<Desc/Clms Page number 1>
Dans les appareils de moulage par injection horizontale et immersion, on utilise une chambre de refoulement mobile et immersible, généralement en forme
<Desc/Clms Page number 2>
de théière, exécutant un ou plusieurs mouvements pour recueillir la matière en fusion par le canal de refoule- ment dans la position de prélèvement (position d'immer- sion dans le creuset de fusion rempli de métal liquide), et pour faire passer la matière en fusion dans le moule une fois dans la position de coulée (chambre soulevée hors du creuset de fusion et appliquée contre le moule de coulée) sous l'action de l'air ou. d'un autre gaz comprimée
Etant donné que les positions de prélèvement et de coulée doivent se succéder aussi rapidement que possible, les mécanismes commandant les mouvements doivent remplir les conditions de fonctionnement sui- vantes:
o
1 . Les mouvements de la chambre de refoulement doivent avoir lieu de telle manière que la matiéere en fusion qu'elle contient soit aussi peu que possible agitée et brassée.
2 . La chambre de refoulement doit être appli- quée contre le moule de coulée, c'est-à-dire que la tuyère d'injection doit être raccordée au trou de coulée du moule, de talle manière que les deux organes soient raccordés axialement et exactement alignés l'un par rapport à l'autre.
3 .Pendant la ooulée, la chambre de refoule- ment doit être appliquée contre le moule de coulée par
<Desc/Clms Page number 3>
une poussée exercée dans l'axe de la tuyère d'injection, ceci pour soustraire la chambre de refoulement aux efforts de flexion nuisibles.
4 .Cette poussée doit être maintenue afin que les efforts de réaction produits pendant la coulée et ayant tendanceà séparer la guyère d'injection du trou de coulée ne puissent agir. Cette poussée de maintien doit également être exercée autant que possible dans l'axe de la tuyère d'injeotion.
Les mécanismes de commande des appareils de moulage à immersion connus ne remplissent généralement qu'une partiede ces conditions defonctionnement. La raison du fonctionnement non parfaitement satisfaisant des mécanismes de commande connus consiste en ce que les dispositifs de suspension de la chambre de refoule- ment ne doivent pas plonger dans le métal en fusion pendant le prélèvement. Il en résulte nécessairement comme dans l'un des appareils connus que, pendant l'immer- sion, la chambre de refoulement doit basculer autour d'un point maintenu au-dessus du niveau du métal en fusion, ce qui est oontraire à la première des condi- tions précitées.
Par contre, lorsqu'on tente d'une manière déjà connue d'éviter le basculement de la chambre de refoulement pendant le prélèvement en la maintenant horizontalement par rapport à la direction d'injeotion,
<Desc/Clms Page number 4>
il n'est pas possible de procéder autrement qu'en faisant agir la poussée et le verrouillage de la tuyère d'injection contre le trou de coulée très au- dessus de l'axe de cette guyère, en un point de la chambre de refoulement que le métal en fusion ne peut atteindre.
Dans ce cas, on ne remplit pas la quatrième des conditions précitées.Il en résulte une usure rapide et dangereuse sur un seul côté de la tuyère d'injection, tandis que la chambre de refoulement est sozmiseà un effort critique de flexion tout à fait indésirable même lorsqu'on ne considère que la réduc- tion de la résistance mécanique de la chambre de re- foulement sous l'action de la haute température.
La présente invention est matérialisée dans un appareil de moulage par injection de métaux ne com- portant pas les inconvénients des appareils connus.
Suivant l'invention, la chambre de refoulement à immer- sion passe de la position de prélèvement à la position de coulée par un mouvement de translation pure, et cette chambre de refoulement porte sur la face posté- rieure une butée de poussée, placée dans l'axe d'in- jection lorsque la chambre occupe la position de coulée, et contre laquelle l'organe de poussée ne vient s'app- liquer que lorsqu'elle est soulevée hors du bain de fusion.
<Desc/Clms Page number 5>
Pour l'obtention du mouvement de translation de la chambre de refoulement, on rend de préférence celle-ci solidaire de l'une des bielles, toujours parallèles entre elles, d'un parallélogramme articulé, et on la commande de telle manière que, lors du sou- lèvement hors du. métal en fusion, elle décrive un arc de cercle se terminant par un déplacement en direction de l'axe de la tuyère d'injection.
Sur le dessin annexé à titre d'exemple:-
La fig.l est une vue en coupe axiale partielle d'une première réalisation de l'appareil suivant l'in- vention en position de coulée.
La fig.2 est une vue similaire en coupe par- tielle, mais montre l'appareil dans la position de prélèvement.
La fig. 3 représente un détail.
La fig. 4 est une vue en perspective schéma- tique d'une deuxième réalisation.
La fig.5 est une vue en coupe d'un. détail.
La fig. 6 est une vue en coupe dans la posi- tion de coulée d'une variante de la chambre de refoule- ment, comportant sur la face postérieure une poche ouverte vers le haut, et combinée avec un organe de poussée en forme de crochet.
La fig.7 est une vue similaire montrant la chambre dans la position de prélèvement.
