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"Perfectionnements aux procédés et dispositifs pour le moulage sous pression des métaux ou alliages"
Dans les procédés actuellement connus pour le moulage sous pression des métaux/ou alliages, la
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matière à mouler, màintenue à l'état liquide dans un creuset ou dans une capacité auxiliaire séparée du moule, est introduite dans les gravures de ce dernier ou dans les coquilles utilisées, par l'intermédiaire d'un canal plus ou moins long qui relie le moule audit creuset ou à ladite capacité auxiliaire, la propulsion du métal ou de l'alliage étant obtenue au moyen d'air comprimé ou au moyen d'un piston qui, généralement, est noyé dans le métal fondu.
Or, cette façon de procéder implique l'ajus- tage de l'orifice d'entrée du moule avec l'orifice de sortie, buse ou ajutage, du canal par l'intermédiaire duquel le métal ou l'alliage en fusion vient de la capacité auxiliaire annexe précitée, ledit ajustage pouvant être fait, soit dans le plan de jonction des deux demi-parties du moule, soit à travers l'une des deux demi-parties et perpendiculairement au plan de jonction en question.
Elle présente donc de nombreux inconvénients:
1 - L'ajustage que l'on est obligé de réaliser entraine une perte de temps qu'il est préférable d'é- viter;
2 - L'existance de canalisations ou raccords in- termédiaires, à l'intérieur desquels une partie de la matière traitée se solidifie, nécessite des nettoyages parfois difficiles à réaliser.
Elle oblige, en outre, à rompre le jet qui s'est formé à la suite de l'injec- tion du métal et qui produit une soudure à l'extrémité du canal d'injection et l'orifice par lequel le métal entre dans le moule, rupture presque impossible aveo certains métaux tels que le cuivre ;
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3 - Du fait des différences de dilatation exis- tant entre le moule, qui doit être à basse température, et le canal d'amenée du métal qudoit au contraire, être à très haute température pour que le métal ou l'alliage traité reste en fusion pendant sa translation, il est très difficile de réaliser un ajustage tel qu'aucune fuite ne se produire;
4 - Pour conserver au métal ou à l'alliage traité une fluidité suffisante pour lui permettre de cheminer convenablement à travers le canal de liaison, on est obligé de maintenir ce métal à très haute température;
5 - Le balayage violent du canal par le métal en fusion entraine une détérioration rapide dudit canal par érosion et par dissolution;
6 - Du fait de la surchauffe nécessaire et du fait des matières étrangères, du fer notamment, qui s'y dissolvent pendant son parcours, le métal traité est devenu de qualité inférieure sinon tout à fait mauvais lorsqu'il arrive dans la gravure du moule;
7 - Enfin, il est dangereux de soumettre à de fortes pressions des enveloppes ou des conduits qui sont portés au rouge.
La présente invention permet de remédier à tous ces inconvénients, particulièrement dans le cas où on traite des métaux à point de fusion élevé et, par suite, elle permet d'atteindre une production industrielle constante en évitant la détérioration du matériel utilisé.
Ce résultat est obtenu par le fait qu'on ménage, dans les coquilles du moule et au voisinage immédiat de la gravure dont ces coquilles sont pour- vues, une capacité dans laquelle on place, au début
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de l'opération, le métal ou l'alliage liquide à mouler, les parois de ladite capacité étant garnies d'un revêtement isolant fixe ou amovible et les coquilles du moule étant aménagées de manière qu'un piston, mobile à l'intérieur de la capacité précitée, puisse s'y déplacer en vue de chasser le métal dans les gravures du moule.
On peut, bien entendu, sans sortir du domaine de l'invention, adopter des dispositions quelconques pour l'aménagement de la capacité auxiliaire précitée à l'intérieur du moule ainsi que pour l'aménagement du piston. Toutefois, on disposera, de préférence, la dite capacité auxiliaire et ledit piston de manière que ce dernier se déplace suivant une direction perpendiculaire ou suivant une direction parallèle au plan de raccordement des deux coquilles du moule.
Quelle que soit la disposition adoptée, le moule ainsi réalisé constitue un produit industriel nouveau présentant, par rapport à ceux qui existaient déjà, des avantages incontestables.
