Procédé de coulée sous pression et machine à couler
sous pression.
La présente invention est relative à un procédé pour couler sous pression à l'aide d'une machine horizontale à couler sous pression à chambre froide, où la quantité de métal liquide dosée de façon à remplir l'empreinte du moule est coulée moyennant réduction de l'espace qui accueille la quantité dosée de métal liquide, espace compris entre, d'une part, un orifice de coulée situé dans la partie supérieure de cet espace et débouchant dans l'empreinte du moule et, d'autre part,
la région de l'orifice de remplissage, cette réduction étant obtenue de préférence moyennant un premier déplacement du piston de coulée dans ledit espace pendant une phase de préremplissage et un second déplacement, qui suit.. le premier et qui a lieu pendant une phase de remplissage du moule.
Il est déjà connu d'exécuter en particulier le procédé de coulée sous pression en différentes phases du mouvement du piston de coulée. Ainsi, on a connu au cours des recherches, relatives en particulier au procédé de coulée sous pression à chambre froide, des systèmes à deux, trois et quatre phases, Le,système à quatre phases, notamment, représente une des innovations qui ont apparu en dernier lieu sur le marché. Les quatre phases de coulée du procédé de coulée sous pression comportent, à la suite du remplissage d'une quantité dosée de métal
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cepteur - dans lequel se meut un piston de coulée, par exemple et d'où part un orifice de coulée débouchant da ns l'empreinte du moule - le déplacement du piston de coulée à une-très faible vitesse, cela jusqu'à ce que l'orifice de remplissage prévu dans le manchon d'injection soit obturé par le piston, ce déplacement étant suivi d'un déplacement à une vitesse légèrement supérieure, mais encore toujours réduite, du piston de coulée, dans le but de remplir complètement de -:
étal liquide le manchon d'injection entre le piston de coulée et l'orifice de coulée, après quoi a lieu un déplacement du piston de coulée à une grande vitesse, afin de remplir en peu de temps l'empreinte du moule de métal liquide, cette phase étant suivie de la quatrième et dernière phase avec une post-pression pratiquement statique, qui est amenée à agir sur le métal liquide remplissant l'empreinte du moule, pendant la, so-lidification, dans le but de compenser le retrait de solidification, La très faible vitesse au cours de la première phase joue un rôle particulièrement important dans le cas de degrés de remplissage élevés du manchon d'injection formant l'espace en question, car elle vise à éviter des projections vers l'extérieur à travers l'orifice de remplissa-
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très nombreux cas, les gaz présents dans le manchon d'injection se mélangent au métal liquide contenu dans ce dernier. Ces gaz influencent défavorablement la qualité de la pièce moulée appelée à être exécutée en ce métal liquide. Il est connu d'appliquer, dans la troisième phase, des vitesses différentes, compte tenu du type du métal liquide et des blocs du moule, tout en prenant en considération différents critères technologiques, tels que la dispersion du jet de métal, la vitesse de refroidissement du métal liquide, les dangers de la reprise, etc.
Un a constaté que ces procédés de coulée modernes n'aboutissent pas toujours au résultat recherché, en particulier lorsqu'il s'agit d'exécuter des pièces- coulées -de très haute..qualité. L'idée qui est à la base de l'invention consiste à effectuer le remplissage du manchon d'injection par le métal liquide de telle manière qu'il subsiste obligatoirement jusqu'au dernier moment un trajet libre de passage de gaz, à partir de la cavité dont le volume va en diminuant et qui est comprise entre, d'une part, la surface du métal liquide contenu dans le manchon d'injection et, d'autre part, ce manchon même, ce trajet passant par l'orifice de coulée et débouchant dans l'empreinte du moule.
En d'autres termes.,- le gaz. résiduel, situé au-dessus de la surface du métal liquide contenu dans le manchon d'injection doit avoir la possibilité de s'échapper vers l'empreinte du moule, d'où l'air peut être refoulé dans des canaux de dégorgement, ainsi qu'à travers des régions du moule perméables aux gaz.
Afin de mettre en pratique ce principe fondamental, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que, pendant la phase de préremplissage en vue de l'injection, ledit espace se réduit d'une façon accélérée à la suite d'un déplacement accéléré du piston de coulée à partir d'une position de repos où l'orifice de remplissage est dégagé, cependant que la quantité dosée de métal liquide s'accumule à proximité de l'orifice de coulée, lequel est maintenu constamment dégagé de métal liquide, de préférence, grâce a l'étalement de la masse de métal liquide sur la surface du piston de coulée; et en ce que, après avoir atteint l'orifice de coulée, la masse de métal liquide est refoulée dans l' empreinte du moule à travers
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effet une nouvelle réduction dudit espace.
La caractéristique du déplacement accéléré du piston de coulée peut différer d'un cas à l'autre. La phase de remplissage du moule, qui succède immédiatement à la phase de préremplissage, peut également suivre des caractéristiques de mouvement différentes.
Une disposition a vanta geuse consiste en ce que, pendant la phase de préremplissage, le piston de coulée se déplace avec une accélération qui atteint sa valeur de service sans dépassement sensible, qui se déroule sans diminution brusque et qui conserve un ordre de grandeur de cette valeur de service.
Cette disposition permet d'éviter la formation d'une onde avancée.
Une variante particulièrement favorable consiste à mouvoir le piston de coulée pendant la phase de préremplissage avec une a ccélération qui demeure constante après avoir atteint sa valeur de service.
Ce mode de f onctionnement offre de nombreux avanta ges :
On peut adopter une valeur de service de l'accélération qui permette d'éviter des projections dans la région de l'orifice de remplissage, tout en permettant d'atteindre une durée relativement réduite de la phase de préremplissage, ce qui empêche un refroidissement du métal liquide. Etant donné que l'accélération ne diminue pas, on évite une séparation du métal liquide d'avec le piston de coulée, séparation qui aurait favorisé la propagation d'une onde avancée. Etant donné le remplissage plus calme du manchon d'injection, l'orifice de coulée demeure ouvert pendant une partie proportionnellement beaucoup plus lon-
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laquelle a lieu l'évacuation de l'air est plus longue que dans les systèmes connus, bien que, grâce à l'invention, on puisse adopter une longueur de la phase de préremplissage égale ou inférieure à celle a-doptée à ce jour. Le remplissage plus calme du manchon d'injection permet une meilleure évacuation de l'air, cela aussi pour la raison que le passage des gaz dans la partie supérieure du manchon d'injection n'est pas entravé par des ondes.
L'invention permet un degré de remplissage plus élevé du manchon d'injection. Ce dernier peut donc présenter un diamètre moindre et, d'autre part, un même système d'introduction forcée peut exercer une pression spécifique plus élevée sur le métal liquide. Les pièces moulées obtenues possèdent une surface plus attrayante, un poids npécifique plus élevé et une s tructure plus uniforme. Le taux de rebut est moindre que jusqu'à présent.En outre, l'accélération peut avoir lieu, sans décélération, pendant la phase de préremplissage.
Pour bénéficier entièrement des avantages de l'invention, la du-
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la durée totale de la phase de préremplissage plus la phase de remplissage du moule. Sinon, on risque de passer à la phase de remplissage du moule avant que la phase de préremplissage soit terminée. Il est indiqué de porter ce rapport à 90 % au moins.
Pendant le mouvement accéléré du piston de coulée, le métal liquide a la possibilité de s'étaler sur des portions constamment croissantes du piston de coulée, jusqu'à recouvrir la surface totale de celui-ci.
La mise au point de l'évolution du mouvement accéléré qui se
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ge complet du cylindre ou manchon d'injection entre le piston de coulée et l'orifice de coulée, peut être telle que l'orifice de coulée maintienne une communication essentiellement libre entre, d'une part, l'es-
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preinte du moule.
L'invention concerne en outre une machine à couler sous pression, qui permet d'appliquer d'une façon particulièrement avantageuse la mé-
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comprenant : un manchon d'injection sensiblement horizontal aboutissant à l'empreinte du moule et dans lequel se déplace un piston de coulée
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jection; un accumulateur de pression; de préférence un multiplicateur de pression affecté au groupe piston-cylindre d'injection; des organes qui gouvernent l'introduction forcée: du métal liquide;et une soupape d'injection disposée dans une conduite de pression prévue entre l'accumulateur de pression et le groupe d'injection piston-cylindre.
Diverses soupapes d'injection ont déjà été proposées pour de telles machines à couler sous pression. La plupart d'entre elles ne permettent pas une augmentation précise et régulière de leur débit, lequel sert à la commande du piston d'injection. Ceci ne permet pas l'accélération constante du piston de coulée.
On a déjà proposé des soupapes d'injection devant posséder au moins partiellement une caractéristique course/débit linéaire. Toutefois, ces soupapes sont très compliquées et ne conviennent pas aux conditions de service, riches en chocs et en secousses, d'une machine à couler sous pression. Il s'agit dans certains cas de servosoupapes comprenant de nombreux organes. mobiles .et des systèmes de raccordement compliqués. Les constructions connues qui ont relayé celles qui viennent d'être mentionnées étaient également compliquées et possédaient des caractéristiques très difficilement contrôlables. D'ailleurs, toutes ces constructions ont en commun un comportement indéfinissable au moment de l'ouverture: dans de nombreux cas, des pressions agissant sur le corps de soupape s' établissent ou disparaissent brusquement, voire subissent une inversion.
Il en résulte une instabilité, qui entraîne une accélération incontrôlable du piston d'injection. Celle-ci s'élève en pointe loin au-delà de sa valeur de service et baisse d'une façon raide. Ce phénomène peut se répéter plusieurs fois, jusqu'à ce que l'accélération atteigne la valeur de service. Il en résulte des ondes avancées dans le métal liquide, lequel se sépare du piston de coulée, de sorte que le procédé faisant l'objet de la présente invention n'est pas réalisé.
La machine à couler suivant l'invention permet d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus. Sa soupape d'injection est simple et ne comporte que peu d'organes. Cette machine est caractérisée en ce qu'il est prévu dans la soupape d'injection un corps de soupape qui est pressé contre un siège de soupape� ce siège de soupape étant situé entre une chambre de passage et un orifice de raccordement; en ce que la soupape d'injection présente au moins une chambre d'application forcée destinée à appliquer à force le corps de soupape contre le siège
de soupape, la chambre d'application forcée pouvant être raccordée, en vue de sa mise hors pression, par l'entremise d'un régulateur -le débit ajustable, au réservoir à fluide, de pression; en ce que la soupape d'injection présente au moins une chambre de commande pouvant être attaquée - ou attaquée - par le fluide sous pression; en c e qu'un corps régulateur de débit, qui fait saillie dans l'orifice de raccordement
et dont le diamètre va en diminuant en directrion de l'orifice de rac-
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entre le corps régulateur de débit et le corps de soupape est assuré par l'entremise d'une surface cylindrique qui est courte par rapport
à la course et qui assure l'étanchéité conjointement avec l'orifice de raccordement.
