Brevet FR2720669A1 — publié le 19951208

Machine à mouler sous pression L'invention concerne une machine à mouler sous pression avec un espace creux de moulage entouré par au moins deux parties de moule séparées l'une de l'autre par un plan de séparation, notamment une partie de moule mobile et une partie de moule stationnaire, d'un moule constitué par ces deux parties, dans lequel un métal à mouler peut être injecté par un canal de coulée dans le moule à l'aide d'un piston de moulage qui est déplaçable dans une chambre de moulage, dans laquelle le métal peut être introduit, à l'aide d'un entraînement, le long de l'axe longitudinal de la chambre de moulage, au moins un piston de recompression agissant sur le métal injecté étant prévu et pouvant être déplacé, depuis un espace creux le recevant et venir sur le métal. Dans de telles machines à mouler sous pression, la recompression des sections voisines du canal de coulée, de l'espace creux de moulage pose un problème. C'est pourquoi le DE-C-29 53 474 fait la proposition de d'effectuer une recompression opérée très rapidement directement dans l'espace creux de moulage, tant que la partie rétrécie, située entre celui-ci et le canal de coulée, n'a pas encore été solidifiée. De ce fait, il faut atteindre une compression, également dans les zones, voisines du canal de coulée et de la section, de l'espace creux de moulage. En tous cas, une telle pression prend toujours naturellement la voie de la moindre résistance, c'est-à-dire qu'elle va de préférence se propager là o le métal est moins visqueux. Du fait que, cependant, le document lui-même fait mention de la solidification précoce de la partie rétrécie, à cet endroit également va se trouver un métal plutôt plus visqueux que celui que l'on a dans les autres zones de l'espace creux de moulage, ce pourquoi le but visé peut à peine être atteint. Ceci en particulier lorsque du matériau doit être traité près de la température de solidus, pour laquelle un refroidissement très faible suffit déjà pour le faire passer à l'état solide. On connaît, par le DE-A-14 58 061, la proposition opposée de faire en effet la recompression par une configuration spéciale du piston de moulage, sous la forme de deux parties de piston concentriques en partant du côté du canal de coulée, au lieu de la faire du côté de l'espace creux de moulage. Cette construction cependant s'est à peine répandue dans la pratique, parce qu'elle est d'une construction compliquée et coûteuse (il y a nécessité de loger les entraînements destinés au deux pistons concentriques, non seulement dans un espace extrêmement réduit mais aussi de les commander de façon synchrone). En plus de cela, il s'agit d'une construction qui offre des avantages pour certaines applications mais qui ne peut être appliquée pour d'autres, de sorte que la cherté de la configuration limite sa possibilité d'application. Ainsi, il y a en plus un besoin d'avoir une solution, simple et utilisable de façon diversifiée, pour recompresser des zones les plus différentes possibles de l'espace creux de moulage, en particulier les sections voisines du canal de coulée de l'espace creux de moulage. Ceci également est le but posé comme base à l'invention, ce problème ayant été résolu selon l'invention par le fait qu'au moins un piston de recompression peut être déplacé dans le canal de coulée dans une position décalée par rapport à l'axe longitudinal de la chambre de moulage et selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, il est proposé que la position du piston de recompression soit décalée, par rapport à l'axe longitudinal de la chambre de moulage, de manière que, dans toute ses positions, il soit placé hors d'une surface de projection du piston de moulage sur le plan de séparation entre les deux parties de moule. Il est renvoyé au fait que cette solution s'avère particulièrement appropriée lorsque l'on travaille avec un métal se trouvant près de la température de solidus, en particulier un métal qui est chauffé à une température située entre le solidus et le liquidus et qui présente ainsi des propriétées thixotropiques. Pour de tels matériaux, la question du respect d'une plage de températures prédéterminée s'avère particulièrement critique, d'autre part également le risque d'une solidification trop rapide ou de différences de températures