On a décrit ci-dessous et sur le dessin annexé on a représenté, mais, bien entendu, uniquement à titre d'exemple, divers modes de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 1 représente schématiquement une coupe verticale diamétrale d'un premier mode de réalisation, ladite coupe étant faite suivant 1-1 de la figure 2 ;
La figure 2 représente une vue en plan de la partie du dispositif qui se trouve au-dessous du plan horizontal indiqué par la ligne/de coupe II-II
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de la figure 1 ;
La figure 3 représente schématiquement une coupe diamétrale verticale d'un deuxième mode de réa- lisation, ladite coupe étant faite suivant III-III de la figure 4;
La figure 4 représente une vue en plan de la partie du dispositif qui se trouve au-dessous du plan horizontal indiqué par la, ligne de coupe IV-IV de la figure 3 ;
La figure 5 représente une vue en éléva- tion avec arrachement partiel d'un appareil de mou- lage constituant un premier mode de réalisation pra- tique de l'invention et dans lequel le piston qui refoule le métal traité se déplace perpendiculaire- ment au plan de jonction des deux,-demi-parties du moule;
La figure 6 représente, à plus grande é- chelle, une coupe diamétrale du dispositif de mou- lage proprement dit de l'appareil en question;
La figure 7 représente une coupe diamétrale verticale du dispositif de moulage proprement dit d'un appareil constituant un second mode de réalisa- tion de l'invention, ledit appareil comportant un piston qui se déplace parallèlement à la ligne de jonction des deux-demi-parties du,moule;
La figure 8 représente une vue en plan de la partie du dispositif représenté sur la figure 7, qui se trouve au-dessous du plan A-B
Comme on peut le voir sur ces figures, le moule est constitué par deux coquilles 1 et 2, res- pectivement fixées sur deux supports 3 t 4 suscep-
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tibles de coulisser le long de montants 5, de façon qu'on puisse écarter ou rapprocher les deux coquilles et, en supposant qu'on laisse la coquille inférieure 1 fixe, amener la coquille supérieure 2, soit à la position d'ouverture, dans laquelle elle est repré- sentée en traits pleins sur la figure 1, soit à la position de fermeture dans laquelle elle est repré- sentée en pointillé sur cette même figure.
Dans les dites coquilles sont, bien entendu, pratiquées les gravures 6 et 7 correspondant à la forme et aux dimensions de la ou des pièces que lion veut réaliser.
'En outre, au centre de la coquille infé- rieure 1 est réservée une capacité auxiliaire annexe de forme cylindrique à axe vertical 8 dans laquelle on versera la matière liquide à mouler et à l'inté- rieur de laquelle peut se déplacer, sous l'action d'un mécanisme de commande absolument quelconque, un piston cylindrique à axe vertical 9.
Les parois de ladite capacité annexe ainsi que, s'il y a lieu, la face du piston sont revêtues d'un isolant thermique approprié 10 destiné à éviter le refroidissement trop rapide du métal traité.
Pour réaliser un moulage, on opère comme suit
Les coquilles 1 et 2 étant écartees l'une de l'autre, on verse dans la capacité auxiliaire 8 la matière liquide à mouler. On peut se servir à cet effet d'un ustensile absolument quelconque.
On rapproche ensuite l'une de l'autre les deux coquilles et on les assujettit dans la position dans laquelle elles doivent rester.
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Ceci fait, en agissant de façon convenable sur le piston 9, on refoule dans l'espace vide exis- tant entre les coquilles, du fait de la présence des gravures 6 et 7, la matière liquide contenue dans la capacité auxiliaire 8.
Une fois ladite matière solidifiée, on ouvre le moule en écartant les coquilles et on peut alors enlever immédiatement la pièce fabriquée.
Au cas où on aurait introduit dans la capa- cité 8 un léger excès de matière, cet excès de matière n'empêcherait pas le démoulage et l'enlèvement de la pièce; il donnerait simplement lieu, au-dessous de la partie centrale de ladite pièce, à une faible surépais- seur qu'une légère retouche ferait aisément disparaître.
Le deuxième mode de mise en oeuvre, schéma- tiquement représenté sur les figures 3 et 4, ne diffère de celui qui vient d'être décrit que par la forme et la disposition de la capacité auxiliaire et du piston.
Comme lui, il comporte deux coquilles l'et 2' respectivement fixées sur deux supports 3' et 4' susceptibles de coulisser le long de montants 5' et comportant des gravures 6' et 7'. lais la capacité auxiliaire 8' a une forme parallélipipédique et reçoit un piston 9' de section rectangulaire qui, au lieu de se déplacer comme le précédent suivant une direction perpendiculaire au plan de raccordement des coquilles, se déplace suivant une direction parallèle audit plan.
Le fonctionnement de ce deuxième mode de mise en oeuvre est le même que celui précédemment in- diqué pour le premier mode de mise en oeuvre.
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La matière liquide à mouler étant intro- duite dans la capacité 8' pendant que le moule est ouvert et que les deux coquilles qui le constituent sont écartées l'une de l'autre, on refoule cette matière dans la gravure en agissant sur le piston 9' après que le moule a été fermé et que les deux coquilles ont été convenablement assujetties l'une contre l'autre.
