Brevet FR2746334A1 — publié le 19970926

DESCRIPTION DISPOSITIF EQUIPANT UNE MACHINE A CHAMBRE CHAUDE POUR LA COULEE DE METAUX SOUS PRESSION La presente invention se rapporte à un dispositif équi- pant une machine à chambre chaude pour la coulée de métaux sous pression, notamment une machine de coulée de zinc sous pres- sion, comprenant une busette munie d'un canal de passage d'un métal en fusion, la busette étant intégrée dans une partie d'un outil, sur laquelle elle est retenue, et le canal de passage étant en communication, d'une part, avec un dispositif d'ali- mentation en métal et, d'autre part, avec une cavité de l'outil. Dans des dispositifs de ce type, jusqu'à présent classi- ques, le canal de passage de la busette est de réalisation tron- conique, de sorte qu'il s'évase tronconiquement en direction de la cavité, de l'embouchure d'entrée vers l'embouchure de sor- tie. Pour obtenir, à l'extrémité de la busette, une rupture de la carotte d'amorçage matérialisant l'extrémité d'afflux, un refroidissement de la buse est prévu dans cette région, c'est- à-dire quasiment à l'extrémité postérieure de ladite buse, afin d'atteindre un figeage du matériau à cet emplacement. Cet agen- cement et cette réalisation donnent naissance à une carotte d'amorçage relativement volumineuse et longue qui représente une perte de matériau et qui, de surcroît, joue un rôle détermi- nant pour le temps de cycle de la machine de coulée sous pres- sion, car toute la masse de ladite carotte doit refroidir et se figer. En conséquence, cette réalisation est considérée comme désavantageuse. En se fondant sur cet état de la technique, l'invention a pour objet de fournir un dispositif du type considéré qui per- mette de réduire la coulée initiale à un minimum, c'est-à-dire d'économiser la matière, et grâce auquel des temps de cycles plus rapides puissent être obtenus. Pour atteindre cet objet, l'invention propose que le ca- nal de passage de la busette soit de réalisation cylindrique sur l'essentiel de son étendue, depuis l'embouchure d'alimentation jusqu'à une courte distance avant l'embouchure vers la cavité, comporte ensuite un resserrement et, dans la continuité de celui-ci, un évasement tronconique débouchant dans la cavité; que la busette présente, sur approximativement toute la lon- gueur de la réalisation cylindrique du canal, un chauffage électrique éventuellement ceinturé par une isolation thermi- que; et que la busette comporte une zone de refroidissement dans la région du resserrement. Cette réalisation permet d'obtenir que la masse en fu- sion, en attente dans la région cylindrique du canal de passage de la busette, conserve sa fluidité de fusion tandis que, dans la région du resserrement, le matériau en fusion se fige sous l'action de la zone de refroidissement disposée à cet emplace- ment, ce qui interdit l'afflux ultérieur de matériau en fusion. Grâce à la région extrême tronconique du canal de passage, il est fait en sorte que, au stade de l'éjection de la pièce usinée moulée dans la cavité, la masselotte soit détachée et arrachée d'avec la région tronconique dudit canal; il en résulte une longueur modeste de la masselotte, c'est-à-dire qu'on obtient une réduction à un minimum de la coulée initiale, avec économie de matière considérable. Le fait que la masselotte ne présente qu'une masse relativement faible autorise, de surcroît, un temps de cycle plus rapide de la machine de coulée sous pres- sion, car seule est requise la solidification d'une masse moin- dre que celle nécessaire dans l'état de la technique. La température régnant dans le canal logeant la masse (partie cylindrique du canal de passage) mesure, par exemple, 420 C, tandis qu'il règne une température de rupture d'environ 390 C dans la région du resserrement et de la zone de refroidis- sement. Le resserrement, et l'évasement tronconique successif, prodiguent le réglage d'un point de rupture pouvant être res- pecté avec précision. De préférence, il est de surcroît prévu que la zone de refroidissement soit formée par une saignée pratiquée dans le corps de la busette. Il peut alors s'avérer préférentiel que la saignée soit constituée d'une encoche annulaire. D'une manière particulièrement préférentielle, il est prévu que la zone de refroidissement soit ménagée, dans le sens radial, à l'emplacement le plus étroit du resserrement fusion- nant dans la busette. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin sché- matique annexé sur lequel la figure unique illustre, en coupe transversale, un fragment d'un outil de coulée de zinc sous pression. Dans l'exemple de réalisation, la référence numérique 1 désigne la cavité d'un moule de coulée sous pression, une partie mobile 2 du moule pouvant coulisser par rapport à une partie fixe 3 dudit moule, dans la direction d'une flèche 4, soit pour fermer la cavité 1, soit pour ouvrir ladite cavité 1 après la solidification de la pièce moulée dans cette dernière, et pour éjecter la pièce usinée achevée. La cavité est alimentée par l'intermédiaire d'une bu- sette 5. Cette busette présente un canal de passage en communi- cation, d'une part, avec un dispositif d'alimentation en métal non illustré sur le dessin et, d'autre part, avec la cavité 1. Conformément à l'invention, le canal de passage de la busette est de réalisation cylindrique sur l'essentiel de son étendue, depuis l'embouchure d'alimentation jusqu'à une courte distance avant l'embouchure vers la cavité 1. La configuration cylindrique du canal est désignée par 6. Le canal de passage comporte ensuite un resserrement 7 et, dans la continuité de celui-ci, un évasement tronconique 8 débouchant dans la cavité 1. La busette 5 présente, sur approximativement toute la longueur de la région cylindrique 6 du canal, un chauffage électrique 9 qui est encore ceinturé, extérieurement dans le sens radial, par une enveloppe isolante 10. La busette 5 compor- te une zone de refroidissement 11 dans la région du resserrement 7. La zone de refroidissement 11 est formée par une saignée pratiquée dans le corps de la busette 5 et préférentiellement constituée d'une encoche annulaire. La zone de refroidissement 11 est exactement ménagée, dans le sens radial, à l'emplacement le plus étroit du resserrement 7 fusionnant dans ladite busette 5. Conformément à cette réalisation, l'on obtient que le maté- riau s'écoulant par le canal de passage de la busette 5 par- vienne dans la cavité 1 et que, après remplissage de ladite ca- vité, le métal liquide en attente dans le canal de passage soit figé dans la région de la zone de refroidissement 11, et de l'em- placement le plus étroit du resserrement 7; ainsi, le matériau en attente dans la région cylindrique 6 conserve sa fluidité de fusion, ce qui est favorisé et provoqué par le chauffage 9 et par l'enveloppe isolante 10. Lors de l'ouverture des parties 2 et 3 du moule, la pièce moulée dans la cavité 1 peut être expulsée, la région du métal située dans l'évasement tronconique 8 étant alors arrachée d'avec la région extrême figée, au voisinage du resserrement, et étant conjointement éjectée. La masselotte ainsi formée est relativement courte et ne renferme que relativement peu de ma- tériau. Grâce à la faible quantité de matériau, il est également possible d'obtenir des temps de cycles plus rapides, car une moins grande masse (masse d'amorçage de la coulée) doit refroi- dir. La zone de refroidissement permet d'atteindre un refroi- dissement à définition précise dans la région du resserrement 7, de sorte que les conditions sont reproductibles. La zone de rupture peut ainsi être respectée avec exactitude. Toutes les caractéristiques nouvelles individuelles et combinées, énoncées dans la description et/ou mises en évidence par le dessin, sont considérées comme revêtant un caractère inventif essentiel. Il va néanmoins de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS - 1. Dispositif équipant une machine à chambre chaude pour la coulée de métaux sous pression, notamment une machine de cou- lée de zinc sous pression, comprenant une busette munie d'un canal de passage d'un métal en fusion, la busette étant intégrée dans une partie d'un outil, sur laquelle elle est retenue, et le canal de passage étant en communication, d'une part, avec un dispositif d'alimentation en métal et, d'autre part, avec une cavité de l'outil, dispositif caractérisé par le fait que le canal de passage de la busette (5) est de réalisation cylindri- que sur l'essentiel de son étendue, depuis l'embouchure d'ali- mentation jusqu'à une courte distance avant l'embouchure vers la cavité (1), comporte ensuite un resserrement (7) et, dans la continuité de celui-ci, un évasement tronconique (8) débou- chant dans la cavité (1); par le fait que la busette (5) présen- te, sur approximativement toute la longueur de la réalisation cylindrique (6) du canal, un chauffage électrique (9) éventuel- lement ceinturé par une isolation thermique (10); et par le fait que la busette (5) comporte une zone de refroidissement (11) dans la région du resserrement (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la zone de refroidissement (11) est formée par une saignée pratiquée dans le corps de la busette (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la saignée est constituée d'une encoche annu- laire. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la zone de refroidissement (11) est ménagée, dans le sens radial, à l'emplacement le plus étroit du resserrement (7) fusionnant dans la busette (5).