dans différentes sections de l'espace creux de moulage existant également. Une autre solution avantageuse est offerte par une disposition multiple de pistons de recompression pour un seul et même espace creux de moulage, respectivement pour son canal de coulée afférent, comme ceci est indiqué si au moins deux pistons de recompression sont prévus et disposés sur l'espace creux de moulage et sur le canal de moulage. Car, en combinaison avec la solution selon l'invention et par la subdivision des espaces influencés par l'action du piston de recompression, la compression peut globalement être maintenue mieux sous contrôle en particulier lorsqu'en plus il est prévu est prévu un dispositif de régulation pour régler la pression du piston de recompression, avec un transducteur de valeur DE CONSIGNE et un transducteur valeur RELLE et un dispositif comparateur, bien que cette dernière disposition s'avère également avantageuse indépendamment de l'utilisation de plusieurs pistons de recompression. Ici également il faut remarquer qu'une telle disposition convient particulièrement pour un matériau thixotropique du fait des difficultés indiquées ci-dessus et l'invention convient dans la mesure également un procédé de moulage sous pression de matériau thixotropique pour lequel on applique les dispositions caractérisées par le fait que: - la position du piston de recompression est décalée, par rapport à l'axe longitudinal de la chambre de moulage, de manière que, dans toutes ses positions, il soit placé hors d'une surface de projection du piston de moulage sur le plan de séparation, entre les deux parties de moule, - le piston de recompression est déplaçable parallèlement au piston de moulage, - le piston de recompression est guidé dans un espace creux ménagé sur le côté de la partie de moule mobile, - au piston de recompression est associé un dispositif d'entraînement qui est conçu et dimensionné pour exercer une pression plus élevée que ce que permet le dispositif d'entraînement du piston de moulage, - au piston de recompression est associé un dispositif d'entraînement qui est conçu pour exercer une pression supérieure à 1500 bar, de préférence cependant inférieure à 3500 bar et/ou la pression du piston de recompression étant d'à peu près 1,25 à 2 fois la pression du piston de moulage, - le piston de recompression a un diamètre correspondant au maximum à la largeur du canal de moulage à l'endroit auquel est disposé le piston de recompression, de préférence cependant en ayant un diamètre plus petit, - au moins deux pistons de recompression sont prévus et disposés sur l'espace creux de moulage et sur le canal de moulage, - il est prévu un dispositif de régulation pour régler la pression du piston de recompression, avec un transducteur de valeur DE CONSIGNE et un transducteur valeur RELLE et un dispositif comparateur. D'autres détails et avantages résultent de la description faite ci-après d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans la figure unique du dessin. Sur une machine à mouler sous pression non représentée en détails est prévu un porte-moule 1 stationnaire, avec un demi-moule 2 connu en soi, stationnaire, fixé d'une manière non représentée en détails. A ces deux parties est fixée une chambre de moulage 3 dans laquelle un piston de moulage est déplaçable, de manière connue en soi, à l'aide d'un dispositif d'entraînement non représenté, mais également usuel à l'Homme de l'art, le déplacement se faisant le long de l'axe longitudinal A de la chambre de moulage 3 dans la position représentée qui est à peu près la position finale dans le cas d'un moulage, au moyen duquel du métal 5 peut être introduit par un canal de moulage 6, dans un espace creux de moulage 8, en passant par une section rétrécie 7. Cet espace creux de moulage 8 est délimité, d'une part, par le demi- moule 2 stationnaire et, d'autre part, par un deuxième demi-moule 9 déplaçable par rapport à ce demi-moule 2. Est raccordé à l'espace creux de moulage 9 l'espace creux d'une douille de cylindre 10, dans laquelle un piston de recompression 11 est déplaçable au moyen d'un dispositif d'entraînement usuel au technicien et soi quelconque, pour refouler et compresser dans une section 11 un grand volume depuis l'espace creux de la douille 10 pendant le mouvement d'enfoncement du piston de moulage 