Dans ce second mode de mise en oeuvre, on pourrait, bien entendu, utiliser une capacité auxiliaire et un piston de forme cylindrique; dans ce cas, le logement destiné à recevoir le piston serait constitué par deux demi-cylindres aménagés l'un dans la coquille inférieure, l'autre dans la coquille supérieure.
Comme on le voit sur la figure 5, l'appa- reil représenté sur cette figure et qui constitue un premier mode de réalisation pratique de l'inven- tion comporte un socle 11 supportant quatre colonnes 12 sur lesquelles est monté et fixé un plateau 13 formant tête de presse.
Le long de la partie des colonnes 12 qui se trouve au-dessus du plateau 13 peut se déplacer un chariot 14 dont les déplacements verticaux, dans le sens descendant, sont commandés par des pistons 15-15 actionnés eux-mêmes au moyen d'huile intro- duite sous pression dans les cylindres du corps da presse 16, à l'intérieur desquels pénètre l'extrémi- té supérieure des dits pistons.
Lors de l'ouverture du moule, le chariot 14 est tiré vers le haut par des tige-4 17 rappelées
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vers le haut par des ressorts convenables disposés dans des tubes 17'-17' aménagés à la partie supé- rieure de l'appareil.
Sur un second plateau 18, aménagé à la partie supérieure des colonnes 12, est monté un compresseur à huile 19 actionné de toute façon con- venable, soit directement par un moteur monté en bout d'arbre, soit par l'intermédiaire d'une trans- mission quelconque.
Sur le même plateau 18 sont montés, d'une part un réservoir à huile 20, d'autre part les tubes 17'-17' précités.
Une manette 21, placée à portée de la main permet de commander, par l'intermédiaire d'une tige 22, la clef 23 du compresseur 19.
Suivant la position qu'on lui donne, la dite clef met en communication le circuit d'aspira- tion et le circuit de refoulement du compresseur; c'est-à-dire supprime la pression qui agit sur les pistons 15-15 ou, au contraire, interrompt la commu- nication entre les circuits en question et, par con- @ séquent, fait immédiatement agir la pression sur les pistons précités.
On fait passer la clef d'une position à une autre en lui faisant subir un mouvement de ro- tation dont l'amplitude est égale à un quart de tour.
Lorsque la clef occupe la position pour laquelle les deux circuits intérieurs du compresseur, circuit d'aspiration et circuit de refoulement, communiquent entre eux, l'huile contenue dans le corps 16 peut être refoulée dans le réservoir à
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huile 20, à travers le compresseur 19.
Une clef 25 permet de faire fonctionner un distributeur à quatre voies 24.
Ce dernier communique tout d'abord avec une canalisation générale de circulation d'huile 26 qui vient du compresseur.
Il communique, d'autre part, avec un tube 27 jouant le rôle d'accumulateur de pression dans lequel, lorsque la clef 25 est dans sa position de repos, l'huile arrivant du compresseur par la cana- lisation 26 peut pénétrer et comprimer une réserve d'air enfermée à la partie supérieure dudit tube.
Un clapet de retenue 26' permet à l'huile de se rendre de la canalisation 26 à l'accumulateur 27 à travers le distributeur 24, mais l'empêche de revenir vers le compresseur 19 à travers la canali- sation 26, lorsque le compresseur n'est pas en pres- sion
Le distributeur 24 communique, en outre, avec une canalisation 28 qui le relie à un cylindre 29 dans lequel peut se mouvoir un piston plongeur 30 qui, par l'intermédiaire d'une tige de réglage 31, commande le piston 32 au moyen duquel le métal en fusion est refoulé dans les gravures du moule.
Enfin, ce même distributeur est relié à une canalisation d'évacuation 33 qui revient au ré- servoir à huile 20. Lorsque la clef 25 se trouve dans la position de repos, la canalisation 33 est mise en communication avec la canalisation 28, ce qui permet à l'huile utilisée pour l'injection du métal de revenir au réservoir 20.
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Comme on le voit sur la figure 6, le moule est généralement constitué par deux plaques
34 et 35 dont la première est fixée sur le plateau
13 précité et dont la seconde est reliée, par l'in- termédiaire d'un support à colonnes 36, au chariot
14 indiqué plus haut.
Dans le plateau 13 est pratiqué un trou comportant, à sa partie supérieure, un embrèvement dans lequel vient prendre appui l'épaulement d'un cylindre métallique 37 constituant une armature à l'intérieur de laquelle est aménagée une garniture isolante au point de vue thermique 38 constituée par un produit réfractaire convenable quelconque, des feuilles de mica superposées par exemple, ou un composé de silicate de magnésie "steatite", "isolantite" ou autre.
