fonctionnant sur le principe de l'injecteur immergé Cet injecteur comporte un cylindre dans lequel est logé un piston et qui est en partie immergé dans une cuve d'alliage en fusion Le cylindre comporte une chambre de compression ou chambre d'injection qui communique, d'une part avec le moule par l'intermédiaire d'un canal d'injection, et d'autre part, avec la cuve de métal en fusion par l'intermédiaire d'un orifice de remplissage à bille Au moment de l'injection, le métal en fusion contenu dans la chambre d'injection est retenu par l'orifice de remplissage à bille et refoulé sous pression vers le moule par l'intermédiaire du canal d'injection Cette phase d'injection correspondant à la descente du piston est suivie par une phase de remplissage de la chambre d'injection correspondant à la remontée du piston vers sa position initiale Au moment de sa remontée, le piston crée, dans la chambre d'injection, une dépression qui a pour effet de soulever la bille du dispositif de remplissage et de permettre la pénétration du métal en fusion dans cette chambre d'injection Toutefois, lors du remplissage de cette chambre, rien n'empêche le métal en fusion de redescendre partiellement du canal d'injection, ce qui a pour effet de libérer une partie de ce canal et de former une poche qui peut se remplir d'air Au moment de l'injection suivante, cet air est refoulé dans le moule et peut être à l'origine de la création des zones non homogènes et poreuses mentionnées précédemment. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un dispositif dans lequel le canal ne peut pas se vider entre deux phases d'injection successives, de manière à exclure toute pénétration d'air dans le canal et dans le moule. Ce but est atteint par le dispositif selon l'invention, caractérisé en ce que le canal d'injection comporte un clapet anti-retour disposé entre la chambre d'injection et le moule. Selon un mode de réalisation préféré, la chambre d'injection comporte une ouverture libre qui débouche dans la cuve d'alliage en fusion. Dans ce mode de réalisation préféré, le clapet anti-retour est de préférence agencé pour obturer le passage entre le canal d'injection et la chambre d'injection après une phase d'injection. Selon un mode de réalisation préféré, l'ouverture libre est ménagée dans la paroi latérale de la chambre d'injection. Selon un mode de réalisation préféré, le piston assure la fermeture de l'ouverture libre au cours d'une phase d'injection. Dans ce mode de réalisation préféré, le canal d'injection comporte un premier tronçon et un second tronçon, ledit clapet anti-retour étant monté à l'intersection de ces deux tronçons. D'une façon avantageuse, le cylindre comportant la chambre d'injection est prolongé par une tête d' extrémité dans laquelle débouche ledit premier tronçon. La présente invention sera mieux comprise en référence à un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel la fig 1 représente une vue en coupe partielle du dispositif d'injection selon l'art antérieur, la fig 2 représente une première vue en coupe du dispositif selon l'invention, et la fig 3 représente une deuxième vue en coupe du dispositif de l'invention. En référence à la figure 1, le dispositif d'injection 10 est partiellement plongé dans une cuve 11 contenant un alliage métallique 12 en fusion Dans l'exemple décrit, cet alliage métallique est du zamac Le dispositif d'injection comporte essentiellement un cylindre 13 fixé à l'extrémité d'un vérin de commande 14, et qui contient un piston 15 susceptible de se déplacer axialement dans une chambre d'injection 16. A l'extrémité de la chambre d'injection est disposée une tête 17 pourvue d'un premier orifice 18 qui permet une communication entre la chambre d'injection 16 et l'intérieur de la cuve 11, et une deuxième ouverture 19 qui débouche sur un canal d'injection 20 destiné à canaliser le métal en fusion vers un moule (non représenté) L'ouverture 18 est associée à un orifice de remplissage 21 du type à bille qui obture cet orifice 18 pendant la phase d'injection et le libère pour permettre la pénétration du métal en fusion à l'intérieur de la chambre d'injection 16, pendant la phase de remontée du piston 15 correspondant au remplissage de cette chambre