Grâce au joint étanche au niveau de la surface cylindrique, le corps de soupape est accéléré à sa-vitesse affichée, sans que du f luide sous pression puisse .passer à travers la soupape d'injection. Il s'ensuit que les irrégularités qui se manifestent dans l'accélération du corps de soupape n'ont aucun effet sur le piston d'injection. Le passage du fluide sous pression au-delà du corps régulateur de débit ne commence qu'après que le corps de soupape a atteint sa vitesse affichée. De cette façon, il n'y a pas lieu de craindre des mouvements saccadés du corps de soupape, de sorte que l'accélération du piston d'injection s'effectue delà manière requise.
Il en résulte un? légère augmentation de la durée de la phase de préremolissage à partir de l' instant de son amorçage, ce qui est cependant sans g rande importance eu égard à _'amélioration du processus d'injection.
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te du corps régulateur de débit, déterminée par la d iminution du diamètre, entraîne une augmentation linéaire du débit en fonction de la course du corps de soupape On obtient ainsi une accélération constante du piston d'injection.
A cette fin, la surface limite du corps régulateur de débit peut être un parabololde de révolution.
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surface cylindrique erst formée par une courbe de raccordement régulière, l'accélération augmente progressivement lorsque la surface cylindrique s'écarte du aiège de soupape, ce qui représente une garantie supplémentaire contre l'apparition de pointes d'accélération.
Il est prévu dans la plupart des cas un limiteur de course ajus-
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le débit maximal, et donc la vitesse maximale du piston d'injection, peuvent être ajustés d'une manière très simple. L' a justement de l'accélération du piston d'injection est également aisée; il suffit de mettre au point le régulateur de débit à l'intervention duquel peut s'effectuer la décompression de la chambre d'application forcée; on détermine ainsi la vitesse du corps de soupape.
On a ainsi la possibilité de réaliser un remplissage du manchon d'injection avec le métal liquide en réduisant la turbulence au minimum, sans donner lieu à la formation d'une onde avancée déferlante et tout en maintenant constamment un trajet de communication libre à tra-
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s'échappent, trajet aboutissant au bord de l'orifice de coulée.
Le mouvement peut s'étendre d'une traite sur la course d'ouverture complète, déterminée par une butée réglable, de sorte qu'un remplissage du moule a lieu avec une vitesse d'injection croissante.
Cependant, dans de nombreux cas, il sera nécessaire d'effectuerle remplissage de l'empreinte du moule à une vitesse constante. A cette fin, la pression de r etenue se manifestant dans les chambres d'application forcée mentionnées plus haut peut être avantageusement éliminée brusquement en court-circuitant le régulateur de débit au moyen de simples branchements de soupapes. On peut ainsi réaliser des vitesses d'injection constantes, dont la valeur peut Être ajustée en positionnant la butée pour la limitation de la course.
Selon une forme de réalisation particulièrement simple de la
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jection peut être établie de manière à présenter un corps de soupape relativement court et un piston situé à l'extrémité du corps de soupape distante du siège de soupape et constitué par un seul épaulement circulaire, piston qui divise le carter de soupape en deux chambres de pression seulement. On doit prévoir, en plus d'un modérateur réglable, seulement trois soupapes de r etenue commandées, pour réaliser le processus d'introduction forcée avec un déroulement des mouvements conforme à l'invention. En faisant en sorte que, lors de l'exécution d'une
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plication forcée postérieure à la suite de l'attaque, par le fluide sous pression, de la face annulaire du piston tournée vers le siège
de soupape, soit déchargée vers l'espace situé en avant du corps de soupape conformé en parabololde, on peut simplifier le branchement pour le système hydraulique. L'injection étant effectuée, la soupape se ferme automatiquement, de sorte qu'il est inutil e de prendre des mesures particulières à cet effet.
En combinant les soupapes d'injection de la première et de la deuxième formes d'exécution de l'invention, on peut réaliser une autre soupape d'injection, destinée à une troisième variante, particulièrement favorable, de l'invention. Dans cette variante, et grâce à un mode
de commande eu de fonctionnement de la soupape d'injection semblables à ceux de la première forme de réalisation, en ce qui concerne le déroulement du processus d'injection, le piston constitué sur le corps de soupape et qui sépare les deux chambres de pression médianes l'une de l'autre, peut remplir une importante fonction supplémentaire. Lorsqu'il est mis sous pression à l'aide de soupapes de commande, da ns le sens de la fermeture de la soupape d'injection, ce piston peut assurer une fermeture rapide de cette soupape.
Grâce à cette disposition, la soupape d'injection peut jouer le rôle de la soupape de retenue pour un multiplicateur de pression qui, pour des raisons d'accessibilité, est distinct, sur le plan de la construction, du cylindre d'injection.
Cette solution n'exige que l'adjonction d'un modeste supplément de soupapes de distribution à celles présentes dans la deuxième forme d'exécution. En choisissant convenablement les soupapes, on peut contrôler la distribution de grandes quantités de fluide sous pression par unité de temps.
Lorsqu'on fait appel à une gouverne télécommandée pour le posi-tionnement de la butée destinée à limiter la course de la s oupane ou à ajuster la résistance du régulateur de débit, le dispositif suivant l'invention convient pour être utilisé dans des machines à couler sous pression programmables, à commande centralisée.
L' invention sera exposée ci-après en se référant aux exemples de r éalisation représentés dans les dessins annexés-
Dans ces dessins :
La figure 1 est une représentation schématique du système d'ad- <EMI ID=19.1>
bre froide et du plan de fonctionnement d'une première forme de réalisation du dispositif suivant l'invention.
La figure 2 représente un détail du corps de soupape, à une échelle plus grande. La figure 3 est un diagramme course-temps du mouvement du piston <EMI ID=20.1>
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La figure 4 représente la disposition du système de refoulement par rapport à l'empreinte du moule, à une échelle plus grande. La figure 5 représente le processus de remplissage dans le manchon ou canon d'injection, tel qu'il est réalisé dans les procédés connus à ce jour. La figure 6 représente le déroulement du processus de remplissage dans le manchon d' injection, tel qu'il est réalisé par l'invention. La figure 7 représente le schéma de fonctionnement d'une autre forme de réalisation. La figure 8 représente le schéma de fonctionnement d'une troisième version du dispositif suivant ! 'invention.
Dans la figure 1, un manchon d'injection 2 est assujetti dans le plateau fixe 1 d'une machine horizontale à couler sous pression à chambre froide, pour métaux, manchon qui reçoit un piston de coulée 3. Ce dernier est accouplé rigidement, au moyen d'une tige de piston 31, au piston d'injection 41 d'un groupe piston-cylindre d'injection 4, qui constitue, conjointement avec un groupe piston-cylindre multiplicateur de pression 5, un système de commande hydraulique. Un accumulateur de pression ou accumulateur à piston 6, qui communique d'une part avec un réservoir à gaz sous pression 7, est d'autre part en communication, par une conduite de pression 9, avec l'entrée du multiplicateur de pression.
Dans l'alésage central 52 du piston 51 du multiplicateur de pression est disposée une soupape de retenue 53, à travers laquelle la pression de l'accumulateur attaque le piston d'injection 41, en vue de l'accomplissement de l'introduction forcée. Comme le déroulement des fonctions du groupe piston-cylindre multiplicateur de pression 5 s'effectue d'une manière connue, et afin d'assurer une meilleure compréhension, on n'a représenté que les raccordements 27 et 28 destinés à mettre hors pression; lors de l'introduction forcée, les espaces de pression correspondants, qui précèdent le piston d'injection 41 et le piston multiplicateur 51.
Dans la conduite 9 est disposée une soupape d'injection 10 destinée à régler le passage du fluide de pression de l'accumulateur de
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5.
La soupape d'injection 10 est constituée par un carter de soupape 19 comprenant quatre chambres distinctes de même diamètre et par un corps obturateur 11. Une chambre antérieure 14 contient le siège
de soupape 12, ainsi que l'extrémité, conforme à ce siège et présentant une forme géométrique suivant la figure 2, du corps obturateur d'injection 11. Dans un raccord 91, prévu en amont de ce c orps obturateur, débouche la branche, venant de l'accumulateur de pression 6, de la conduite de pression 9, tandis que la branche de cette conduite qui se dirige vers le multiplicateur 5, quitte la chambre 14 par un raccord
92.
Un piston 18, formé dans la région médiane du corps obturateur
11, sépare deux autres chambres de pression 15 et 16 l'une de l'autre. Ces chambres sont pourvues respectivement de raccords 21 et 22, à tra-
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térieure 17, de sorte que sa face postérieure 20 est attaquée à travers un raccord 23 qui débouche dans cette chambre. Dans la paroi postérieure de la chambre de pression 17 est prévue une tige munie dfun filet et servant de butée réglable 24 destinée à limiter la course
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Le raccord 21 de la. chambre, de pressiez 15 est en communication
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magnétique. Les raccords 22 et 23 des chambres de pression 16 et 17, respectivement, sont reliés en commun, à travers un système constitué
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sation de température et de pression, branchés en parallèle, à la sor-
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cette dernière sont reliées respectivement à des conduites 25 et 26,
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T ne sont pas représentés.
Les raccords 22 et 23, voisins et branchés l'un à l'autre, sont
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conduite 26.
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que 85, dont le côté entrée est également en communication avec les deux conduites 25 et 26, est affectée à l'entrée de commande de la soupape à deux voies 84 aux fins de pilotage.
<EMI ID=36.1> coopère avec le siège de soupape 12, il' extrémité du corps obturateur
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révolution tronqué. Les lignes de pérstration des trois derniers corps
133, 134, 135 sont représentées par ces traits tiretés. Le parabololde de révolution 134 est situé, lorsque la soupape d'injection 10 est fermée, dans un alésage de raccordement 141 qui reçoit le raccord 91 et
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qui est alimenté en fluide de pression, la surface cylindrique du tronçon 133 formant un joint étanche avec l'alésage de raccordement 141. Cet alésage de raccordement 141 sert de chambre de commande.