<Desc/Clms Page number 6>
Au-dessus d'un oreuset 1 qui contient le métal en. fusion sont montés sur chaque côté deux leviers ¯3 et 3', qui pivotent dans des paliers 2 et 2' placés au même niveau. Ces leviers sont reliés entre eux par dex bielles horizontales 5 articulées aux points 4 et 4' de façon que l'ensemble forme un parallélogramme arti- culé. D'autre part, les leviers 3 et 3' sont reliés entre eux par deux autres bielles horizontales 7 arti- oulées aux points 6 et 6' et auxquelles est fixée une chambre de refoulement 8. Dans la position de coulée que montre la f ig.l la tuyère d'injection ± est appli- quée contre un orifioe de coulée 10 du moule. La pression d'application est transmise par un petit rouleau 11 qui prend appui contre la surface de poussée verticale 12 prévue sur la face postérieure de la chambre de refoule- ment.
Cette surface de poussée 12 est prévue au point d'intersection de l'axe de la tuyère d'injection et de la face postérieure de la chambre de refoulement. Le rou- leau 11 est monté sur un levier 13, lui-même monté à pivotement dans un palier 16 et solidaire d'un levier de manoeuvre 14. Un levier de manoeuvre similaire 15 est solidaire du levier 3.
Le fonctionnement dece dispositif et le suivant :
Pour faire passer la chambre de refoulement 8 de la position de coulée (fig.l) à la position de pré-
<Desc/Clms Page number 7>
lèvement (fig. 2), on rabat tout d'abord le levier de manoeuvre 14 de 90 vers la droite, ce qui annule la pression d'application de la chambre de refoulement 8 contre le moule de coulée. On rabat ensuite le levier 15 de 90 également vers la droite. Les leviers 3, 3' du parallélogramme, de même que la chambre de refoulement 8, exécutent ainsi un mouvement de translation circulaire d'un part de tour vers la position de prélèvement. La chambre derefoulement 8 se remplit alors de métal liquide par l'orifice de la tuyère d'injection.
Pour l'injection de ce métal dans le moule de coulée, on remène le levier 15 puis le levier 14 vers la position correspondant à la position de coulée. La tuyère d'in- jection 9 de la chambre de refoulement 8 atteint donc tout d'abord la position de coulée que montre la fig.l, et le levier de poussée et de verrouillage 13 applique ensuite seulement son rouleau 11 contre la surface de poussée 12. Dans la position de prélèvement (fig. 2) la surface de poussée 12 est placée au-dessous du niveau du métal en fusion mais ne court aucun risque, tandis que le rouleau de poussée 11 est relevé. Le levier 13 est agencé de façon qu'il fonctionne comme un disposi- tif à genouillère lorsqu'il est rabattu dans la posi- tion de coulée.
Au lieu d'exécuter un mouvement circulaire autour d'un axe fixe, donc agissant de façon rigide,
<Desc/Clms Page number 8>
le rouleau de poussée peut également être monté sur un coulisseau sur lequel agit un ressort de compression, pour asaurer une application plus souple du rouleau 11 contre la surface de poussée 12.
Enfin le levier de poussée et de verrouillage 13 peut être remplacé par un levier à genouillère comme le montre la fig.3. Dans ce cas, la surface de poussée 12 porte une butée d'arrêt, qui arrête le mouvement de l'extrimité libre de levier, et amorce ainsi l'action de la genouillère.,
La chambre de refoulement et l'organe de poussée peuvent également être agencés de la manière indiquée sur les figs.6 et 7. Dans oe cas, la surface de poussée est entourée d'une poohe solidaire de la chambre de refoulement, ouverte vers le haut, et dont l'ouverture est placée au-dessus du niveau du métal en fusion dans le creuset dans la position de prélève- ment de la chambre de refoulement. Cettee poche est également conformée pour permettre le passage de l'organe de verrouillage.
Dans l'exemple représenté sur le dessin 8 désigne la chambre de refoulement, dont la face posté- rieure est munie de la surface de poussée 12. Cette dernière est entourée de la poche 12a ouverte vers le haut, de façon que le bord de cette poche soit placé
<Desc/Clms Page number 9>
au-des sus du métal en fusion (fig.7) à l'intérieur du creuset S lorsque la chambre de refoulement occupe la position de prélèvement. L'organe de poussée 13 se pré- sentesous la formed'un crochet agencé de façon que son bec puisse pénétrer dans l'ouverture de la poche 12a et agir sur la surface de poussée 12. Mais cet organe de poussée peut également être conformé et agencé d'une autre manière.
Par exemple, au lieu d'être rigide et d'agir positivement, il peut être élastique. Dautre part, l'extrémité de l'axe 16 accouplée à l'organe de poussée peut être constituée à la manière d'une barre de torsion, Pour éviter les efforts perpendiculaires à l'axe d'injection pendant le verrouillage, efforts qui seraient contraires à la troisième des conditions précédemment citées, on peut éventuellement prévoir à l'extrémité libre de l'organe de poussée 13 un rouleau tom@nant autour d'un axe parallèle à l'axe 16.