4n, du métal étant introduit à cet endroit - ceci se faisant lors du retrait du métal dans la section 12, suite à la solidification. L'espace cylindrique représenté à gauche du piston 11 sur la figure fait partie du dispositif d'entraînement du piston 11 et est alimenté en un fluide hydraulique de préférence, dont la pression est mesurée à l'aide d'un capteur de valeur REELLE 13 et qui comparée dans un dispositif comparateur 14 à une valeur de CONSIGNE fournie par un transducteur de CONSIGNE 15. Il faut mentionner que cette valeur de CONSIGNE ne doit pas absolument être fixe, mais que, au contraire, le cas échéant, elle peut suivre une courbe programmée de la pression, un programme de pression prédéterminé pouvant être alloué, donnant des évolutions en fonction du temps ou de la course (en fonction de la course parcourue par le piston 11 dans la douille 10). Plusieurs de ces unités de pistons 11 et de cylindres 10 peuvent être associées le cas échéant à l'espace creux de moulage 8 selon la taille et la réalisation. En tous cas il est particulièrement avantageux que (en variante ou en plus du piston 11) un piston 16 soit disposé dans un cylindre 17 de manière à être déplacé par rapport à l'axe A de la chambre de moulage 3. Ce déplacement peut être relativement faible, cependant il est avantageusement d'une valeur telle que le piston 16 est placé dans toute ses positions à l'extérieur d'une surface de projection du piston de moulage sur le plan de séparation T passant entre les demi-moules 2 et 9. La raison de cette disposition réside dans le fait que, ce faisant, le piston de recompression 16 peut être exposé à une pression largement supérieure que celle à laquelle est exposé le piston de moulage 4 et son dispositif d'entraînement sans que de ce fait le piston de moulage doive être déplacé depuis sa position finale représentée, comme ceci serait le cas si les pistons 4 et 16 étaient directement l'un en face de l'autre. Ce risque est amoindri par un certain décalage de leurs axe longitudinaux, mais il est pratiquement exclu en adoptant la position représentée. En fait on peut obtenir des pièces moulées sous pression de densité et de résistance particulières lorsque la pression exercée par le piston de recompression 16 est supérieure à celle du piston de moulage et, de manière appropriée, dépasse 1500 bar, la pression de recompression pouvant atteindre 3500 bar. Si l'on suppose que la pression du piston de moulage 4 peut être d'à peu près 1500 bar, ainsi la pression du piston de recompression va dans la pratique être de l'ordre de grandeur de 1,25 à 2 fois la pression du piston de moulage 3. Théoriquement, le piston de recompression 16 pourrait être disposé parallèlement au plan de séparation T ou bien dans ce plan, cependant ceci pourrait mener en cas de pannes à des difficultés de démoulage, ce pourquoi une telle disposition n'est pas préférée. Une autre possibilité consisterait à disposer le cylindre 17 non pas du côté du moule mobile 9, mais du côté du piston de moulage 4 ou du moule stationnaire, son axe ne devant pas être absolument parallèle à celui du piston de moulage et à l'axe A de la chambre de moulage 3. Pendant cependant que la partie stationnaire 1, 2 fait partie de la machine elle-même et qu'ainsi la machine est soumise aux coûts du piston de recompression, même si celuici n'était pas nécessaire pour certaines applications, la disposition adoptée sur le demi-moule mobile 9 dépend de l'objet à fabriquer, le demi-moule 9 devant être fabriqué de toute manière de façon particulière pour cet objet. La solution représentée, en choisissant de le placer du côté opposé au piston de moulage 4 est de ce fait préférée. Justement en disposant le piston 16 près de la section 7 il est assuré que sa pression exercée sur le métal 5 agit avec sécurité également sur le métal se trouvant dans la section 7 et ainsi également sur la section voisine 18 de l'espace creux de moulage 8. D'autre part, un effet sur le piston de moulage 4 du fait de la déviation venant de la disposition représentée, concernant les courants du métal n'est pas à redouter, en particulier lorsque l'on moule un métal thixotropique. De préférence, un dispositif de régulation 13 à 15 peut également être associé au cylindre 17, de sorte que les pressions des différents pistons 11, 16 peuvent être réglées