Le dispositif suivant la figure 1 permet de réaliser le fonctionnement suivant :
Lorsque la soupape d'injection 10 est fermée, les deux soupapes
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lisent ensemble l'état de branchement représenté dans la figure 1. Par conséquent, la chambre sous pression 15 est décomprimée vers le réservoir à fluide de pression T, tandis que les deux chambres de pression
16 et 17 sont alimentées par l' entremise de la soupape de retenue 82, en tant que chambres d'application forcée,avec la pression du système. Cette dernière pression est essentiellement égale à la pression dans l'accumulateur de pression chargé 6, lequel agit, par l'entremise du raccord 91 de la conduite sous pression 9, dans le sens du refoulement du corps régulateur de débit 13 présent dans la chambre de commande
141. La pression de la source de pression P est toujours présente eu raccord 91.
La surface en bout postérieure 20 du corps de soupape 11, située dans la chambre d'application forcée 17, et la surface annulaire du piston 18 située dans la chambre d'application forcée 16, constituent une surface de pression globale, attaquée dans le sens de la fermeture, plus grande que celle du corps régulateur de débit 13, attaquée dans le s ens de l'ouverture. Sous l'effet de la force de fermeture résultante, le corps obturateur 11 est pressé contre le siège de soupape 12.
Pour produire l'ouverture de la soupape d'injection - le corps de soupape 11 étant appelé à exécuter à une vitesse uniforme sa course partielle correspondant à un remplissage accéléré du canon d'injection 2 - on inverse la soupape à quatre voies 81. Il s'ensuit que, d'une part, la chambre de pression 15, agissant comme chambre de commande, est soumise à la pression du système, cependant que, d'autre part, les
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par l'entremise du régulateur de débit 83, ajusté pour une résistance
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fluence de la pression agissant au niveau du régulateur de débit 13 et
i s'exerçant sur la surface conique 131 et la surface annulaire du pis-
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s'écoule vers le réservoir de fluide de pression T à une vitesse constante correspondant à la résistance ajustée par la soupape d'étranglement ou modératrice 83, en d onnant lieu à une pression d'accumulation. La vitesse du corps obturateur 11 est dans ce cas également uniforme. Le corps régulateur de débit 13, qui se déplace à une vitesse constante par rapport au siège de soupape 12, libère alors une section de passage pour le fluide de pression allant au cylindre d'injection 4, section qui va en s'élargissant conformément à la courbure, représentée
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course s du piston de coulée, course qui croît dans la même mesure que la s ection de passage croissante entre le siège de soupape 12 et le corps régulateur de débit 13, est représentée dans le diagramme de temps s (t ) de la figure 3. Les diagrammes de temps correspondants
v (t) et b (t) de la figure 3 représentent l'allure de la vitesse v cor-
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dre pour l'ouverture de la soupape d'injection 10, moyennant inversion
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corps de soupape 11 s'est écartée du siège de soupape 12, le passage de-
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la surface cylindrique du tronçon 133 et le conduit de raccordement
141. Le piston de culée 3 reste immobile jusqu'à l'instant Al. En réalité, l'effet d'étanchéité entre le t ronçon 133 et le conduit de raccordement 141 peut ne pas être absolu, étant donné que l'effet d'étan-
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conique 131 et le siège de soupape 12. Toutefois, l'effet du très faible écoulement qui se produit lors du déplacement du tronçon 133 le long du conduit de raccordement 141 est négligeable.
Ensuite, l'extrémité du tronçon cylindrique 133 passe au-delà
du siège de soupape 12. Pour empêcher, lors de la transition vers la surface du parabololde de révolution 134, un élargissement immédiat de la section de passage et donc une augmentation par à-coup de l'accéléra- <EMI ID=52.1>
tronçon cylindrique 133 et le paraboloide de révolution 134 la forme d'un anneau sphérique 135. La tangente à cet anneau est d'abord parallèle à la paroi du conduit de raccordement 141 (la transition entre le tronçon 133 et le parabololde de révolution 134 est donc constitué par une courbe constante), de sorte que le.. flux. effectif ne s'amorce que d'une manière progressive. L'influence de cet anneau sphérique est indiquée par la ligne tiretée k dans le diagramme inférieur de la figure 3. La courbe v (t), qui a été représentée sous la forme d'une droite oblique, devrait en fait s'amorcer par un petit arc à concavité supérieure et sa partie rectiligne devrait être très légèrement décalée vers la droite. Ce décalage dans le temps est toutefois très réduit et, pour cette raison, n'a pas été représenté.
Cette linéarité de l'augmentation de la vitesse du piston d'injection 41 est due au fait que le corps de soupape 11 se déplace à une vitesse constante et que le débit croît d'une façon linéaire en fonction de la course du corps de soupape l'accélération du piston de coulée 3 demeure constant. La course s (t) du piston de coulée présente donc une allure parabolique jusqu'au point B. Le laps de temps
<EMI ID=53.1> <EMI ID=54.1> complet d'admission forcée (la phase de préremplissage ensemble avec la phase de remplissage du moule). Ainsi, pendant le laps de temps tl, le corps de soupape 11 a été accéléré jusqu'à la valeur finale de sa
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n'est pas contrôlé, voire est saccadé, en raison des variations brus-
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donné qu'il n'existe pratiquement aucune communication avec le piston d'injection 41, ce d ernier demeure inaffecté. Le passage n'est libéré,
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vitesse constante, ce qui a lieu d'abord, au début de la période t2,
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135.
Lorsqu'une phase de remplissage du moule à vitesse constante est
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1 du manches ou canon d'injection 2, en inversant la soupape à deux voies
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pression, d'autre part. La soupape d'injection 10 s'ouvre brusquement
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Grâce à la section de passage invariable, établie de cette façon
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fluide de pression pénètre dans le cylindre d'injection 4 à une vitesse accrue mais constante, à travers la conduite de pression 9 et le multiplicateur 5. Par suite; -le mouvement- d'injection s'effectue à une vitesse également constante, dont la valeur dépend de la grandeur de la section de passage entre le siège de soupape 12 et le parabololde de
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tée 24.
La course du piston de coulée croît, pendant le bref temps t3 d'une façon abrupte mais linéaire, jusqu'au point final Cl de la course du piston de coulée.
La vitesse v atteint brusquement sa valeur maximale et demeure constante pendant le temps t3, jusqu' à la fin de course Cl, où elle retombe à zéro.
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d'accélération en forme de pointe, qui se manifeste au peint B".
Si l'on veut que l'injections 'effectue avec la même accélération constante que le remplissage du manchon d'injection 2, on laisse revenir le corps de soupape 11 jusqu'à la butée réglable 24, qui avait été préalablement positionnée conformément aux nécessités.
Dans ce cas, les caractéristiques s (t), v (t) et b (t) présentent une allure régulièrement continue, jusqu'à l'accomplissement de
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Il va de soi que ceci exige un intervalle de temps t4, plus long.
Un tels. ajustement de la butée 24, où le corps de soupape 11 rencontre cette butée à l'instant où la course s du piston d'injection atteint le point B, a pour résultat que la course s du piston de coulée suit désormais une allure linéaire qui se raccorde à la parabole d'une manière tangentielle et se poursuit jusqu'au point final C3 de la course du piston de coulée. Le temps requis à cet effet est t5, pendant lequel la vitesse v demeure constante jusqu'au point final correspondant C3', tandis que l'accélération b est nulle à partir du point B".
<EMI ID=68.1>
<EMI ID=69.1>
nées à l'état de départ occupé suivant la figure 1.
La figure 4 représente la disposition du système d'introduction forcée d'une machine horizontale à couler sous pression à chambre froide. Le manchon d'injection 2, assujetti dans le plateau fixe 1, est muni d'un orifice de remplissage 201 pour l'amenée du métal. Le piston de coulée 3, qui coulisse dans le manchon d'injection, se trouve au début de l'introduction forcée dans sa position de départ, devant l'o-
<EMI ID=70.1>
L'extrémité du manchon d'injection 2 opposée à l'orifice de remplissage 201 pénètre dans un bloc 101, assujetti au plateau fixe 1.
Ce bloc constitue, ensemble avec un second bloc 102, une empreinte 103, qui communique avec le manchon d'injection 2 par un orifice de coulée
104.
Le second bloc 102 est solidaire d'un plateau mobile 105. Le plateau fixe 1, ainsi que le bloc 101, monté sur ce plateau, et le manchon d'injection 2 sont représentés en coupe.
Le dispositif suivant l'invention permet, avec un cycle de mouvement, représenté dans la figure 3, du processus d'introduction forcée, un remplissage du manchon d'injection 2 (phase de préremplissage t2) avec accélération uniforme, ainsi qu'un remplissage, qui succède progressivement au préremplissage, de l'empreinte 103 du moule, cela à
une vitesse constante ou croissante, choisie selon le besoin (phase de remplissage du moule t3, t5 ou t4).
On obtient ainsi des pièces moulées d'une meilleure qualité, grâce au fait que, pendant la phase de préremplissage t2, il ne se produit pas sur la surface du métal en fusion une onde avancée réfléchie par la paroi du manchon et se détachant du piston de coulée 3, et que ce métal, qui ne subit qu'une turbulence fortement réduite, s'accu-mule progressivement dans la région de l'orifice de coulée 104, cependant qu'un trajet permettant aux gaz de s'échapper hors du manchon d'injection 2 demeure constamment libre à travers l'orifice de coulée
<EMI ID=71.1>
Ce processus, qui peut être réalisé à l'aide de la présente invention, est représenté dans la figure 6 et est comparé avec le mode de remplissage du manchon d'injection 2 suivant le procédé connu à ce jour, représenté dans la figure 5.
Dans les figures 5 et 6, on a représenté d'une manière schématique le manchon d'injection 2 qui comprend l'orifice de remplissage 201, l'orifice de coulée 104, situé dans la partie supérieure du manchon d'injection 2, ainsi que le piston de coulée 3 mobile dans le manchon d'injection 2 et muni de la tige de piston 31.
Les deux figures 5 et 6 comprennent chacune sept croquis 5.1 à
5.7 et 6.1 à 6.7.. qui représentent, dans l'ordre chronologique du cycle de mouvement, les états caractéristiques du contenu du manchon d'injection 2.
Les croquis des figures 5 et 6 qui portent le même numéro d'or-
<EMI ID=72.1>
ment.
Dans la figura 5, le processus de remplissage se déroule conformément au procédé cornu, avec une vitesse constante du piston de coulée, tandis que, dans la figure 6, il a lieu avec une a ccélération constante suivant l'invention.
Les croquis 5.1 et 6.1 représentent l'état initial existant avant le début du mouvement du piston de coulée, la masse de métal fondu S, introduite de façon dosée, ayant une hauteur uniforme h.
Dans les croquis 5.2 et 6.2, le piston de coulée 3 a avancé d'une distance telle que l'orifice de remplissage 201 se trouve obturé. Sur la surface du métal liquide S on aperçoit, dans le croquis 5.2, le front d'une onde avancée, tandis que, dans le croquis 6.2, le métal liquide S s'élève progressivement et commence à s'étendre sur la face du piston, la hauteur du métal liquide 5 étant égale à h sous l'orifice de coulée 104 dans les deux croquis.
Le croquis 5.3 représente une onde avancée qui se détache,de la
\ <EMI ID=73.1>
S continue à s'étaler progressivement sur la surface du piston, cependant que le point d s'est déplacé vers l'orifice de coulée 104. La hauteur du niveau du métal liquide sous l'orifice de coulée est encore égale à h dans les deux croquis 5.3 , 6.3.