La variante de réalisation de la chambre de refoulement et de l'organe de poussée ainsi décrite présente l'avantage d'éviter la corrosion de la surface de poussée de la chambre de refoulement sous l'action du métal en fusion, ce qui accroit la longévité de la chambre de refoulement.
L'appareil de moulage à immersion qui vient d'être décrit pourrait également être actionné mécani- quement. Mais, le plus souvent, les appareils de moulage
<Desc/Clms Page number 10>
par injection à air comprimé sont actionnés à la main.
Cette imperfection apparente est motivée par le mode de commande des appareils et par l'observation néces- saire des prescriptions de travail. Pour la fabrication en grande série de certains objets on a bien déjà tenté d'utiliser des appareils entièrement automatiques.
Toutefois, aucun dispositif de commande automatique @'est connu pour les appareils qui sont destinés à la fabrication d'objets de formes et de tailles différentes.
Dans ce cas, il convient de limiter l'automaticité du fonctionnement à la commande du dispositif de coulée, et de commander séparément les mouvements du moule de coulée.
Pour l'appareil suivant l'invention on peut réaliser un dispositif de commande mécanique en utili- sant des organes de commande qui arrêtent automatiquement après chaque rotation en arbre d'entraînement qui actionne à la fois la chambre de refoulement, le dispositif de verrouillage et la timonerie à leviers aboutissant au distributeur d'air comprimé. Ce dispositif de commande est bloqué dans la position de repos, ce qui empêche toute miseen marche intempestive.
Les organes de commande qui déclenchent le mouvement du dispositif d'entraînement retournent immé- diatement et séparément vers la position de repos après
<Desc/Clms Page number 11>
leur fonctionnement et ils se trouvent prêts à inter- venir pour l'opération de coulée suivante. Ils assurent donc avec un maximum de sécurité l'arrêt qui doit avoir lieu après chaque tour de rotation de l'arbre d'entraîne- ment.
Dans ce dispositif de commande mécanique, les leviers 14 et 15 seraient donc les leviers d'entraînement indiqués en 40 et 40a sur la fig.4. Les organes de commande directement accouplés à ces leviers d'entraîne- ment sont placés sur la face antérieure de four qui contient le creuset de fusion, et sont solidaires d'un arbre passant sous le four et dont l'extrémité opposée, sortant sur le côté opposé du four, porte la poulie d'entraînement à courroie et le dispositif d'accouple- ment. Ce dispositif d'accouplement est relié par un levier aux organes de commande. Cet agencement sera décrit en détail ci-après
Une came de commande 17, qui déclenche le mouvement, est solidaire d'un arbre 18 passant sous le four et sortant sur le devant de celui-ci.
Cet arbre est entraîné en rotation par une pédale 19 en antago- nisme avec l'action d'un ressort en spirale 20 qui, lorsqu'aucune action n'est exercée sur la pédale, rappelle immédiatement vers la position de départ l'arbre 18 et par conséquent la came de commande 17.
<Desc/Clms Page number 12>
Cette position de départ est déterminée par un ergot arrêté par une butée.
La came de commande 17 coopère avec un cli- quet 21 suspendu, à un tourillon 23 fixé entre les deux platines la térales d'un coulisseau de commande 22. Ce coulisseau de commande est monté en haut et en bas dans des coulisses prévues sur le bâti du. four, de façon qu'il puisse être soulevé verticalement. Un ressort à lame 25, fixé dans la partie inférieure du coulisseau exerce une pression permanente sur le cliquet 21.
Au-dessus du tourillon 23 du cliquet est fixé, entre les platines latérales du coulisseau, un axe 26, qui entraîne un levier de déclenchement 27 guidé à l'intérieur du coulisseau, et dont l'axe d'ar- ticulation 28 tourne dans un support solidaire du bâti du four. Sous l'action d'un ressort de traction 24, le levier de déclenchement 27 a tendance à retourner vers sa position de repos des qu'il en a été écarté par le soulèvement du coulisseau. 22.
En conséquence, lorsqu'on fait tourner la came 17 à l'aide de la pédale 19, et lorsque le cli- quet 21 est soulevé et dégagé de la came, le ressort de traction 24 rappelle immédiatement vers la position en repos le levier de déclenchement 27 ainsi que le cliquet 21, quelle que soit la position de la pédale 19.
<Desc/Clms Page number 13>
Le levier de déclenchement 27 produit le débrayage et l'embrayage de l'organe d'accouplement 30 solidaire de l'arbre d'entraînement 29 avec une poulie à courroie 31 tournant librement sur cet arbre. Dans le moyeu, et sur un seul côté de l'organe d'accouple- ment 30, est engage une broche d'accouplement 32 formée vers son extrémité de gauche par une pièce cylindrique pleine, qui est prolongée vers la droite par une tige traversant la paroi de l'organe d'accouple- ment tournée vers le four et se terminant par une rondelle d'entraînement 33. La broche d'accouplement se déplace axialement et est en permanence soumise à l'action d'un ressort de compression 34 ayant tendance à l'introduire dans les trous d'accouplement pratiqués à de faibles intervalles sur un même cercle dans la face du moyeu de la poulie à courroie.