Dans la partie supérieure du cylindre 37 et dans la garniture réfractaire 38 est creusé un canal cylindrique 39 alésé au même diamètre qu'un canal cylindrique 39' ménagé dans la plaque infé- rieure 34 du moule et destiné à recevoir l'auget ou la capsule 38' à parois minces, en matière iso- lante au point de vue thermique, dans lesquels on verse, au moment du moulage, le métal ou l'alliage en fusion.
Pour réaliser un moulage, on opère comme suit :
La machine étant supposée ouverte, c'est- à-dire le chariot 14, le support 36 et la demi-par- tie supérieure 35 du moule étant remontés dans la position dans laquelle ils sont représentés en poin-
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tillé sur la figure 5 et le compresseur 19 tournant sans fournir de pression, on verse, à l'aide d'un ustensile quelconque, dans l'auget 38' qui se trouve dans la cavité 39 réservée dans la partie inférieure 34 du moule, la quantité voulue de métal ou d'alliage ce dernier ayant été chauffé et fondu dans un creu- set séparé de l'appareil.
La quantité de métal ou d'alliage en fu- sion ainsi versée doit être suffisante pour remplir par suite les gravures du moule et donner la pièce à réaliser, mais, au moment considéré, elle ne doit pas dépasser le bord supérieur du cylindre d'isolant thermique 38.
Une fois introduit, le métal conserve sa chaleur et reste à l'état:liquide pendant un temps plus que suffisant pour la réalisation des opéra- tions qui vont être indiquées.
Le dispositif ayant ainsi été préparé, on fait tourner d'un quart de tour la manette 21
Le compresseur, qui tournait à vide, commence à fournir la pression et, par suite, les deux pistons 15-15 descendent et assurent la fer- meture du moule.
Au moment où la demi-partie supérieure 35 du moule vient buter contre la demi-partie infé- rieure 34, une issue est automatiquement offerte à l'huile sous pression pour lui permettre de se ren- dre, par l'intermédiaire de la canalisation générale 26 au distributeur 24 et, de là, au cylindre accu- mulateur 27 qu'elle arme en y faisant monter la pression jusqu'au niveau de la pression générale que l'on a choisie et que l'on s'est fixée d'avance.
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Au moment où la dite pression est atteinte, le régulateur du compresseur 19 agit automatiquement pour empêcher la pression de dépasser le point voulu.
Il convient de noter que l'armement complet de l'accumulateur 27 n'est nécessaire que lors du premier moulage. Lors des différents moulages succes- sifs suivants, l'opération indiquée ci-dessus et au cours de laquelle le compresseur envoie de l'huile dans l'accumulateur, a'seulement pour but de resti- tuer à ce dernier la quantité d'huile qu'il a dépen- sée pendant l'opération de moulage immédiatement précédente.
Une fois le moule fermé et l'accumulateur armé comme il a été dit ci-dessus, on fait tourner d'un quart de tour la clef 25 du distributeur 24.
On isole ainsi, de cette manière, l'accumulateur 27 de la canalisation générale 26 et oh isole également la canalisation d'évacuation 33, en même temps qu'on met l'accumulateur 27 en communication avec le cy- lindre 29.
Le piston 30 se trouve, par suite, chassé vers le haut et assure l'injection dans le moule du métal en fusion qui séjournait à l'intérieur du cylindre 38, au-dessus de la face supérieure du piston 32.
Ledit métal, poussé par le piston, monte jusqu'à ce qu'il rencontre la partie supérieure 35 du moule et jusqu'à ce que, par l'intermédiaire de lèvres de coulée 41, il pénètre dans les gravures 40 du moule.
Il convient de remarquer que la compression
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du métal en fusion ne se produit qutau moment où les gravures sont pleines et lorsque le piston 32 est engagé dans la cavité 39' ménagée dans la partie inférieure 34 du moule.
Si, maintenant, on ramène la clef 25 du distributeur 24 à sa position précédente, c'est-à- dire à sa position de repos, l'huile qui a pénétré dans le cylindre 29 et qui a provoqué l'injection du métal dans le moule est refoulée vers le distri- buteur 24 et le réservoir 20, simplement sous l'in- fluence du poids de l'ensemble des organes 30,31 et 32.
Pour la position en question de la clef 27 la canalisation 28 se trouve, en effet, en com- munication avec la canalisation 33.
Simultanément, le compresseur qui a conti- nué à fonctionner se trouve mis en communication avec l'accumulateur 27 lequel a perdu une petite partie de sa charge. Il lui restitue donc la quantité d'huile nécessaire pour y ramener la pression,-au niveau de la pression générale.
Bien entendu, dès qutun abaissement se produit dans la pression, le régulateur du compres- seut agit automatiquement de manière à ramener à la valeur voulue la pression générale en question.