Dans le croquis 5.4, le front a de l'onde avancée a atteint la paroi du manchon au voisinage de l'orifice de coulée 104, tandis que la hauteur du niveau du métal liquide à l'endroit correspondant du croquis 6.4 est demeurée invariablement égale à h.
Le croquis 5.5 montre que le front d'onde a, qui vient frapper cette paroi; se hausse et se réfléchit, cependant que l'orifice 'de cou-
<EMI ID=74.1>
chapper. Par contre, dans le croquis 6.5, le métal liquide S s'étale sur toute la surface du piston, cependant que le niveau de ce métal demeure toujours égal à h sous ltorifice de coulée 104. Le trajet pour
<EMI ID=75.1>
104, continue à demeurer-libre.
,Le piston de coulée 3 poursuivant son déplacement, il en résulte que l'espace fermé c, rempli de gaz, devient de plus en plus petit, ainsi qu'on le voit dans le croquis 5.6, de sorte que le gaz enfermé subit une compression. Dans le croquis 6.6, le gaz est de plus en plus refoulé hors du manchon d'injection 2 par suite de la réduction du volume de l'espace c.
A la f in du remplissage du manchon d'injection 2 avec une vitesse constante du piston de coulée, et comme on le voit dans le croquis 5.7, le gaz demeure inclus dans le métal liquide S, où il constitue de petits espaces c en forme de bulles, ce qui compromet fortement la qualité de la pièce coulée.
Par contre, dans le croquis 6.7, la hauteur h du métal liquide
S au voisinage de la paroi du manchon, au-dessous de l'orifice de coulée 104 demeure constante, de sorte que ce dernier est maintenu dégagé en vue de l'évacuation du gaz. On a ainsi la garantie de pouvoir exécuter des pièces moulées sans inclusions gazeuses.
La soupape d'injection 10' de la deuxième forme de réalisation particulièrement simple de l'invention, représentée dans la figure 7, possède un corps de soupape 11' relativement court dont l'extrémité
<EMI ID=76.1>
saut de diamètre, tandis qu'il présente dans la région du siège de
<EMI ID=77.1>
Le carter de soupape 19' comprend deux chambres de pression 15',
<EMI ID=78.1>
contient, en plus du corps de soupape 11' et de la surface de piston
<EMI ID=79.1>
<EMI ID=80.1>
deux raccords 91', 92' d'une conduite sous pression 9'. Ces raccords sont inversés par rapport à la disposition adoptée dans la forme de réalisation suivant la figure 1.
On n'a pas représenté le système d'introduction forcée I, raccordé à la conduite sous pression 9'. Dans l'intérêt de la clarté, on n'a représenté que l'accumulateur de pression 6' et le réservoir à gaz sous pression 7'. L'accumulateur de pression 6' est relié à la chambre de pression 15' de la soupape d'injection 10' par l'entremise du raccord 91'.
<EMI ID=81.1>
de soupape 19', contient un ressort de rappel 30' qui prend appui contre la face postérieure 20' du piston et contre la paroi postérieure du carter et une butée ajustable 24', prévue dans la paroi postérieure du carter et est pourvue de trois raccords 231', 232', 233'.
Pour assurer la commande de la soupape d'injection 10', on adjoint à celle-ci les éléments de circuit suivants :
<EMI ID=82.1>
<EMI ID=83.1>
<EMI ID=84.1>
<EMI ID=85.1>
<EMI ID=86.1>
dis que sa sortie est reliée, par l'entremise d'un régulateur de-débit
<EMI ID=87.1> <EMI ID=88.1>
gnétique, dont les entrées P et T sont raccordées aux conduites cor-
<EMI ID=89.1>
P et la seconde se dirigeant vers le réservoir à fluide de pression T, tandis que sa sortie B comporte une liaison avec les entrées de com-
<EMI ID=90.1>
<EMI ID=91.1>
<EMI ID=92.1>
<EMI ID=93.1>
<EMI ID=94.1>
<EMI ID=95.1>
Une seconde soupape à quatre voies à commande électromagnétique
86', dont les entrées P et T sont également en communication avec les
<EMI ID=96.1>
la source de pression P, et dont l'autre se dirigeant vers le réservoir à fluide de pression T, tandis que sa sortie B est reliée à l'entrée
<EMI ID=97.1>
Le fonctionnement du dispositif suivant la figure 7 comporte, par rapport à celui de la première forme d'exécution de l'invention, représentée dans la figure 1, les différences ci-après :
<EMI ID=98.1> <EMI ID=99.1> de distribution représentées dans la figure 7, de sorte que la première soupape de retenue 81 est ouverte, tandis que les deux autres soupapes de retenue 82^,85' sont fermées - la surface postérieure 20<1> du piston est soumise à la pression du système dans le sens de la ferme-
<EMI ID=100.1>
de la force résultante due au rapport des grandeurs entre les surfaces
<EMI ID=101.1>
<EMI ID=102.1>
<EMI ID=103.1>
fermeture -de la première soupape retenue l'ouverture deuxième soupape de retenue 82'. La chambre de pression 16' est mise en communication, à travers la soupape de retenue 82', ouverte à ce moment, et la résistance ajustée à une valeur constante du régulateur
<EMI ID=104.1>
<EMI ID=105.1>
<EMI ID=106.1>
du manchon d'injection 2.
Après que le remplissage du manchon d'injection 2 a été effec-
<EMI ID=107.1>
distribution initial, cependant que la seconde soupape à quatre voies
86' s'inverse.
<EMI ID=108.1>
de l'accumulateur est à nouveau présente au raccord 231' de la chambre de pression 16'.-La deuxième soupape de retenue 82<1>- se ferme, et le
<EMI ID=109.1>
<EMI ID=110.1>
<EMI ID=111.1>
tre la soupape d'injection 10' et la commande 4,5. Le corps de soupape
<EMI ID=112.1>
course d'ouverture.
<EMI ID=113.1>
par le fluido de pression, jouent le rôle d'une chambre de commande ou d'application forcée.
<EMI ID=114.1>
branche de la conduite de pression 9' reliant la soupape d'injection
<EMI ID=115.1>
<EMI ID=116.1>
est ouverte, les surfaces de part et d'autre de celle-ci sont identi-
<EMI ID=117.1>
<EMI ID=118.1>
<EMI ID=119.1> l'état de distribution initial avant le début d'un nouveau cycle.
<EMI ID=120.1> Dans le carter de soupape 19", subdivisé en chambres de pression 14", 15", 16", 17", est disposé un corps de soupape étage 11". Une chambre de pression antérieure 14" comprend non seulement le siège de soupape 12", mais aussi un premier tronçon 111" du corps de soupape
<EMI ID=121.1>
un corps régulateur de débit'13"'suivant la figure 2, qui pénètre dans le siège de soupape 12".
La branche venant de l'accumulateur de pression 6" d'une conduite de pression 9" débouche dans la chambre de pression antérieure
14" par un raccord 91", tandis que la branche allant vers le système de commande 4,5 de cette même conduite part d'un raccord 92". A cette dernière branche de la conduite de pression 9" est raccordé un multiplicateur 5" qui n'est pas intégré au cylindre d'injection 4 et qui est pourvu de deux raccords de commande 28", 29".
Un deuxième tronçon 112" du corps de soupape 11", tronçon qui se raccorde au premier tronçon 111" de ce oorps de soupape, possède un diamètre supérieur à celui du premier tronçon 111" et traverse le carter de soupape 19" depuis la chambre de pression antérieure 14" jusqu'à une chambre de pression postérieure 17". Dans la partie médiane du
<EMI ID=122.1>
<EMI ID=123.1>
un alésage de diamètre approprié du carter de soupape 19" en deux chambres de pression médianes 15" et 16", munies respectivement de raccords
21" et 22".
D'autre part, à l'intérieur du second tronçon du corps' de soupape 112" est prévue une cavité cylindrique 113" orientée dans le sens axial et contenant un r essort de rappel 30" prenant appui sur sa paroi
<EMI ID=124.1>
réglable 24". L'autre extrémité du ressort de rappel 30" prend appui sur la paroi postérieure de la partie d'extrémité rétrécie de la chambre de pression 17", que traverse également la tige 24", agissant comme butée réglable. Cette dernière tige est positionnée dans le sens axial, de préférence au moyen d'un moteur 100" à réducteur.
Dans la chambre de pression postérieure 17" débouchent deux raccords 231" et 232".
<EMI ID=125.1>
<EMI ID=126.1>
<EMI ID=127.1>
lui décrit à propos de la figure 7.
Un élément de circuit supplémentaire de ce système de soupapes
<EMI ID=128.1>
<EMI ID=129.1>
<EMI ID=130.1>
communication avec une conduite 25" venant de la source de pression P, tandis que sa sortie communique avec l'entrée de commande de la troi-
<EMI ID=131.1>
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
soupape de compensation 07" et communique avec la conduite 25" par un
<EMI ID=134.1>
<EMI ID=135.1>
Dans le cas où le système serait appelé à contrôler un débit
<EMI ID=136.1>
être omise.
<EMI ID=137.1>
<EMI ID=138.1>
<EMI ID=139.1>
<EMI ID=140.1>
<EMI ID=141.1>
dans le circuit.
<EMI ID=142.1>
situées de part et d'autre de celui-ci remplissent une fonction différente de celle des éléments correspondants 18, 15, 16 de la figure 1. Grâce à la disposition adoptée, la soupape d'injection 10" est à même de remplir, en plus-..de ses deux fonctions principales initiales, à savoir le remplissage accéléré du manchon d'injection et l'injection rapide, encore une - troisième - fonction supplémentaire. La soupape d'injection peut assumer le rôle d'une soupape de retenue à action rapide pour le multiplicateur 5", qui est distinct, sur le plan de la cons- <EMI ID=143.1>
<EMI ID=144.1>
<EMI ID=145.1>
le raccord de commande de cette dernière soupape par l'entremise d'un
<EMI ID=146.1>
<EMI ID=147.1>
directement avec la conduite 25" venant de la source de pression P et, par l'entremise d'un second modérateur de gouverne 891", avec l'entrée P de/troisième soupape à quatre voies 90" à commande hydraulique.
La sortie B de la soupape à quatre voies 90" comprend une liaison avec l'entrée de commande de la première soupape de compensation
<EMI ID=148.1>
voies 90" est raccordée à la branche de la conduite de pression 9" qui part du raccord 92" et se dirige vers la chambre de pression côté multiplicateur du cylindre d'injection, non représenté, tandis que l'autre entrée de commande 902" de la soupape à quatre voies 90" est raccordée à la branche de la conduite de pression 9" allant de l'accumulateur de pression 6" au raccord 91".