Les mouvements du levier de déclenchement 27 déterminent le moment d'intervention du ressort.
Le levier de déclenchement 27 est prolongé par un bras de commande 35 incurvé en arc de cercle et entourant l'arbre d'entraînement 29. Ce bras de commande est incurvé en héliooide et de bas en haut en direction de l'organe d'accouplement, de façon passer s ous la rondelle d'entraînement 33 et à coopérer avec celle-ci pour retirer la broche d'accouplé-
<Desc/Clms Page number 14>
ment 32 de son trou. L'embrayage est obtenue par un mouvement d'oscillation du levier de déclenchement 27.
Pendant l'oscillation, la rondelle d'entraînement échappe à l'extrémité du levier et la broche d'accouplement 32 s'engage dans le trou d'accouplement suivant. Le levier de déclenchaient 27 ne s'écarte donc qu'un instant de sa position de repos pour libérer la rondelle d'entraîne- ment 33, mais revient immédiatement vers cette position de repos, de sorte qu'il est depuis longtemps prêt à coopérer de nouveau avec la rondelle d'entraînement lorsque le dispositif d'accouplement est embrayé.
Sur l'arbre d'entraînement 29 sont fixés des plateaux à came 36 et 36a, prévus sur le devant du four et présentant des rainures ou cames internes de commande 37 et 37a. Des galets montés à rotation sur des touril- lons 38 et 38a. Des galets montés à rotation sur des tourillons 38 et 38a roulent dans les rainures de commande pendant la rotation des plateaux à cames et transmettent le mouvement de va-et-vient désiré à des bielles 39 et 39a engagées par une coulisse sur l'arbre d'entraînement. Les leviers de commande 40 et 40a sont ainsi animés d'un mouvement d'oscillation de 90 . Le levier de commande 40 actionne la chambre de refoule- ment, tandis que le levier de commande 40a actionne le levier de poussée et de verrouillage de l'appareil de coulée.
<Desc/Clms Page number 15>
La fig.4 ne montre que l'un des plateaux came. Le deuxième plateau est monté directement à oôté du premier. Les deux plateaux sont accouplés l'un à l'autre de façon à former un ensemble rotatif. Entre les bielles 39 et 39a animées d'un mouvement de va-et- vient est interposé un disque d'écartement monté fou sur l'arbre 29, et dont le diamètre est égal à celui des plateaux à cames. Ce disque est agencé de façon qu'il ne soit pas entraîné en rotation par l'arbre.
Son pourtour présente un rebord qui fait office d'anneau d'écartement maintenant les plateaux à oames à une distance constante l'un de l'autre. Ce rebord est échancé pour permettre le passage des bielles 39 et 39a.
Les rainures de commande 37 et 37a se distin- guent l'une de l'autre par le fait que la longueur des rampes de travail est respectivement égale à 180 et à 90 . La rampe de travail de chaque rainure est la partie qui s'étend à proximité du pourtour du plateau, et parallèlement à ce pourtour. Les rampes de travail des deux rainures sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de faon que la rampe de travail du plateau 36 déplace d'abord la chambre de refoulement de la position de prélèvement vers la position de coulée, et que la rampe de travail du plateau 36a amène ensuite le levier de verrouillage dans la position de
<Desc/Clms Page number 16>
coulée.
Par la suite, le déverrouillage et le rappel de la chambre de refoulement vers la position de pré- lèvement ont lieu successivement en sens inverse.
Dès que le verrouillage de la chambre de refoulement est effectué dans la pos ition de coulée comme indiqué précédemment il est nécessaire d'ouvrir le distributeur d'air comprimé pour injecter dans le moule le métal que contient la chambre de refoulement. Ce ds trib uteur doit s'ouvrir brusquement, ce qui est ob- tenu par le fait que le cliquet 41, sur lequel agit un ressort de traction 40', s'engage brusquement dans une encoche d'un disque de commande 42. Ce disque de commande est solidaire de l'arbre d'entraînement 29.
Il est monté entre les plateaux à oames et la paroi antérieure du four. Il est réglé de telle manière que l'injection ait lieu immédiatement après le verrouillage de la chambre de refoulement et que le reste de la période de verrouillage dure un laps de temps suffisant pour permettre la solidification du métal liquide in- jeoté dans le moule.
Le dispositif de commande mécanique qui vient d'être décrit détermine les mouvements de commande de la manière suivante : Lorsque l'opération abaissela pédale 19, l'arbre 18 tourne dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre aveo la came de com- mande 17 qui en est solidaire. L'encoche de la came de commande 17 soulevé le cliquet 21 jusqu'à ce que celui-ci
<Desc/Clms Page number 17>
s'en dégage, pour retourner immédiatement vers la position de départ sons l'action du ressort de trac- tion 24 quelle que soit la durée pendant laquelle la pédale est maintenue abaissée. Sous l'action du res- sort à lame 25, le cliquet revenue à la position de départ à'engage de nouveau dans l'encoche de la came de commande 17. Le rappel en rotation de la came de commande 17 est assure par le ressort en spirale 20.