Il ne:reste plus, pour effectuer le démou- lage, qu'à ramener la manette 21 à la position ini- tiale. En effet, dès qu'elle s'y trouve, le chariot 14 remonte sous l'action de ressorts de rappel pla- cés dans les cylindres 17'-17', entraînant avec lui
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le support 36,et la demi-partie supérieure 35 du moule qui en sont solidaires.
L'excédent de métal qui a pu subsister entre la face supérieure du piston 32 et la face inférieure de la demi-partie supérieure 35 du moule, excédent de métal qui, à ce moment, est fixé, est entrainé vers le haut exactement comme les pièces qui se sont formées dans les gravures 40 du moule.
Les dites pièces, ainsi que l'excédent de métal en question sont évacués par éjection, selon la façon de procéder habituelle.
La variante de réalisation dont le dispo- sitif particulier de moulage est représenté sur les figures 7 et 8 ne diffère de l'appareil qui vient d'être décrit que par l'aménagement spécial de ce dispositif.
Dans ladite variante de réalisation, l'in- jection, dans les gravures du moule, du métal ou de l'alliage en fusion, est obtenae au moyen d'un piston 42 qui se déplace parallèlement au plan de jonction des deux parties du,moule.
Le dit piston agit en pénétrant à l'inté- rieur d'une cavité 43 ménagée dans la demi-partie inférieure 44 du moule, cavité dans laquelle on a, au début de l'opération et alors que le moule était ouvert, c'est-à-dire alors que les deux demi-parties du moule étaient écartées l'une de l'autre, introduit après avoir mis en place l'auget ou capsule 45, la quantité de métal ou d'alliage en fusion nécessaire pour exécuter les pièces à réaliser.
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L'auget précité, qui ne présente pas de resistance à la déformation, est, bien entendu, dans ce cas comme dans le précédent, écrasé par le piston lors du refoulement du métal et on le change avant chaque opération, mais ce changement n'entraîne aucune perte de temps appréciable.
Il va d'ailleurs bien entendu de soi que l'auget isolant, peut, dans certains cas, être supprimé, la garniture isolante 38 étant suffisante et le piston agissant alors directement sur le métal ou l'alliage en fusion.
La combinaison de capsules ou augets isolants souples avec la garniture isolante complé- mentaire est particulièrement avantageuse dans le cas où l'on veut mouler des métaux dont le point de fusion est très élevé.
Dans la variante de réalisation représen- tée sur les figures 7 et 8, le piston d'injection 42 est rappelé vers l'extérieur après l'injection, au moyen de ressorts de rappel 46 ; ce cas, en effet, le déplacement du piston étant horizontal, on ne peut pas utiliser, pour la course de retour, l'action de la pesanteur.
Il va bien entendu de soi,que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple et qui sont représentés sur le dessin annexé pourraient être modifiés dans leurs détails d'exécution et pourraient être complétés par tous dispositifs accessoires utiles sans, pour cela, que l'on sorte du domaine de l'invention.
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"Improvements in processes and devices for the die-casting of metals or alloys"
In the currently known processes for the die-casting of metals / or alloys, the
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material to be molded, kept in the liquid state in a crucible or in an auxiliary capacity separate from the mold, is introduced into the engravings of the latter or into the shells used, by means of a more or less long channel which connects the mold to said crucible or to said auxiliary capacity, the propulsion of the metal or of the alloy being obtained by means of compressed air or by means of a piston which, generally, is embedded in the molten metal.
Now, this procedure involves adjusting the inlet orifice of the mold with the outlet orifice, nozzle or nozzle, of the channel through which the molten metal or alloy comes from the aforementioned auxiliary auxiliary capacity, said adjustment being able to be made either in the junction plane of the two half-parts of the mold, or through one of the two half-parts and perpendicular to the junction plane in question.
It therefore has many drawbacks:
1 - The adjustment which one is obliged to carry out entails a waste of time which it is preferable to avoid;
2 - The existence of intermediate pipes or fittings, inside which part of the treated material solidifies, requires cleaning which is sometimes difficult to carry out.
It also makes it necessary to break the jet which has formed following the injection of the metal and which produces a weld at the end of the injection channel and the orifice through which the metal enters. the mold, almost impossible to break with certain metals such as copper;
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3 - Due to the differences in expansion between the mold, which must be at low temperature, and the metal supply channel, which must, on the contrary, be at very high temperature so that the metal or the alloy treated remains in fusion during its translation, it is very difficult to carry out an adjustment such that no leakage occurs;
4 - To keep the metal or alloy treated sufficiently fluid to allow it to travel properly through the connecting channel, it is necessary to maintain this metal at very high temperature;
5 - The violent sweeping of the channel by the molten metal causes a rapid deterioration of said channel by erosion and by dissolution;
6 - Due to the necessary overheating and due to foreign matter, especially iron, which dissolves there during its journey, the treated metal has become of inferior quality if not completely bad when it arrives in the engraving of the mold ;
7 - Finally, it is dangerous to subject enclosures or conduits which are turned red to high pressure.