<EMI ID=149.1>
sous la forme de soupapes à cartouches (cartridge). Elles sont raccordées dans le circuit de telle manière qu'une pression appliquée coté entrée attaque à la fois la petite surface en forme de collet formée sur le corps de soupape cylindrique et la section pleine, tournée vers le raccord de commande, du corps de soupape, maintenant ainsi la soupape fermée.
<EMI ID=150.1>
mettre sous pression la plus grande surface du corps de Soupape, distante du raccord de commande et, simultanément, réduire la pression dans le. raccord de commande.
<EMI ID=151.1>
<EMI ID=152.1>
en fluide sous pression, jouent dans ce cas le rôle de chambres de commande, tandis que-la chambré de pression 17" joue celui d'une cham-
<EMI ID=153.1>
être télécommandés, on a la possibilité d'intégrer le processus de l'introduction forcée dans le déroulement du programme de machines à couler sous pression à commande centralisée.
<EMI ID=154.1>
situées de part et d'autre de celui-ci, qui né sont pas nécessaires au déroulement programmé du processus d'injection, sont mises hors pression pendant la course d'ouverture du corps de soupape 11" au moyen des raccords correspondants 21", 22", qui communiquent avec le réservoir à fluide de pression T.
<EMI ID=155.1>
lique, présenté, pendant la course d'ouverture du corps de soupape 11",
<EMI ID=156.1>
<EMI ID=157.1>
donné que son entrée de commande est soumise à la pression du système.
Le fluide de pression qui, pendant la course d'ouverture du
<EMI ID=158.1>
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<EMI ID=160.1>
26", vers le réservoir à fluide de pression T. Etant donné la baisse de
<EMI ID=161.1>
<EMI ID=162.1>
passage aboutissant à la chambre de pression 15" située derrière le
<EMI ID=163.1>
Le ressort de rappel relativement faible 30" ne pourrait effec-
<EMI ID=164.1> de l'équilibrage des pressions aux deux extrémités du corps de soupape après l'exécution de l'injection. Afin que la soupape d'injection
10[deg.] soit amenée rapidement à la position de fermeture, en accomplissement de sa troisième fonction principale, où elle agit comme multiplicateur de pression et soupape de retenue, la troisième soupape à quatre voies 90" est inversée par la pression qui, après l'exécution d'une injection, augmente dans le cylindre d'injection 4 par rapport
à la pression de l'accumulateur.
Par conséquent, et grâce à la liaison croisée P-B dans la soupape à quatre voies 90", on obtient que, d'une part, l'entrée de com-
<EMI ID=165.1>
pression du système, de sorte que cette soupape est maintenue fermée et que, d'autre part, il se manifeste au niveau du raccord 22" de la chambre de pression 16" une pression légèrement diminuée par les deux
<EMI ID=166.1>
sion afflue dans cette chambre. Sous l'effet de l' él évat ion de la pression dans le raccord 22" et de la chute de pression à travers le
<EMI ID=167.1>
89" s'ouvre, et la chambre de pression 16", ainsi que la surface du
<EMI ID=168.1>
du système, en vue d' une fermeture rapide de la soupape d'injection
10". La chambre de pression 16" joue alors le rôle d'une chambre d'application forcée pour le multiplicateur-soupape de retenue.
Bien entenctu, diverses modifications peuvent être apportées aux dispositifs et/ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples illustratifs sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour couler sous pression à l'aide d'une ma chine horizontale à couler sous pression à chambre froide, où la quantité de métal liquide dosée de façon à remplir l'empreinte du moule est coulée moyennant réduction de l'espace qui accueille la quantité dosée de métal liquide, espace compris entre, d'une part, un orifice de coulée situé dans la partie supérieure de cet espace et débouchant dans l'empreinte du moule et, d'autre part, la région de l'orifice de remplissage, cette diminution étant obtenue de préférence moyennant un premier déplacement du piston de coulée dans l'espace pendant une phase de préremplissage et un second déplacement, qui suit le premier et qui a lieu pendant une phase de remplissage du moule, caractérisé en ce que,
pendant la phase de préremplissage en vue de l'injection l'espace se réduit d'une façon accélérée à la suite d'un déplacement accéléré du piston de coulée à partir d'une position de repos, où l'orifice de remplissage est dégagé, cependant que la quantité dosée de métal liquide s'accumule à proximité de l'orifice de coulée, lequel est maintenu constamment dégagé de métal liquide, de préférence grâce à l'étalement de la masse de métal liquide sur la surface du piston de coulée; et en ce que, après avoir atteint l'orifice de coulée, la masse de métal liquide est refoulée dans l'empreinte du moule à travers l'orifice de coulée par le fait que la phase de préremplissage est suivie immédiatement de la phase de remplissage du moule, ce qui a pour effet une nouvelle réduction de l' espace.
Die casting process and casting machine
under pressure.
The present invention relates to a process for die casting using a horizontal cold chamber die casting machine, where the quantity of liquid metal dosed so as to fill the mold cavity is cast with reduction of the space which receives the metered quantity of liquid metal, space between, on the one hand, a pouring orifice located in the upper part of this space and opening into the mold cavity and, on the other hand,
the region of the filling orifice, this reduction being preferably obtained by means of a first movement of the pouring piston in said space during a pre-filling phase and a second movement, which follows the first and which takes place during a phase of filling the mold.
It is already known to execute in particular the die casting process in different phases of the movement of the casting piston. Thus, during research, relating in particular to the cold chamber pressure casting process, two, three and four phase systems have been known. The four phase system, in particular, represents one of the innovations which appeared in last place on the market. The four casting phases of the die casting process include, following the filling of a metered quantity of metal
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
receiver - in which a casting piston moves, for example and from which a casting orifice opens out into the mold cavity - the movement of the casting piston at a very low speed, until the filling orifice provided in the injection sleeve is closed by the piston, this displacement being followed by a displacement at a slightly higher speed, but still still reduced, of the pouring piston, in order to completely fill with - :
the injection sleeve between the casting piston and the casting orifice, after which the casting piston moves at high speed, in order to quickly fill the mold cavity with liquid metal, this phase being followed by the fourth and final phase with a practically static post-pressure, which is caused to act on the liquid metal filling the mold cavity, during the, so-lidification, in order to compensate for the solidification shrinkage , The very low speed during the first phase plays a particularly important role in the case of high degrees of filling of the injection sleeve forming the space in question, since it aims to avoid projections outwards through the 'filling hole
<EMI ID = 3.1>
In many cases, the gases present in the injection sleeve mix with the liquid metal contained in the latter. These gases have an unfavorable influence on the quality of the molded part required to be made in this liquid metal. It is known to apply, in the third phase, different speeds, taking into account the type of the liquid metal and the blocks of the mold, while taking into account different technological criteria, such as the dispersion of the metal jet, the speed of liquid metal cooling, the dangers of rework, etc.
It has been found that these modern casting methods do not always lead to the desired result, in particular when it comes to performing very high quality castings. The idea which is at the basis of the invention consists in carrying out the filling of the injection sleeve with the liquid metal in such a way that there necessarily remains until the last moment a free path for the passage of gas, from the cavity, the volume of which is decreasing and which is between, on the one hand, the surface of the liquid metal contained in the injection sleeve and, on the other hand, this sleeve itself, this path passing through the orifice of casting and opening into the mold cavity.
In other words., - gas. residual, located above the surface of the liquid metal contained in the injection sleeve must have the possibility of escaping towards the mold cavity, from where the air can be discharged into disgorging channels, thus only through gas permeable regions of the mold.
In order to put this fundamental principle into practice, the method according to the invention is characterized in that, during the pre-filling phase with a view to injection, said space is reduced in an accelerated manner following an accelerated displacement of the pouring piston from a rest position where the filling orifice is free, while the metered quantity of liquid metal accumulates near the pouring orifice, which is kept constantly free of liquid metal, preferably, thanks to the spreading of the mass of liquid metal on the surface of the casting piston; and in that, after having reached the pouring orifice, the mass of liquid metal is forced into the cavity of the mold through
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1>
effect a further reduction of said space.
The characteristic of the accelerated movement of the casting piston may differ from case to case. The mold filling phase, which immediately follows the pre-filling phase, can also follow different movement characteristics.
A laudable arrangement consists in that, during the pre-filling phase, the casting piston moves with an acceleration which reaches its service value without appreciable overshoot, which takes place without abrupt decrease and which maintains an order of magnitude of this service value.
This arrangement makes it possible to avoid the formation of an advanced wave.
A particularly favorable variant consists in moving the casting piston during the pre-filling phase with an acceleration which remains constant after having reached its operating value.
This mode of operation offers many advantages:
It is possible to adopt a service value of the acceleration which makes it possible to avoid projections in the region of the filling orifice, while still allowing a relatively short duration of the pre-filling phase to be achieved, which prevents cooling of the fuel. liquid metal. Since the acceleration does not decrease, a separation of the liquid metal from the casting piston is avoided, a separation which would have favored the propagation of an advanced wave. Due to the calmer filling of the injection sleeve, the pouring orifice remains open for a proportionally much longer portion.
<EMI ID = 6.1>
which takes place the evacuation of the air is longer than in the known systems, although, thanks to the invention, it is possible to adopt a length of the pre-filling phase equal to or less than that adopted to date. The calmer filling of the injection sleeve allows better air evacuation, also for the reason that the passage of gases in the upper part of the injection sleeve is not impeded by waves.
The invention allows a higher degree of filling of the injection sleeve. The latter can therefore have a smaller diameter and, on the other hand, the same forced introduction system can exert a higher specific pressure on the liquid metal. The resulting castings have a more attractive surface, a higher specific weight and a more uniform structure. The scrap rate is lower than hitherto, in addition, acceleration can take place, without deceleration, during the pre-filling phase.
To fully benefit from the advantages of the invention, the
<EMI ID = 7.1>
the total duration of the pre-filling phase plus the mold filling phase. Otherwise, there is a risk of passing to the mold filling phase before the pre-filling phase is completed. It is advisable to increase this ratio to at least 90%.
During the accelerated movement of the pouring piston, the liquid metal has the possibility of spreading over constantly increasing portions of the pouring piston, until covering the entire surface thereof.
The development of the evolution of the accelerated movement which
<EMI ID = 8.1>
complete ge of the cylinder or injection sleeve between the casting piston and the casting orifice, may be such that the casting orifice maintains an essentially free communication between, on the one hand, the es-
<EMI ID = 9.1>
preprint of the mold.
The invention further relates to a die-casting machine, which enables the application of the metal in a particularly advantageous manner.