Le mouvement d'élévation du cliquet 21 est transmis au coulisseau de commande 22 qui le transmet à son tour par l'axe 26 au levier de déclenchement 27 oscillant autour de l'axe 28, et dont le bras de commande 35 est ainsi écarté de l'arbre d'entraînement.
La rondelle d'entraînement 33, jusque là arrêtée par le bras de commande, est libérée et la broche d'accouple- ment 32 soumiseà l'action du ressort de compression 34 est poussée en direction du moyeu de la poulie à courroie faisant office de volant et animée d'un mouvement de rotation. La broche d'accouplement est ainsi engagée dans le trou d'accouplement suivant et elle entraîne l'organe d'accouplement avec l'arbre d'entraînement 29 et les organes de commande qui en sont solidaires
Exactement comme le cliquet de commande 21, le levier de déclenchement 27 revient immédiatement vers la position de départ sous l'action du ressort 29
<Desc/Clms Page number 18>
des que le cliquet 21 est dégagé, de sorte que,
grâce à son extrémité hélicoïdale relevée en direction de l'organe d'accouplement 30, le bras de commande 35 peut de nouveau coopérer avec la rondelle d'entraînement 33 après un tour de rotation de l'arbre d'entraînement 29.
L'arbre d'entraînement 29, qui est ulors em- brayé, fait tourner les plateaux à cames 36 et 36a.
Gr=ace à la forme des rainures 37 et 37a , ces plateaux actionnent alors les galets montés sur les bielles 39 et 39a et transmettent aux leviers 40 et 40a de l'appareil de moulage le mouvement d'oscillation nécessaire qui s'étend sur un quart de tour.
Immédiatement après le verrouillage de la chambre de refoulement dans la position de coulée, le cliquet él s'engage brusquement, sous l'action du ressort de traction 40', dans l'encoche du disque de commande 42, et ce mouvement ouvre brusquement, par l'intermédiaire de la tringle 40", le distributeur d'air comprimé qui amorce l'injection. Pendant le mouvement de rotation consécutif du disque de commande 42, le cliquet est de nouveau armé, tandis que le distributeur d'air comprimé est refermé.
Le débrayage a lieu après un tour complet de l'arbre d'entraînement 29. A cet effet, la rondelle d'entraînement 33, sous laquelle s'engage lebras de
<Desc/Clms Page number 19>
commande 35 et qui coopère avec l'extrémité hélicoïdale de ce bras, retire la broche d'accouplement 32 du trou d'accouplement de la poulie à courroie faisant office de volant.
Afin que le déclenchement du dispositif d'en- traînement, et par conséquent la coulée, ne puissent avoir lieu intempestivement, en prévoit un dispositif de blocage qui est commandé par la partie mobile du moule de coulée.Un plussoir monté sur cette partie du moule actionne un levier coudé solidaire d'un verrou 43 qui arrête le levier coudé 44 lorsque le moule est ouvert.
Ce levier coudé est relié par une tringle 45 à la came de commande 17 et empêche celle-oi de tourner. Le verrou 43 n'est retiré que lorsque le moule de coulée est fermé.
L'appareil de moulage à injection suivant l'invention remplit complètement les quatre conditions de fonctionnement précédemment indiquées. Il remplit également les conditions permettant l'entraînement de l'appareil de moulage par un arbre rotatif de la manière décrite pour la réalisation que montre la fig.4.
<Desc / Clms Page number 1>
In horizontal and immersion injection molding machines, a movable and immersible discharge chamber, generally shaped
<Desc / Clms Page number 2>
teapot, performing one or more movements to collect the molten material through the discharge channel in the sampling position (position of immersion in the melting crucible filled with liquid metal), and to pass the material molten in the mold once in the casting position (chamber lifted out of the melting crucible and applied against the casting mold) under the action of air or. of another compressed gas
Since the sampling and pouring positions must follow each other as quickly as possible, the mechanisms controlling the movements must meet the following operating conditions:
o
1. The movements of the discharge chamber must take place in such a way that the molten material it contains is as little as possible agitated and stirred.
2. The discharge chamber must be pressed against the casting mold, that is, the injection nozzle must be connected to the casting hole of the mold, so that the two members are axially and exactly connected. aligned with respect to each other.
3 .During pouring, the discharge chamber must be pressed against the casting mold by
<Desc / Clms Page number 3>
a thrust exerted in the axis of the injection nozzle, this to remove the delivery chamber from harmful bending forces.
4. This thrust must be maintained so that the reaction forces produced during casting and which tend to separate the injection guyere from the taphole cannot act. This retaining thrust must also be exerted as much as possible in the axis of the injection nozzle.
The control mechanisms of known immersion molding apparatuses generally fulfill only part of these operating conditions. The reason for the unsatisfactory functioning of the known control mechanisms is that the suspension devices of the discharge chamber must not immerse in the molten metal during the withdrawal. As in one of the known apparatuses it necessarily results that, during immersion, the discharge chamber must tilt around a point maintained above the level of the molten metal, which is contrary to the first of the aforementioned conditions.