d'injection 16. Etant donné que le canal d'injection 20 reste constamment en communication avec la chambre d'injection 16, une partie du métal en fusion contenu dans ce canal peut revenir dans la chambre d'injection pendant la phase de remontée du piston 15 Comme mentionné précédemment, ceci constitue un inconvénient auquel la présente invention se propose d'apporter un remède. En référence aux figures 2 et 3, le dispositif d'injection comporte un certain nombre d' éléments de base qui sont identiques à ceux décrits ci-dessus Ce dispositif 10 ' est également plongé partiellement dans une cuve 11 contenant dans le cas présent du zamac en fusion 12 Il comporte comme précédemment un cylindre 13 fixé à l'extrémité d'un vérin de commande 14 et contenant un piston 15 qui se déplace axialement dans une chambre d'injection 16 Une tête d'extrémité 17 montée dans le prolongement du cylindre assure l'obturation de la chambre d'injection. Les éléments fondamentaux qui distinguent les deux réalisations sont d'une part la position de l'orifice de remplissage de la chambre d'injection 16 et d'autre part, la position du clapet anti-retour. L'orifice de remplissage 18 ', qui permet d'assurer la communication entre la chambre d'injection 16 et l'intérieur de la cuve 11, est ménagé à travers une paroi 30 de cette chambre 16. Le clapet anti-retour 19 ', qui est également du type à bille, est monté à l'intersection de deux tronçons du canal d'injection 20, respectivement un premier tronçon 31 débouchant dans la tête d'extrémité 17, et un second tronçon 32 situé du côté du moule Ce clapet anti- retour est ouvert sur la figure 2 qui correspond à la phase d'injection, c'est-à-dire à la descente du piston 15 Sur la figure 3, le clapet anti-retour 19 ' est fermé et empêche un retour de l'alliage fondu contenu dans le canal d'injection 20 en direction de la chambre d'injection 16 et le piston 15 obture l'orifice 18 ' pendant toute la phase d'injection De ce fait, au moment de sa remontée, il se crée un vide à l'intérieur de la chambre d'injection 16 jusqu'au moment o le piston 15 dépasse l'orifice 18 ' et o le zamac en fusion peut s'engouffrer à l'intérieur de cette chambre. Il est bien entendu que la quantité de métal en fusion injecté dépend du volume de la chambre 16 ou plus exactement de la course du piston entre le moment o il obture l'orifice 18 ' de communication avec la cuve et sa position de fin de course Pour modifier ce volume, il suffit de modifier la course du piston et, le cas échéant, de remplacer la pièce cylindrique qui constitue les parois 30 de la chambre 16 par une autre pièce éventuellement plus grande ou plus petite. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'injection, notamment pour la fabrication de pièces en alliage métallique, comportant une cuve contenant ledit alliage en fusion, un cylindre d'injection partiellement immergé dans cette cuve, ce cylindre comportant une chambre d'injection reliée à au moins un moule par un canal d'injection, caractérisé en ce que ledit canal d'injection ( 20) comporte un clapet anti-retour ( 19 ') disposé entre la chambre d'injection ( 16) et le moule. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre d'injection ( 16) comporte une ouverture libre ( 18 ') qui débouche dans la cuve ( 11) d'alliage en fusion ( 12). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet anti-retour ( 19 ') est agencé pour obturer le passage entre le canal d'injection ( 20) et la chambre d'injection ( 16) après une phase d'injection. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ouverture libre ( 18 ') est ménagée dans la paroi latérale de la chambre d'injection ( 16). Dispositif selon la revendication 3, caractérisée en ce que le piston ( 15) assure la fermeture de l'ouverture libre ( 18 ') au cours d'une phase d'injection. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal d'injection ( 20) comporte un premier tronçon ( 31) et un second tronçon ( 32), ledit clapet anti-retour ( 19 ') étant monté à l'intersection de ces deux tronçons. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre ( 13) comportant la chambre d'injection ( 16) est prolongé par une tête d'extrémité ( 17) dans laquelle débouche ledit premier tronçon ( 31).