<EMI ID = 10.1>
comprising: a substantially horizontal injection sleeve terminating in the mold cavity and in which a casting piston moves
<EMI ID = 11.1>
jection; a pressure accumulator; preferably a pressure multiplier assigned to the injection piston-cylinder group; organs which govern the forced introduction: of liquid metal, and an injection valve arranged in a pressure line provided between the pressure accumulator and the piston-cylinder injection unit.
Various injection valves have already been proposed for such die-casting machines. Most of them do not allow a precise and regular increase in their flow rate, which is used to control the injection piston. This does not allow the constant acceleration of the casting piston.
Injection valves have already been proposed which must have at least partially a linear stroke / flow characteristic. However, these valves are very complicated and not suitable for the operating conditions, rich in shock and jolting, of a die-casting machine. In some cases, these are servo valves comprising many components. mobile. and complicated connection systems. The known constructions which took over from those which have just been mentioned were also complicated and had characteristics that were very difficult to control. Moreover, all these constructions have in common an indefinable behavior at the time of opening: in many cases, pressures acting on the valve body are established or disappear suddenly, or even undergo an inversion.
This results in instability, which leads to uncontrollable acceleration of the injection piston. This rises in peak far beyond its service value and drops steeply. This phenomenon can be repeated several times, until the acceleration reaches the service value. This results in advanced waves in the liquid metal, which separates from the pouring piston, so that the process forming the subject of the present invention is not carried out.
The casting machine according to the invention makes it possible to avoid the drawbacks described above. Its injection valve is simple and has only a few components. This machine is characterized in that there is provided in the injection valve a valve body which is pressed against a valve seat � this valve seat being located between a passage chamber and a connection orifice; in that the injection valve has at least one forced application chamber for forcefully applying the valve body against the seat
valve, the forced application chamber can be connected, for its depressurization, by means of a regulator -the adjustable flow rate, to the fluid reservoir, pressure; in that the injection valve has at least one control chamber capable of being attacked - or attacked - by the pressurized fluid; as a flow regulator body, which protrudes into the connection port
and whose diameter decreases in direction of the connection orifice
<EMI ID = 12.1>
between the flow regulator body and the valve body is provided by a cylindrical surface which is short compared to
stroke and which seals together with the connection port.
Thanks to the tight seal at the cylindrical surface, the valve body is accelerated to its displayed speed, without pressurized fluid being able to pass through the injection valve. It follows that the irregularities which appear in the acceleration of the valve body have no effect on the injection piston. The passage of pressurized fluid past the flow regulator body does not begin until after the valve body has reached its displayed speed. In this way, there is no need to fear jerky movements of the valve body, so that the acceleration of the injection piston takes place in the required manner.
This results in a? slight increase in the duration of the pre-grinding phase from the moment of its initiation, which is, however, of no great importance in view of the improvement of the injection process.
<EMI ID = 13.1>
The temperature of the flow regulator body, determined by the decrease in diameter, results in a linear increase in flow rate as a function of the stroke of the valve body. A constant acceleration of the injection piston is thus obtained.
To this end, the limiting surface of the flow regulator body can be a paraboloid of revolution.
<EMI ID = 14.1>
Cylindrical surface is formed by a regular connecting curve, the acceleration gradually increases as the cylindrical surface moves away from the valve seat, which represents an additional guarantee against the appearance of acceleration peaks.
In most cases, an adjustable stroke limiter is provided.
<EMI ID = 15.1>
the maximum flow rate, and therefore the maximum speed of the injection piston, can be adjusted in a very simple manner. Precisely the acceleration of the injection piston is also easy; it suffices to develop the flow regulator, through which the decompression of the forced application chamber can be performed; the speed of the valve body is thus determined.
It is thus possible to achieve a filling of the injection sleeve with the liquid metal while reducing the turbulence to a minimum, without giving rise to the formation of an advanced breaking wave and while constantly maintaining a free communication path through-
<EMI ID = 16.1>
escape, path ending at the edge of the pouring orifice.
The movement can extend in one go over the full opening stroke, determined by an adjustable stop, so that filling of the mold takes place with increasing injection speed.
However, in many cases it will be necessary to fill the mold cavity at a constant speed. To this end, the retaining pressure manifesting in the aforementioned forced application chambers can advantageously be abruptly eliminated by short-circuiting the flow regulator by means of simple valve connections. It is thus possible to achieve constant injection speeds, the value of which can be adjusted by positioning the stop for limiting the stroke.
According to a particularly simple embodiment of the
<EMI ID = 17.1>
jection can be established so as to have a relatively short valve body and a piston located at the end of the valve body remote from the valve seat and formed by a single circular shoulder, which piston divides the valve housing into two chambers of pressure only. It is necessary to provide, in addition to an adjustable moderator, only three controlled re-entry valves, in order to carry out the forced introduction process with a sequence of movements according to the invention. By ensuring that when performing a
<EMI ID = 18.1>
posterior forced plication following attack, by the pressurized fluid, of the annular face of the piston facing the seat
valve, or discharged to the space in front of the valve body shaped as a paraboloid, the connection for the hydraulic system can be simplified. The injection being carried out, the valve closes automatically, so that it is unnecessary to take special measures to this effect.
By combining the injection valves of the first and second embodiments of the invention, it is possible to produce another injection valve, intended for a third, particularly favorable variant of the invention. In this variant, and thanks to a mode
operation of the injection valve similar to those of the first embodiment, as regards the course of the injection process, the piston formed on the valve body and which separates the two middle pressure chambers each other, can perform an important additional function. When it is pressurized by means of control valves, in the direction of the closing of the injection valve, this piston can ensure a rapid closing of this valve.
By virtue of this arrangement, the injection valve can act as the check valve for a pressure intensifier which, for reasons of accessibility, is structurally distinct from the injection cylinder.
This solution requires only the addition of a modest supplement of distribution valves to those present in the second embodiment. By properly selecting the valves, one can control the delivery of large amounts of pressurized fluid per unit time.
When a remote control rudder is used for the posi-tion of the stop intended to limit the stroke of the s oupane or to adjust the resistance of the flow regulator, the device according to the invention is suitable for use in Programmable, centrally controlled pressure casting.
The invention will be explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.
In these drawings:
Figure 1 is a schematic representation of the ad- <EMI ID = 19.1> system
cold bre and the operating plan of a first embodiment of the device according to the invention.
Figure 2 shows a detail of the valve body, on a larger scale. Figure 3 is a stroke-time diagram of piston movement <EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
FIG. 4 represents the arrangement of the delivery system relative to the mold cavity, on a larger scale. FIG. 5 represents the filling process in the injection sleeve or barrel, as carried out in the methods known to date. Figure 6 shows the flow of the filling process in the injection sleeve, as performed by the invention. Fig. 7 shows the functional diagram of another embodiment. Figure 8 shows the operating diagram of a third version of the following device! 'invention.
In Figure 1, an injection sleeve 2 is secured in the fixed plate 1 of a horizontal cold chamber die-casting machine for metals, sleeve which receives a casting piston 3. The latter is rigidly coupled to the by means of a piston rod 31, to the injection piston 41 of an injection piston-cylinder unit 4, which, together with a pressure-increasing piston-cylinder unit 5, constitutes a hydraulic control system. A pressure accumulator or piston accumulator 6, which communicates on the one hand with a pressurized gas tank 7, is on the other hand in communication, via a pressure line 9, with the inlet of the pressure multiplier.
In the central bore 52 of the piston 51 of the pressure intensifier is arranged a check valve 53, through which the pressure of the accumulator attacks the injection piston 41, with a view to accomplishing the forced introduction. As the sequence of functions of the pressure-increasing piston-cylinder unit 5 is carried out in a known manner, and in order to ensure a better understanding, only the connections 27 and 28 intended to depressurize have been shown; during the forced introduction, the corresponding pressure spaces, which precede the injection piston 41 and the multiplier piston 51.
In line 9 is arranged an injection valve 10 intended to regulate the passage of the pressure fluid from the accumulator of
<EMI ID = 22.1>
5.
The injection valve 10 is formed by a valve housing 19 comprising four separate chambers of the same diameter and by a shutter body 11. A front chamber 14 contains the seat.
valve 12, as well as the end, conforming to this seat and having a geometric shape according to FIG. 2, of the injection shutter body 11. In a fitting 91, provided upstream of this shutter body, opens the branch, coming from the pressure accumulator 6, from the pressure pipe 9, while the branch of this pipe which goes towards the multiplier 5, leaves the chamber 14 via a connection
92.
A piston 18, formed in the middle region of the obturator body
11, separates two other pressure chambers 15 and 16 from one another. These chambers are provided with connectors 21 and 22 respectively, through
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
terior 17, so that its rear face 20 is engaged through a connector 23 which opens into this chamber. In the rear wall of the pressure chamber 17 is provided a rod provided with a thread and serving as an adjustable stop 24 intended to limit the stroke.
<EMI ID = 25.1>
<EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
<EMI ID = 28.1>
The fitting 21 of the. room, de pressiez 15 is connected
<EMI ID = 29.1>
magnetic. The connections 22 and 23 of the pressure chambers 16 and 17, respectively, are connected in common, through a system consisting of
<EMI ID = 30.1>
temperature and pressure station, connected in parallel, to the outlet
<EMI ID = 31.1>
the latter are respectively connected to pipes 25 and 26,
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
T are not shown.
Connectors 22 and 23, neighboring and connected to each other, are
<EMI ID = 34.1>
driving 26.
<EMI ID = 35.1>
that 85, the inlet side of which is also in communication with the two lines 25 and 26, is assigned to the control inlet of the two-way valve 84 for the purpose of piloting.
<EMI ID = 36.1> cooperates with the valve seat 12, it's end of the shutter body
<EMI ID = 37.1>
<EMI ID = 38.1>
<EMI ID = 39.1>
truncated revolution. The lines of perstration of the last three bodies
133, 134, 135 are represented by these dashed lines. The paraboloid of revolution 134 is located, when the injection valve 10 is closed, in a connection bore 141 which receives the connection 91 and
<EMI ID = 40.1>
which is supplied with pressure fluid, the cylindrical surface of the section 133 forming a tight seal with the connection bore 141. This connection bore 141 serves as a control chamber.
The device according to Figure 1 enables the following operation:
When the injection valve 10 is closed, the two valves
<EMI ID = 41.1>
read together the connection state shown in figure 1. Therefore, the pressure chamber 15 is decompressed to the pressure fluid reservoir T, while the two pressure chambers
16 and 17 are supplied through check valve 82, as forced application chambers, with system pressure. This latter pressure is essentially equal to the pressure in the charged pressure accumulator 6, which acts, through the connection 91 of the pressure pipe 9, in the direction of the discharge of the flow regulator body 13 present in the chamber. control
141. The pressure from the pressure source P is always present at connection 91.
The posterior end surface 20 of the valve body 11, located in the forced application chamber 17, and the annular surface of the piston 18 located in the forced application chamber 16, constitute an overall pressure surface, engaged in the direction of the closure, larger than that of the flow regulator body 13, attacked in the s ens of the opening. Under the effect of the resulting closing force, the shutter body 11 is pressed against the valve seat 12.