The present invention makes it possible to overcome all these drawbacks, particularly in the case where metals with a high melting point are treated and, consequently, it makes it possible to achieve constant industrial production while avoiding the deterioration of the equipment used.
This result is obtained by the fact that we spare, in the shells of the mold and in the immediate vicinity of the engraving with which these shells are provided, a capacity in which we place, at the beginning
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of the operation, the metal or the liquid alloy to be molded, the walls of said capacity being lined with a fixed or removable insulating coating and the mold shells being arranged so that a piston, movable inside the aforementioned capacity, can move there in order to drive out the metal in the engravings of the mold.
It is of course possible, without departing from the scope of the invention, to adopt any arrangements for the arrangement of the aforementioned auxiliary capacity inside the mold as well as for the arrangement of the piston. However, the said auxiliary capacitor and the said piston will preferably be arranged so that the latter moves in a direction perpendicular or in a direction parallel to the plane of connection of the two shells of the mold.
Whatever arrangement is adopted, the mold thus produced constitutes a new industrial product exhibiting, over those which already existed, undeniable advantages.
Various embodiments of the invention have been shown, but of course only by way of example below, and in the accompanying drawing have been shown.
FIG. 1 schematically represents a diametrical vertical section of a first embodiment, said section being taken along 1-1 of FIG. 2;
Figure 2 shows a plan view of the part of the device which lies below the horizontal plane indicated by the line / section II-II
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of Figure 1;
FIG. 3 diagrammatically represents a vertical diametral section of a second embodiment, said section being taken along III-III of FIG. 4;
Figure 4 shows a plan view of the portion of the device which lies below the horizontal plane indicated by section line IV-IV of Figure 3;
Figure 5 shows an elevational view partially broken away of a molding apparatus constituting a first practical embodiment of the invention and in which the piston which pushes the treated metal moves perpendicular to the axis. junction plane of the two, half-parts of the mold;
FIG. 6 represents, on a larger scale, a diametrical section of the actual molding device of the apparatus in question;
FIG. 7 represents a vertical diametrical section of the actual molding device of an apparatus constituting a second embodiment of the invention, said apparatus comprising a piston which moves parallel to the junction line of the two-halves. parts of the mold;
Figure 8 is a plan view of the part of the device shown in Figure 7, which is below plane A-B
As can be seen in these figures, the mold consists of two shells 1 and 2, respectively fixed on two supports 3 t 4 suscep-
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tibles to slide along uprights 5, so that the two shells can be moved apart or brought together and, assuming that the lower shell 1 is left fixed, bring the upper shell 2, either to the open position, in which it is represented in solid lines in FIG. 1, or in the closed position in which it is represented in dotted lines in this same figure.
In said shells are, of course, made the engravings 6 and 7 corresponding to the shape and dimensions of the part or parts that lion wants to achieve.
'In addition, in the center of the lower shell 1 is reserved an auxiliary auxiliary capacity of cylindrical shape with a vertical axis 8 in which the liquid material to be molded will be poured and inside which can move, under the action of an absolutely arbitrary control mechanism, a cylindrical piston with vertical axis 9.
The walls of said additional capacity as well as, if necessary, the face of the piston are coated with a suitable thermal insulation 10 intended to prevent the too rapid cooling of the treated metal.
To make a molding, the procedure is as follows
The shells 1 and 2 being separated from each other, the liquid material to be molded is poured into the auxiliary capacity 8. You can use absolutely any utensil for this purpose.
The two shells are then brought together and they are secured in the position in which they must remain.
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This done, by acting in a suitable manner on the piston 9, the liquid material contained in the auxiliary capacity 8 is forced into the empty space existing between the shells, due to the presence of the engravings 6 and 7.
Once said material has solidified, the mold is opened by separating the shells and the manufactured part can then be immediately removed.
Should a slight excess of material have been introduced into the capacity 8, this excess of material would not prevent the demoulding and the removal of the part; it would simply give rise, below the central part of the said part, to a slight excess thickness which a slight retouching would easily remove.
The second embodiment, shown diagrammatically in FIGS. 3 and 4, differs from that which has just been described only by the shape and the arrangement of the auxiliary capacity and of the piston.
Like it, it has two shells 1 and 2 'respectively fixed on two supports 3' and 4 'capable of sliding along uprights 5' and comprising engravings 6 'and 7'. Lais the auxiliary capacity 8 'has a parallelepiped shape and receives a piston 9' of rectangular section which, instead of moving like the previous one in a direction perpendicular to the plane of connection of the shells, moves in a direction parallel to said plane.