On the other hand, when an attempt is made in a manner already known to avoid tilting of the delivery chamber during sampling by maintaining it horizontally with respect to the direction of injection,
<Desc / Clms Page number 4>
it is not possible to proceed other than by making the thrust and the locking of the injection nozzle act against the tap hole far above the axis of this guyere, at a point in the discharge chamber that molten metal cannot reach.
In this case, the fourth of the aforementioned conditions is not fulfilled, resulting in rapid and dangerous wear on only one side of the injection nozzle, while the discharge chamber is subjected to a very undesirable critical bending force. even when considering only the reduction in the mechanical strength of the discharge chamber under the action of the high temperature.
The present invention is embodied in an apparatus for injection molding of metals which does not have the drawbacks of the known apparatus.
According to the invention, the immersion delivery chamber passes from the sampling position to the pouring position by a pure translational movement, and this delivery chamber carries on the rear face a thrust stop, placed in the axis of injection when the chamber occupies the casting position, and against which the thrust member only comes to apply when it is lifted out of the molten bath.
<Desc / Clms Page number 5>
To obtain the translational movement of the discharge chamber, it is preferably made integral with one of the connecting rods, always parallel to each other, of an articulated parallelogram, and it is controlled in such a way that, when lifting out of. molten metal, it describes an arc of a circle ending in a displacement in the direction of the axis of the injection nozzle.
On the accompanying drawing by way of example: -
FIG. 1 is a view in partial axial section of a first embodiment of the apparatus according to the invention in the casting position.
Fig. 2 is a similar view in partial section, but shows the apparatus in the sampling position.
Fig. 3 shows a detail.
Fig. 4 is a schematic perspective view of a second embodiment.
Fig.5 is a sectional view of a. detail.
Fig. 6 is a sectional view in the casting position of a variant of the delivery chamber, having on the rear face a pocket open upwards, and combined with a push member in the form of a hook.
Fig.7 is a similar view showing the chamber in the sampling position.
<Desc / Clms Page number 6>
Above an oreuset 1 which contains the metal in. fusion are mounted on each side two levers ¯3 and 3 ', which pivot in bearings 2 and 2' placed at the same level. These levers are interconnected by two horizontal connecting rods 5 articulated at points 4 and 4 'so that the assembly forms an articulated parallelogram. On the other hand, the levers 3 and 3 'are interconnected by two other horizontal connecting rods 7 articulated at points 6 and 6' and to which is fixed a discharge chamber 8. In the casting position shown in fig. .1 the injection nozzle ± is pressed against a pouring hole 10 of the mold. The application pressure is transmitted by a small roller 11 which bears against the vertical thrust surface 12 provided on the rear face of the delivery chamber.
This thrust surface 12 is provided at the point of intersection of the axis of the injection nozzle and the rear face of the delivery chamber. The roller 11 is mounted on a lever 13, itself mounted to pivot in a bearing 16 and integral with an operating lever 14. A similar operating lever 15 is integral with the lever 3.
The operation of this device and the following:
To move the discharge chamber 8 from the pouring position (fig.l) to the pre-
<Desc / Clms Page number 7>
lifting (Fig. 2), first of all the operating lever 14 is folded 90 to the right, which cancels the application pressure of the delivery chamber 8 against the casting mold. The lever 15 is then folded by 90 also to the right. The levers 3, 3 'of the parallelogram, as well as the delivery chamber 8, thus perform a circular translational movement on the one hand towards the pick-up position. The discharge chamber 8 then fills with liquid metal through the orifice of the injection nozzle.
For the injection of this metal into the casting mold, the lever 15 is returned and then the lever 14 to the position corresponding to the casting position. The injection nozzle 9 of the discharge chamber 8 therefore first reaches the casting position shown in fig. 1, and the pushing and locking lever 13 then only applies its roller 11 against the surface of the nozzle. thrust 12. In the pick-up position (Fig. 2) the thrust surface 12 is placed below the level of the molten metal but does not run any risk, while the thrust roller 11 is raised. The lever 13 is arranged so that it functions as a toggle device when it is folded back into the casting position.
Instead of executing a circular movement around a fixed axis, therefore acting rigidly,
<Desc / Clms Page number 8>
the thrust roller can also be mounted on a slide on which a compression spring acts, to ensure a more flexible application of the roller 11 against the thrust surface 12.
Finally, the pushing and locking lever 13 can be replaced by a toggle lever as shown in fig.3. In this case, the thrust surface 12 carries a stopper, which stops the movement of the free end of the lever, and thus initiates the action of the toggle.,
The delivery chamber and the thrust member can also be arranged in the manner shown in figs.6 and 7. In this case, the thrust surface is surrounded by a poohe integral with the delivery chamber, open towards the side. high, and the opening of which is placed above the level of the molten metal in the crucible in the withdrawal position of the discharge chamber. This pocket is also shaped to allow passage of the locking member.
In the example shown in drawing 8 denotes the delivery chamber, the rear face of which is provided with the thrust surface 12. The latter is surrounded by the pocket 12a open upwards, so that the edge of this pocket be placed
<Desc / Clms Page number 9>
above the molten metal (fig. 7) inside the crucible S when the discharge chamber occupies the sampling position. The thrust member 13 is in the form of a hook arranged so that its beak can penetrate into the opening of the pocket 12a and act on the thrust surface 12. But this push member can also be shaped and arranged in another way.