To produce the opening of the injection valve - the valve body 11 being called upon to execute at a uniform speed its partial stroke corresponding to an accelerated filling of the injection barrel 2 - the four-way valve 81 is reversed. It follows that, on the one hand, the pressure chamber 15, acting as a control chamber, is subjected to the pressure of the system, while, on the other hand, the
<EMI ID = 42.1>
through the flow regulator 83, adjusted for resistance
<EMI ID = 43.1>
fluence of the pressure acting on the flow regulator 13 and
i acting on the conical surface 131 and the annular surface of the pis-
<EMI ID = 44.1>
flows to the pressure fluid reservoir T at a constant speed corresponding to the resistance adjusted by the throttle or moderator valve 83, resulting in a build-up pressure. The speed of the shutter body 11 is in this case also uniform. The flow regulator body 13, which moves at a constant speed relative to the valve seat 12, then releases a passage section for the pressure fluid going to the injection cylinder 4, which section widens in accordance with the curvature, represented
<EMI ID = 45.1>
stroke s of the casting piston, which stroke increases in proportion to the increasing section of passage between the valve seat 12 and the flow regulator body 13, is shown in the time diagram s (t) in figure 3 . The corresponding time diagrams
v (t) and b (t) of figure 3 represent the shape of the speed v cor-
<EMI ID = 46.1>
<EMI ID = 47.1>
<EMI ID = 48.1>
dre for opening the injection valve 10, by reversing
<EMI ID = 49.1>
valve body 11 has moved away from the valve seat 12, the passage of
<EMI ID = 50.1>
the cylindrical surface of section 133 and the connecting duct
141. The abutment piston 3 remains stationary until the instant A1. In reality, the sealing effect between the section 133 and the connecting duct 141 may not be absolute, since the effect of 'etan-
<EMI ID = 51.1>
conical 131 and the valve seat 12. However, the effect of the very low flow which occurs when the section 133 moves along the connecting duct 141 is negligible.
Then, the end of the cylindrical section 133 passes beyond
of the valve seat 12. To prevent, during the transition to the surface of the paraboloid of revolution 134, an immediate widening of the passage section and therefore a sudden increase in the acceleration - <EMI ID = 52.1>
cylindrical section 133 and the paraboloid of revolution 134 in the form of a spherical ring 135. The tangent to this ring is first parallel to the wall of the connection duct 141 (the transition between the section 133 and the paraboloid of revolution 134 is therefore constituted by a constant curve), so that the .. flow. effective starts only gradually. The influence of this spherical ring is indicated by the dashed line k in the lower diagram of figure 3. The curve v (t), which has been represented as an oblique line, should in fact begin with a small arch with upper concavity and its rectilinear part should be very slightly shifted to the right. This time lag is however very small and, for this reason, has not been shown.
This linearity of the increase in the speed of the injection piston 41 is due to the fact that the valve body 11 moves at a constant speed and the flow rate increases in a linear fashion as a function of the stroke of the valve body. the acceleration of the casting piston 3 remains constant. The stroke s (t) of the casting piston therefore has a parabolic shape up to point B. The time lapse
<EMI ID = 53.1> <EMI ID = 54.1> complete forced intake (the pre-filling phase together with the mold filling phase). Thus, during the time period t1, the valve body 11 has been accelerated to the final value of its
<EMI ID = 55.1>
is not controlled, or even is jerky, due to the sudden variations
<EMI ID = 56.1>
since there is practically no communication with the injection piston 41, the latter remains unaffected. The passage is not released,
<EMI ID = 57.1>
constant speed, which takes place first, at the start of period t2,
<EMI ID = 58.1>
135.
When a phase of filling the mold at constant speed is
<EMI ID = 59.1>
1 of the injection sleeve or barrel 2, by reversing the two-way valve
<EMI ID = 60.1>
<EMI ID = 61.1>
pressure, on the other hand. The injection valve 10 opens suddenly
<EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
Thanks to the invariable passage section, established in this way
<EMI ID = 64.1>
pressure fluid enters the injection cylinder 4 at an increased but constant speed, through the pressure line 9 and the multiplier 5. As a result; the injection movement is carried out at an equally constant speed, the value of which depends on the size of the passage section between the valve seat 12 and the paraboloid of
<EMI ID = 65.1>
tee 24.
The stroke of the casting piston increases, during the short time t3 in an abrupt but linear fashion, up to the end point C1 of the stroke of the casting piston.
The speed v suddenly reaches its maximum value and remains constant during the time t3, until the end of travel Cl, where it falls back to zero.
<EMI ID = 66.1>
peak-shaped acceleration, which manifests itself in the painting B ".
If it is desired that the injections' carry out with the same constant acceleration as the filling of the injection sleeve 2, the valve body 11 is allowed to return to the adjustable stop 24, which had been previously positioned in accordance with requirements. .
In this case, the characteristics s (t), v (t) and b (t) present a regularly continuous pattern, until the achievement of
<EMI ID = 67.1>
It goes without saying that this requires a longer time interval t4.
One such. adjustment of the stop 24, where the valve body 11 meets this stop at the instant that the stroke s of the injection piston reaches point B, results in the stroke s of the casting piston now following a linear pattern which connects to the parabola in a tangential manner and continues to the end point C3 of the stroke of the pouring piston. The time required for this is t5, during which the speed v remains constant up to the corresponding end point C3 ', while the acceleration b is zero from point B ".
<EMI ID = 68.1>
<EMI ID = 69.1>
born in the occupied start state according to figure 1.
FIG. 4 shows the arrangement of the forced introduction system of a horizontal cold chamber die-casting machine. The injection sleeve 2, secured in the fixed plate 1, is provided with a filling orifice 201 for the supply of metal. The casting piston 3, which slides in the injection sleeve, is at the start of the forced introduction in its starting position, in front of the o-
<EMI ID = 70.1>
The end of the injection sleeve 2 opposite to the filling orifice 201 enters a block 101, secured to the fixed plate 1.
This block constitutes, together with a second block 102, an indentation 103, which communicates with the injection sleeve 2 via a pouring orifice
104.
The second block 102 is integral with a movable plate 105. The fixed plate 1, as well as the block 101, mounted on this plate, and the injection sleeve 2 are shown in section.
The device according to the invention allows, with a movement cycle, shown in FIG. 3, of the forced introduction process, filling of the injection sleeve 2 (pre-filling phase t2) with uniform acceleration, as well as filling. , which gradually follows the pre-filling, of the cavity 103 of the mold, this to
a constant or increasing speed, chosen as needed (mold filling phase t3, t5 or t4).
Better quality castings are thus obtained, thanks to the fact that, during the pre-filling phase t2, an advanced wave is not produced on the surface of the molten metal, reflected by the wall of the sleeve and being detached from the piston. pouring 3, and that this metal, which undergoes only greatly reduced turbulence, gradually accumulates in the region of the pouring orifice 104, while a path allowing the gases to escape out of the injection sleeve 2 remains constantly free through the pouring orifice
<EMI ID = 71.1>
This process, which can be carried out with the help of the present invention, is shown in figure 6 and is compared with the way of filling the injection sleeve 2 according to the method known to date, shown in figure 5.
In Figures 5 and 6, there is shown schematically the injection sleeve 2 which comprises the filling orifice 201, the pouring orifice 104, located in the upper part of the injection sleeve 2, thus that the casting piston 3 movable in the injection sleeve 2 and provided with the piston rod 31.
The two figures 5 and 6 each include seven sketches 5.1 to
5.7 and 6.1 to 6.7 .. which represent, in chronological order of the movement cycle, the characteristic states of the contents of the injection sleeve 2.
The sketches of figures 5 and 6 which bear the same gold number-
<EMI ID = 72.1>
is lying.
In figure 5, the filling process takes place according to the horn method, with a constant speed of the pouring piston, while in figure 6 it takes place with a constant acceleration according to the invention.
Sketches 5.1 and 6.1 represent the initial state existing before the start of the movement of the casting piston, the mass of molten metal S, introduced in a metered manner, having a uniform height h.
In the sketches 5.2 and 6.2, the pouring piston 3 has advanced a distance such that the filling orifice 201 is closed. On the surface of the liquid metal S we see, in sketch 5.2, the front of an advanced wave, while, in sketch 6.2, the liquid metal S gradually rises and begins to extend on the face of the piston , the height of the liquid metal 5 being equal to h under the pouring orifice 104 in the two sketches.
Sketch 5.3 shows an advanced wave that detaches from the
\ <EMI ID = 73.1>
S continues to spread gradually over the surface of the piston, while the point d has moved towards the pouring orifice 104. The height of the level of the liquid metal under the pouring orifice is still equal to h in the two sketches 5.3, 6.3.
In sketch 5.4, the front a of the advanced wave has reached the wall of the sleeve in the vicinity of the pouring orifice 104, while the height of the liquid metal level at the corresponding location in sketch 6.4 has remained invariably equal. at h.
Sketch 5.5 shows that the wave front a, which hits this wall; is raised and reflected, while the orifice 'of neck-
<EMI ID = 74.1>
to escape. On the other hand, in sketch 6.5, the liquid metal S spreads over the entire surface of the piston, while the level of this metal always remains equal to h under the pouring orifice 104. The path for
<EMI ID = 75.1>
104, continues to remain free.
The casting piston 3 continuing to move, it follows that the closed space c, filled with gas, becomes smaller and smaller, as can be seen in sketch 5.6, so that the enclosed gas undergoes a compression. In sketch 6.6, more and more gas is forced out of the injection sleeve 2 due to the reduction in the volume of the space c.
At the end of the filling of the injection sleeve 2 with a constant speed of the pouring piston, and as seen in sketch 5.7, the gas remains included in the liquid metal S, where it forms small spaces c in the form of bubbles, which greatly compromises the quality of the casting.
On the other hand, in sketch 6.7, the height h of the liquid metal
S in the vicinity of the wall of the sleeve, below the pouring orifice 104 remains constant, so that the latter is kept clear for the purpose of evacuating the gas. This guarantees that molded parts can be produced without gaseous inclusions.
The injection valve 10 'of the second particularly simple embodiment of the invention, shown in figure 7, has a relatively short valve body 11' whose end
<EMI ID = 76.1>
jump in diameter, while it presents in the region of the seat of
<EMI ID = 77.1>
The valve housing 19 'comprises two pressure chambers 15',
<EMI ID = 78.1>
contains, in addition to the valve body 11 'and the piston surface
<EMI ID = 79.1>
<EMI ID = 80.1>
two fittings 91 ', 92' of a pressure pipe 9 '. These connections are reversed with respect to the arrangement adopted in the embodiment according to Figure 1.