indépendamment les unes des autres. Il est souhaité régler, en au moins deux de ces pistons 11, 16, une même valeur de la pression, de sorte qu'évidemment on peut prévoir pour ces pressions un circuit de réglage commun. Le canal de moulage 6 comme on le voit est relativement large. Par contre le piston 16 relié au canal de coulée 6 a un diamètre relativement petit. De préférence, le diamètre D du piston 16 est au maximum de la largeur mesurée perpendiculairement à son déplacement (qui est appelé B sur la figure, bien qu'il s'agisse de la dimension mesurée perpendiculairement par rapport à ce diamètre). De préférence cependant le diamètre D est inférieur à la largeur B, mesurée perpendiculairement par rapport & sa direction de déplacement, du canal de coulée 6. Il est évident que l'invention peut subir de nombreuses modifications. Par exemple on peut également prévoir outre une partie de moule stationnaire, également deux ou même trois parties de moule mobiles. En outre, dans le cas o l'on a des systèmes à canal de coulée étendus, par exemple ramifiés en plusieurs espaces creux de moulage, on pourrait5 disposer sur ces systèmes chaque fois des pistons de recompresssion correspondant au piston 16. REVENDICATIONS 1. Machine à mouler sous pression avec un espace creux de moulage (8) entouré par au moins deux parties de moule (2, respectivement 9) séparées l'une de l'autre par un plan de séparation, notamment une partie de moule mobile (9) et une partie de moule stationnaire (2), d'un moule (2, 9) constitué par ces deux parties (2, respectivement 9), dans lequel un métal (5) à mouler peut être injecté par un canal de coulée (6) dans le moule (2, 9) à l'aide d'un piston de moulage (4) qui est déplaçable dans une chambre de moulage (3), dans laquelle le métal (5) peut être introduit, à l'aide d'un entraînement, le long de l'axe longitudinal (A) de la chambre de moulage (3), au moins un piston de recompression (16) agissant sur le métal (5) injecté étant prévu et pouvant être déplacé, depuis un espace creux (17) le recevant et venir sur le métal (5), caractérisée en ce qu'au moins un piston de recompression peut être déplacé dans le canal de coulée (6) dans une position décalée par rapport à l'axe longitudinal (A) de la chambre de moulage (3). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position du piston de recompression (16) est décalée, par rapport à l'axe longitudinal (A) de la chambre de moulage (3), de manière que, dans toutes ses positions, il soit placé hors d'une surface de projection du piston de moulage (4) sur le plan de séparation (T), entre les deux parties de moule (2, respectivement 9). 3. Machine selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de recompression (16) est déplaçable parallèlement au piston de moulage (4). 4. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de recompression (16) est guidé dans un espace creux (17) ménagé sur le côté de la partie de moule mobile (9). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au piston de recompression (16) est associé un dispositif d'entraînement qui est conçu et dimensionné pour exercer une pression plus élevée que ce que permet le dispositif d'entraînement du piston de moulage (4). 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au piston de recompression (16) est associé un dispositif d'entraînement qui est conçu pour exercer une pression supérieure à 1500 bar, de préférence cependant inférieure à 3500 bar et/ou la pression du piston de recompression (16) étant d'à peu près 1,25 à 2 fois la pression du piston de moulage (3). 7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de recompression (16) a un diamètre (D) correspondant au maximum à la largeur (B) du canal de moulage (6) à l'endroit auquel est disposé le piston de recompression (16), de préférence cependant en ayant un diamètre (D) plus petit. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins deux pistons de recompression (11, 16) sont prévus et disposés sur l'espace creux de moulage (8) et sur le canal de moulage (6). 9. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'est prévu un dispositif de régulation (13 à 15) pour régler la pression du piston de recompression (11, 16), avec un transducteur de valeur DE CONSIGNE (15) et un transducteur valeur RELLE (13) et un dispositif comparateur (14).