For example, instead of being rigid and acting positively, it can be elastic. On the other hand, the end of the axis 16 coupled to the thrust member can be formed in the manner of a torsion bar, to avoid forces perpendicular to the injection axis during locking, forces which would be contrary to the third of the conditions cited above, it is optionally possible to provide at the free end of the thrust member 13 a roller falling around an axis parallel to the axis 16.
The alternative embodiment of the delivery chamber and of the thrust member thus described has the advantage of avoiding corrosion of the thrust surface of the delivery chamber under the action of the molten metal, which increases the longevity of the discharge chamber.
The dip molding apparatus just described could also be mechanically operated. But more often than not, molding devices
<Desc / Clms Page number 10>
injection by compressed air are operated by hand.
This apparent imperfection is motivated by the method of controlling the devices and by the necessary observance of the work instructions. For the mass production of certain objects, attempts have already been made to use fully automatic devices.
However, no automatic control device @ 'is known for devices which are intended for the manufacture of objects of different shapes and sizes.
In this case, it is appropriate to limit the automaticity of the operation to the control of the casting device, and to separately control the movements of the casting mold.
For the apparatus according to the invention a mechanical control device can be produced by using control members which stop automatically after each rotation as a drive shaft which actuates both the delivery chamber, the locking device and the lever linkage leading to the compressed air distributor. This control device is blocked in the rest position, which prevents any untimely switching on.
The actuators which initiate the movement of the drive device return immediately and separately to the rest position after
<Desc / Clms Page number 11>
their operation and they are ready to intervene for the next casting operation. They therefore provide maximum safety for the stopping which must take place after each revolution of the drive shaft.
In this mechanical control device, the levers 14 and 15 would therefore be the drive levers indicated at 40 and 40a in FIG. 4. The control members directly coupled to these drive levers are placed on the front face of the furnace which contains the melting crucible, and are integral with a shaft passing under the furnace and the opposite end of which, exiting on the opposite side of the oven, carries the belt drive pulley and coupling device. This coupling device is connected by a lever to the control members. This arrangement will be described in detail below.
A control cam 17, which triggers the movement, is integral with a shaft 18 passing under the oven and exiting on the front of the latter.
This shaft is driven in rotation by a pedal 19 in antagonism with the action of a spiral spring 20 which, when no action is exerted on the pedal, immediately returns the shaft 18 to the starting position. and therefore the control cam 17.
<Desc / Clms Page number 12>
This starting position is determined by a lug stopped by a stop.
The control cam 17 cooperates with a pawl 21 suspended from a pin 23 fixed between the two plates on the side of a control slide 22. This control slide is mounted up and down in slides provided on the built of. oven, so that it can be lifted vertically. A leaf spring 25, fixed in the lower part of the slide exerts a permanent pressure on the pawl 21.
Above the journal 23 of the pawl is fixed, between the lateral plates of the slider, an axis 26, which drives a release lever 27 guided inside the slider, and of which the articulation axis 28 rotates in a support integral with the oven frame. Under the action of a tension spring 24, the trigger lever 27 tends to return to its rest position as soon as it has been moved away from it by the lifting of the slide. 22.
Accordingly, when the cam 17 is rotated with the pedal 19, and when the pawl 21 is lifted and disengaged from the cam, the tension spring 24 immediately returns the release lever to the rest position. release 27 as well as the pawl 21, whatever the position of the pedal 19.
<Desc / Clms Page number 13>
The release lever 27 releases and engages the coupling member 30 integral with the drive shaft 29 with a belt pulley 31 rotating freely on this shaft. In the hub, and on only one side of the coupling member 30, is engaged a coupling pin 32 formed towards its left end by a solid cylindrical piece, which is extended to the right by a through rod. the wall of the coupling member facing the furnace and terminating in a drive washer 33. The coupling spindle moves axially and is permanently subjected to the action of a compression spring 34 tending to introduce it into the coupling holes made at short intervals on the same circle in the face of the hub of the belt pulley.
The movements of the release lever 27 determine the moment when the spring intervenes.
The release lever 27 is extended by a control arm 35 curved in an arc of a circle and surrounding the drive shaft 29. This control arm is curved helioidly and from bottom to top in the direction of the coupling member. , so as to pass under the drive washer 33 and to cooperate with the latter to remove the coupling pin.
<Desc / Clms Page number 14>
ment 32 from its hole. The clutch is obtained by an oscillating movement of the release lever 27.
During oscillation, the drive washer escapes from the end of the lever and the coupling pin 32 engages the next coupling hole. The trigger lever 27 therefore only moves away from its rest position for a moment to release the drive washer 33, but immediately returns to this rest position, so that it has long been ready to cooperate. again with the drive washer when the coupling device is engaged.