The operation of this second mode of implementation is the same as that previously indicated for the first mode of implementation.
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The liquid material to be molded being introduced into the capacity 8 'while the mold is open and the two shells which constitute it are separated from each other, this material is forced back into the engraving by acting on the piston. 9 'after the mold has been closed and the two shells have been properly secured against each other.
In this second embodiment, one could, of course, use an auxiliary capacity and a piston of cylindrical shape; in this case, the housing intended to receive the piston would be constituted by two half-cylinders arranged, one in the lower shell, the other in the upper shell.
As can be seen in FIG. 5, the apparatus shown in this figure and which constitutes a first practical embodiment of the invention comprises a base 11 supporting four columns 12 on which is mounted and fixed a plate 13. forming press head.
Along the part of the columns 12 which is located above the plate 13 can move a carriage 14 whose vertical movements, in the downward direction, are controlled by pistons 15-15 which are themselves actuated by means of oil. introduced under pressure into the cylinders of the press body 16, inside which the upper end of said pistons penetrates.
When opening the mold, the carriage 14 is pulled upwards by rod-4 17 recalled
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upwards by suitable springs arranged in tubes 17'-17 'arranged at the top of the apparatus.
On a second plate 18, arranged at the top of the columns 12, is mounted an oil compressor 19 actuated in any suitable way, either directly by a motor mounted at the end of the shaft, or by means of a any transmission.
On the same plate 18 are mounted, on the one hand an oil tank 20, on the other hand the aforementioned tubes 17'-17 '.
A lever 21, placed within easy reach, makes it possible to control, via a rod 22, the key 23 of the compressor 19.
Depending on the position given to it, said key puts the suction circuit and the discharge circuit of the compressor in communication; that is to say removes the pressure which acts on the pistons 15-15 or, on the contrary, interrupts the communication between the circuits in question and, consequently, immediately causes the pressure to act on the aforementioned pistons .
The key is passed from one position to another by making it undergo a rotational movement the amplitude of which is equal to a quarter of a turn.
When the key occupies the position for which the two internal circuits of the compressor, the suction circuit and the discharge circuit, communicate with each other, the oil contained in the body 16 can be discharged into the reservoir.
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oil 20, through compressor 19.
A key 25 makes it possible to operate a four-way distributor 24.
The latter first communicates with a general oil circulation pipe 26 which comes from the compressor.
It communicates, on the other hand, with a tube 27 acting as a pressure accumulator in which, when the key 25 is in its rest position, the oil arriving from the compressor through the pipe 26 can penetrate and compress. an air reserve enclosed in the upper part of said tube.
A check valve 26 'allows oil to flow from line 26 to accumulator 27 through distributor 24, but prevents it from returning to compressor 19 through line 26, when compressor is not in pressure
The distributor 24 also communicates with a pipe 28 which connects it to a cylinder 29 in which a plunger 30 can move which, by means of an adjusting rod 31, controls the piston 32 by means of which the molten metal is forced into the engravings of the mold.
Finally, this same distributor is connected to an evacuation pipe 33 which returns to the oil tank 20. When the key 25 is in the rest position, the pipe 33 is placed in communication with the pipe 28, which allows the oil used for metal injection to return to reservoir 20.
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As seen in Figure 6, the mold is generally formed by two plates
34 and 35, the first of which is fixed on the plate
13 mentioned above and the second of which is connected, by means of a column support 36, to the carriage
14 mentioned above.
In the plate 13 is made a hole comprising, at its upper part, a recess in which bears the shoulder of a metal cylinder 37 constituting a frame inside which is arranged a thermally insulating lining. 38 consisting of any suitable refractory material, eg superimposed mica sheets, or a "steatite", "isolantite" or other magnesia silicate compound.
In the upper part of the cylinder 37 and in the refractory lining 38 is hollowed out a cylindrical channel 39 bored to the same diameter as a cylindrical channel 39 'formed in the lower plate 34 of the mold and intended to receive the trough or the capsule. 38 'thin-walled, thermally insulating material into which the molten metal or alloy is poured at the time of casting.
To make a molding, the procedure is as follows:
The machine being supposed to be open, that is to say the carriage 14, the support 36 and the upper half-part 35 of the mold being raised in the position in which they are represented in point.
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tillé in Figure 5 and the compressor 19 rotating without providing pressure, it is poured, using any utensil, into the bucket 38 'which is located in the cavity 39 reserved in the lower part 34 of the mold, the desired amount of metal or alloy, the latter having been heated and melted in a bowl separate from the apparatus.
The quantity of molten metal or alloy thus poured in must be sufficient to subsequently fill the engravings of the mold and give the part to be produced, but, at the time considered, it must not exceed the upper edge of the cylinder of thermal insulation 38.