The forced introduction system I, connected to the pressure pipe 9 ', has not been shown. For the sake of clarity, only the pressure accumulator 6 'and the pressurized gas tank 7' have been shown. The pressure accumulator 6 'is connected to the pressure chamber 15' of the injection valve 10 'through the connection 91'.
<EMI ID = 81.1>
valve 19 ', contains a return spring 30' which bears against the rear face 20 'of the piston and against the rear wall of the housing and an adjustable stop 24', provided in the rear wall of the housing and is provided with three connectors 231 ', 232', 233 '.
To control the injection valve 10 ', the following circuit elements are added to it:
<EMI ID = 82.1>
<EMI ID = 83.1>
<EMI ID = 84.1>
<EMI ID = 85.1>
<EMI ID = 86.1>
say that its output is connected, through a flow regulator
<EMI ID = 87.1> <EMI ID = 88.1>
genetics, of which the P and T inputs are connected to the cor-
<EMI ID = 89.1>
P and the second heading towards the pressure fluid reservoir T, while its outlet B has a connection with the com-
<EMI ID = 90.1>
<EMI ID = 91.1>
<EMI ID = 92.1>
<EMI ID = 93.1>
<EMI ID = 94.1>
<EMI ID = 95.1>
A second electromagnetically controlled four-way valve
86 ', whose P and T inputs are also in communication with the
<EMI ID = 96.1>
the pressure source P, and the other of which goes towards the pressure fluid reservoir T, while its outlet B is connected to the inlet
<EMI ID = 97.1>
The operation of the device according to FIG. 7 comprises, compared with that of the first embodiment of the invention, represented in FIG. 1, the following differences:
<EMI ID = 98.1> <EMI ID = 99.1> distribution shown in figure 7, so that the first check valve 81 is open, while the other two check valves 82 ^, 85 'are closed - the surface 20 <1> of the piston is subjected to the system pressure in the closing direction
<EMI ID = 100.1>
of the resulting force due to the ratio of magnitudes between the surfaces
<EMI ID = 101.1>
<EMI ID = 102.1>
<EMI ID = 103.1>
closure of the first valve retained the opening of the second non-return valve 82 '. The pressure chamber 16 'is communicated, through the check valve 82', open at this time, and the resistance adjusted to a constant value of the regulator.
<EMI ID = 104.1>
<EMI ID = 105.1>
<EMI ID = 106.1>
injection sleeve 2.
After filling the injection sleeve 2 has been carried out
<EMI ID = 107.1>
initial distribution, while the second four-way valve
86 'is reversed.
<EMI ID = 108.1>
of the accumulator is again present at the connection 231 'of the pressure chamber 16'. - The second check valve 82 <1> - closes, and the
<EMI ID = 109.1>
<EMI ID = 110.1>
<EMI ID = 111.1>
be the injection valve 10 'and the control 4,5. Valve body
<EMI ID = 112.1>
opening race.
<EMI ID = 113.1>
by the pressure fluido, play the role of a control chamber or forced application.
<EMI ID = 114.1>
branch of the pressure line 9 'connecting the injection valve
<EMI ID = 115.1>
<EMI ID = 116.1>
is open, the surfaces on either side of it are identi-
<EMI ID = 117.1>
<EMI ID = 118.1>
<EMI ID = 119.1> the initial delivery state before the start of a new cycle.
<EMI ID = 120.1> In the 19 "valve housing, subdivided into 14", 15 ", 16", 17 "pressure chambers, there is an 11" stage valve body. A front pressure chamber 14 "includes not only the valve seat 12", but also a first section 111 "of the valve body.
<EMI ID = 121.1>
a flow regulator body '13 "' according to figure 2, which enters the valve seat 12".
The branch coming from the pressure accumulator 6 "of a pressure line 9" opens into the anterior pressure chamber
14 "by a connector 91", while the branch going to the control system 4,5 of this same pipe leaves from a connector 92 ". To this last branch of the pressure pipe 9" is connected a multiplier 5 " which is not integrated into the injection cylinder 4 and which is provided with two control connections 28 ", 29".
A second section 112 "of the valve body 11", which section connects to the first section 111 "of this valve body, has a diameter greater than that of the first section 111" and passes through the valve housing 19 "from the valve chamber. anterior pressure 14 "to a posterior pressure chamber 17". In the middle part of the
<EMI ID = 122.1>
<EMI ID = 123.1>
a bore of suitable diameter of the valve housing 19 "in two median pressure chambers 15" and 16 ", respectively provided with fittings
21 "and 22".
On the other hand, inside the second section of the valve body 112 "is provided a cylindrical cavity 113" oriented in the axial direction and containing a return spring 30 "bearing on its wall.
<EMI ID = 124.1>
adjustable 24 ". The other end of the return spring 30" bears against the rear wall of the narrowed end part of the pressure chamber 17 ", through which the rod 24" also passes, acting as an adjustable stop. This latter rod is positioned in the axial direction, preferably by means of a motor 100 "with reduction gear.
In the rear pressure chamber 17 "open two fittings 231" and 232 ".
<EMI ID = 125.1>
<EMI ID = 126.1>
<EMI ID = 127.1>
described to him about figure 7.
An additional circuit element of this valve system
<EMI ID = 128.1>
<EMI ID = 129.1>
<EMI ID = 130.1>
communication with a 25 "pipe coming from the pressure source P, while its output communicates with the control input of the three
<EMI ID = 131.1>
<EMI ID = 132.1>
<EMI ID = 133.1>
compensation valve 07 "and communicates with line 25" by a
<EMI ID = 134.1>
<EMI ID = 135.1>
In the event that the system is called upon to control a flow
<EMI ID = 136.1>
be omitted.
<EMI ID = 137.1>
<EMI ID = 138.1>
<EMI ID = 139.1>
<EMI ID = 140.1>
<EMI ID = 141.1>
in the circuit.
<EMI ID = 142.1>
located on either side of the latter perform a different function from that of the corresponding elements 18, 15, 16 of FIG. 1. Thanks to the arrangement adopted, the injection valve 10 "is able to fulfill, in plus - .. of its two initial main functions, namely accelerated filling of the injection sleeve and rapid injection, yet a - third - additional function. The injection valve can take on the role of a check valve fast-acting for the 5 "multiplier, which is conspicuously distinct- <EMI ID = 143.1>
<EMI ID = 144.1>
<EMI ID = 145.1>
the control connection of the latter valve by means of a
<EMI ID = 146.1>
<EMI ID = 147.1>
directly with line 25 "coming from the pressure source P and, through a second governor moderator 891", with the inlet P of / third four-way valve 90 "hydraulically controlled.
The outlet B of the four-way valve 90 "includes a connection with the control inlet of the first compensation valve.
<EMI ID = 148.1>
channels 90 "is connected to the branch of the pressure line 9" which starts from the fitting 92 "and goes to the pressure chamber on the multiplier side of the injection cylinder, not shown, while the other control input 902" of the four-way valve 90 "is connected to the branch of the pressure line 9" from the pressure accumulator 6 "to the port 91".
<EMI ID = 149.1>
in the form of cartridge valves. They are connected in the circuit in such a way that a pressure applied on the inlet side attacks both the small collar-shaped surface formed on the cylindrical valve body and the solid section, facing the control connection, of the valve body. , thus keeping the valve closed.
<EMI ID = 150.1>
pressurize the largest area of the valve body, remote from the control fitting, and simultaneously reduce the pressure in the. control connection.
<EMI ID = 151.1>
<EMI ID = 152.1>
fluid under pressure, in this case play the role of control chambers, while the pressure chamber 17 "plays that of a chamber.
<EMI ID = 153.1>
remote-controlled, there is the possibility of integrating the process of the forced entry into the program sequence of centrally controlled die-casting machines.
<EMI ID = 154.1>
located on either side of it, which are not necessary for the programmed progress of the injection process, are depressurized during the opening stroke of the valve body 11 "by means of the corresponding connectors 21", 22 ", which communicate with the pressure fluid reservoir T.
<EMI ID = 155.1>
lique, presented, during the opening stroke of the valve body 11 ",
<EMI ID = 156.1>
<EMI ID = 157.1>
since its control input is subject to system pressure.
The pressure fluid which, during the opening stroke of the
<EMI ID = 158.1>
<EMI ID = 159.1>
<EMI ID = 160.1>
26 ", towards the pressure fluid reservoir T. Given the drop in
<EMI ID = 161.1>
<EMI ID = 162.1>
passage leading to the 15 "pressure chamber located behind the
<EMI ID = 163.1>
The relatively weak 30 "return spring could not perform
<EMI ID = 164.1> of the pressure equalization at both ends of the valve body after the injection is performed. So that the injection valve
10 [deg.] Is brought rapidly to the closed position, in fulfillment of its third main function, where it acts as a pressure intensifier and check valve, the third four-way valve 90 "is reversed by the pressure which afterwards the execution of an injection, increases in the injection cylinder 4 compared to
to the accumulator pressure.
Therefore, and thanks to the cross connection P-B in the four-way valve 90 ", it is obtained that, on the one hand, the entry of
<EMI ID = 165.1>
system pressure, so that this valve is kept closed and, on the other hand, there is manifested at the connection 22 "of the pressure chamber 16" a pressure slightly reduced by the two
<EMI ID = 166.1>
Zion is pouring into this room. Due to the increase in pressure in the 22 "fitting and the pressure drop across the
<EMI ID = 167.1>
89 "opens, and the pressure chamber 16", as well as the surface of the
<EMI ID = 168.1>
system, for rapid closing of the injection valve
10 ". The pressure chamber 16" then acts as a forced application chamber for the multiplier-check valve.
Of course, various modifications can be made to the devices and / or methods which have just been described solely by way of illustrative examples without departing from the scope of the invention.
CLAIMS
1. Process for die casting using a horizontal cold chamber die casting machine, where the quantity of liquid metal dosed so as to fill the mold cavity is poured by reducing the space which receives the metered quantity of liquid metal, space between, on the one hand, a pouring orifice located in the upper part of this space and opening into the cavity of the mold and, on the other hand, the region of the orifice filling, this reduction being preferably obtained by means of a first displacement of the pouring piston in space during a pre-filling phase and a second displacement, which follows the first and which takes place during a phase of filling the mold, characterized in that than,
during the pre-filling phase for injection the space is reduced in an accelerated way following an accelerated movement of the pouring piston from a rest position, where the filling orifice is released , while the metered quantity of liquid metal accumulates near the pouring orifice, which is kept constantly free of liquid metal, preferably by spreading the mass of liquid metal on the surface of the pouring piston ; and in that, after having reached the pouring orifice, the mass of liquid metal is forced into the cavity of the mold through the pouring orifice by the fact that the pre-filling phase is immediately followed by the filling phase of the mold, which further reduces the space.