On the drive shaft 29 are fixed cam plates 36 and 36a, provided on the front of the oven and having internal control grooves or cams 37 and 37a. Rollers rotatably mounted on journals 38 and 38a. Rollers rotatably mounted on journals 38 and 38a roll in the control grooves during the rotation of the cam plates and transmit the desired reciprocating movement to connecting rods 39 and 39a engaged by a slide on the shaft of the camshaft. 'training. The control levers 40 and 40a are thus driven with an oscillating movement of 90. The control lever 40 operates the discharge chamber, while the control lever 40a operates the pushing and locking lever of the casting apparatus.
<Desc / Clms Page number 15>
Fig. 4 shows only one of the cam plates. The second plate is mounted directly next to the first. The two plates are coupled to one another so as to form a rotating assembly. Between the connecting rods 39 and 39a animated by a reciprocating movement is interposed a spacer disc mounted idly on the shaft 29, and whose diameter is equal to that of the cam plates. This disc is arranged so that it is not driven in rotation by the shaft.
Its periphery has a rim which acts as a spacer ring keeping the oames plates at a constant distance from each other. This rim is notched to allow the passage of the connecting rods 39 and 39a.
The control grooves 37 and 37a differ from each other in that the length of the working ramps is equal to 180 and 90 respectively. The working ramp of each groove is the part which extends near the periphery of the plate, and parallel to this periphery. The working ramps of the two grooves are angularly offset with respect to each other so that the working ramp of the plate 36 first moves the discharge chamber from the sampling position to the casting position, and that the platform work ramp 36a then brings the locking lever into the position of
<Desc / Clms Page number 16>
casting.
Subsequently, the release and return of the delivery chamber to the withdrawal position take place successively in the opposite direction.
As soon as the delivery chamber has been locked in the casting position as indicated above, it is necessary to open the compressed air distributor in order to inject the metal contained in the delivery chamber into the mold. This ds tributeur must open abruptly, which is obtained by the fact that the pawl 41, on which a tension spring 40 'acts, abruptly engages in a notch of a control disc 42. This control disc is integral with the drive shaft 29.
It is mounted between the oam trays and the front wall of the oven. It is set in such a way that injection takes place immediately after locking of the discharge chamber and the remainder of the locking period lasts for a sufficient period of time to allow solidification of the liquid metal injected into the mold.
The mechanical control device which has just been described determines the control movements as follows: When the operation lowers the pedal 19, the shaft 18 rotates counterclockwise with the control cam. control 17 which is integral with it. The notch of the control cam 17 raised the pawl 21 until the latter
<Desc / Clms Page number 17>
disengages from it, to return immediately to the starting position under the action of the traction spring 24, whatever the time during which the pedal is held down. Under the action of the leaf spring 25, the pawl returned to the starting position to engage again in the notch of the control cam 17. The return in rotation of the control cam 17 is ensured by the spiral spring 20.
The upward movement of the pawl 21 is transmitted to the control slide 22 which in turn transmits it via the axis 26 to the trigger lever 27 oscillating around the axis 28, and whose control arm 35 is thus spaced apart from the drive shaft.
The drive washer 33, hitherto stopped by the control arm, is released and the coupling pin 32 subjected to the action of the compression spring 34 is pushed towards the hub of the belt pulley acting as a flying and animated by a rotational movement. The coupling pin is thus engaged in the next coupling hole and it drives the coupling member with the drive shaft 29 and the control members which are integral with it.
Just like the control pawl 21, the trigger lever 27 immediately returns to the starting position under the action of the spring 29
<Desc / Clms Page number 18>
as soon as the pawl 21 is released, so that,
thanks to its helical end raised in the direction of the coupling member 30, the control arm 35 can again cooperate with the drive washer 33 after one turn of the drive shaft 29.
The drive shaft 29, which is then engaged, rotates the cam plates 36 and 36a.
Thanks to the shape of the grooves 37 and 37a, these plates then actuate the rollers mounted on the connecting rods 39 and 39a and transmit to the levers 40 and 40a of the molding apparatus the necessary oscillation movement which extends over a quarter turn.
Immediately after locking the discharge chamber in the casting position, the pawl el engages abruptly, under the action of the tension spring 40 ', in the notch of the control disc 42, and this movement opens suddenly, via the rod 40 ", the compressed air distributor which initiates the injection. During the consecutive rotational movement of the control disc 42, the pawl is again armed, while the compressed air distributor is closed.
The disengagement takes place after a complete revolution of the drive shaft 29. For this purpose, the drive washer 33, under which the control arm engages.
<Desc / Clms Page number 19>
control 35 and which cooperates with the helical end of this arm, withdraws the coupling pin 32 from the coupling hole of the belt pulley acting as a flywheel.
In order that the triggering of the drive device, and consequently the casting, cannot take place untimely, a blocking device is provided which is controlled by the movable part of the casting mold. actuates an angled lever integral with a latch 43 which stops the angled lever 44 when the mold is open.
This angled lever is connected by a rod 45 to the control cam 17 and prevents the latter from rotating. The latch 43 is only removed when the casting mold is closed.
The injection molding apparatus according to the invention completely fulfills the four operating conditions indicated above. It also fulfills the conditions allowing the driving of the molding apparatus by a rotating shaft in the manner described for the embodiment shown in fig.4.