Once introduced, the metal retains its heat and remains in the liquid state for a time more than sufficient for carrying out the operations which will be indicated.
The device having thus been prepared, the lever 21 is turned a quarter of a turn.
The compressor, which was running empty, begins to provide the pressure and, consequently, the two pistons 15-15 descend and ensure the closing of the mold.
At the moment when the upper half-part 35 of the mold abuts against the lower half-part 34, an outlet is automatically offered to the pressurized oil to allow it to flow through the pipe. general 26 to the distributor 24 and, from there, to the accumulator cylinder 27 which it arms by raising the pressure there to the level of the general pressure that we have chosen and that we have set for ourselves. 'advanced.
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At the moment when said pressure is reached, the compressor regulator 19 acts automatically to prevent the pressure from exceeding the desired point.
It should be noted that the full arming of the accumulator 27 is only necessary during the first molding. During the following successive moldings, the operation indicated above and during which the compressor sends oil into the accumulator, has the sole aim of restoring to the latter the quantity of oil. which it spent during the immediately preceding molding operation.
Once the mold is closed and the accumulator is armed as stated above, the key 25 of the distributor 24 is turned a quarter of a turn.
In this way, the accumulator 27 is thus isolated from the general pipe 26 and also the discharge pipe 33 is isolated, at the same time as the accumulator 27 is placed in communication with the cylinder 29.
The piston 30 is therefore driven upwards and ensures the injection into the mold of the molten metal which was staying inside the cylinder 38, above the upper face of the piston 32.
Said metal, pushed by the piston, rises until it meets the upper part 35 of the mold and until, through casting lips 41, it enters the engravings 40 of the mold.
It should be noted that the compression
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molten metal only occurs when the engravings are full and when the piston 32 is engaged in the cavity 39 'formed in the lower part 34 of the mold.
If, now, the key 25 of the distributor 24 is returned to its previous position, that is to say to its rest position, the oil which has entered the cylinder 29 and which has caused the injection of the metal into the the mold is forced back towards the distributor 24 and the reservoir 20, simply under the influence of the weight of the assembly of the members 30, 31 and 32.
For the position in question of the key 27, the pipe 28 is in fact in communication with the pipe 33.
Simultaneously, the compressor which has continued to operate is placed in communication with the accumulator 27 which has lost a small part of its charge. It therefore restores to it the quantity of oil necessary to bring back the pressure there, -at the level of the general pressure.
Of course, as soon as the pressure drops, the compressor regulator automatically acts to bring the general pressure in question back to the desired value.
All that remains is to unmold the lever 21 to the initial position. In fact, as soon as it is there, the carriage 14 rises again under the action of return springs placed in the cylinders 17'-17 ', bringing with it
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the support 36, and the upper half-part 35 of the mold which are integral therewith.
The excess metal which may have remained between the upper face of the piston 32 and the lower face of the upper half-part 35 of the mold, excess metal which, at this moment, is fixed, is drawn upwards exactly as the parts which have formed in the engravings 40 of the mold.
Said parts, as well as the excess metal in question are removed by ejection, according to the usual procedure.
The variant embodiment, the particular molding device of which is shown in FIGS. 7 and 8, differs from the apparatus which has just been described only by the special arrangement of this device.
In said variant embodiment, the injection, into the engravings of the mold, of the molten metal or alloy, is obtained by means of a piston 42 which moves parallel to the junction plane of the two parts of the, mold.
Said piston acts by penetrating inside a cavity 43 formed in the lower half-part 44 of the mold, a cavity in which there is, at the start of the operation and while the mold was open, it that is to say while the two half-parts of the mold were separated from each other, introduced after having put in place the bucket or capsule 45, the quantity of molten metal or alloy necessary to execute the parts to be produced.
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The aforementioned trough, which does not present resistance to deformation, is, of course, in this case as in the preceding one, crushed by the piston during the delivery of the metal and it is changed before each operation, but this change does not involves no appreciable loss of time.
It goes without saying, moreover, of course that the insulating trough can, in certain cases, be omitted, the insulating lining 38 being sufficient and the piston then acting directly on the molten metal or alloy.
The combination of flexible insulating capsules or buckets with the additional insulating lining is particularly advantageous in the case where it is desired to mold metals with a very high melting point.
In the variant embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the injection piston 42 is returned outwards after injection, by means of return springs 46; this case, in fact, the displacement of the piston being horizontal, it is not possible to use the action of gravity for the return stroke.
It goes without saying that the embodiments which have just been described by way of example and which are represented in the appended drawing could be modified in their execution details and could be supplemented by any accessory devices useful without , for this, that one leaves the field of the invention.