Machine à couler les métaux sons pression. La présente invention concerne les machi nes à couler les métaux sous pression et notam ment les métaux ferreux.
On connaît. des machines destinées à la coulée de pièces sous pression dans lesquelles le métal liquide, d'abord versé dans un cylin dre en acier spécial en communication avec- le moule, est. refoulé dans le moule par un piston soit directement, soit par l'intermédiaire d'un cylindre d'injection.
Quelques inconvénients présentés par cette machine sont résumés ei-,après 1 L'étanchéité entre pistons et cylindres est obtenue par clés galettes de laine.d'acier et de graphite fixés sur la, tête des pistons. L'ensemble de cette garniture se détériore rapi dement et n'assume plus son rôle.
L'action du piston d'injection sur la co lonne d'acier liquide ou pâteux en mouvement vers le moule n'assure pas une compression également répartie en tous les points clé la masse de cette colonne. Il en, résulte un rem plissage imparfait du moule et clés vides dans la pièce finie.
En ce qui concerne ce dernier point, cette répartition inégale de la pression s'explique par le fait que la colonne de métal en mouve ment se solidifie dans sa partie extérieure en contact. avec le cylindre et forme un tube solide dont l'intérieur reste pâteux. Les par ties solidifiées de ce tube et notamment sa base opposent une résistance à l'action du piston et soustraient le métal pâteux à la. pres sion nécessaire. On connaît une technique con sistant à soumettre la.
région. pâteuse à un ef fort supplémentaire -de compression par l'effet d'un piston forgeur monté dans le piston d'in jection et entrant sn action en fin de course du piston. Il y a cependant clés difficultés à réaliser l'étanchéité entre les deux pistons et à décoller le piston forgeur du métal après l'opération.
La machine objet de l'invention rémédie aux inconvénients précités et constitue un perfectionnement appréciable.
Conformément à l'invention, la machine à couler sous pression et caractérisée en ce qu'elle comprend un cylindre d'injection avec son piston, ledit cylindre débouchant. dans une chambre intermédiaire communiquant avec un moule, et, placé -dans le prolongement du cylindre d'injection, un cylindre forgeur dé bouchant dans ladite chambre intermédiaire, cylindre forgeur dans lequel est monté un piston dont le diamètre est légèrement plus petit que celui dudit piston d'injection, ledit piston forgeur occupant dans son cylindre,
durant la course d'injection. du piston d'injec tion, une position en retrait par rapport à la chambre intermédiaire, de manière à laisser en avant du piston forgeur un espace libre qui se remplit de métal fondu, et le piston forgeur étant agencé de manière à pouvoir, à la fin- de l'injection, être poussé en direc- tion de la eh-ambre intermédiaire,
clé manière à refouler dans le métal pâteux contenu dans cette chambre la colonne de métal qui s'est, à ce moment, solidifiée dans le cylindre forgeur, dans le but de chasser du métal pâteux de la chambre dans le moule et de parfaire ainsi le remplissage du moule.
Une forme d'exécution est représentée, à titre d'exemple, dans le dessin annexé Les fig. 1 et 2 montrent en coupe axiale, dans leurs cylindres respectifs, un piston d'in jection et un piston forgeur dans les positions qu'ils occupent respectivement au commence ment et. à la fin. de l'injection.
La fig. 3 est une vue en coupe d'une cou pelle de joint appliquée à tin piston d'injec tion.
La fig. 4 est une vue en coupe de, la cou pelle de joint d e la fig. 3, à plus grande échelle.
Les fig. 1 et 2 représentent, à titre d'exem ple, une forme d'exécution d'un piston forgeur monté dans une machine à .couler les métaux sous pression comprenant un cylindre d'injec tion 9 vertical qui comporte un piston 8 des tiné à refouler le métal en fusion dans une chambre intermédiaire 12, d'où ce métal s'écoule, par un conduit 1211, dans un moule (non représenté).
Un cylindre forgeur 11 est monté dans le prolongement du cylindre d'injection 9 et dé bouche dans la chambre 12 en regard dudit cylindre d'injection. Dans le cylindre 11 est disposé un piston forgeur 10, dont le diamètre est d'environ les deux tiers du diamètre du piston d'injection et qui, au repos, occupe une position en retrait dans son cylindre, de ma nière à laisser un espace libre 13 entre sa sur face terminale et la chambre auxiliaire 12.
Ce piston 10 est pourvu à son extrémité avant d'une coupelle de joint 5., dont il sera, parlé plus loin.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Le cylindre d'alimentation (non repré senté) ayant rempli d'acier liquide le cylin dre d'injection 9, le piston 8 est mis en mou- veinent vers le haut et commence à remplir le conduit de coulée 12 et le moule non repré senté. L'acier qui' se solidifie sur les parois du cylindre d'injection 9 forme un tube.
Ce tube arrive à opposer une résistance suffisante pour arrêter :complètement le mouvement ascendant du piston d'injection avant que le remplissage du moule soit complètement ter miné. A ce moment., le métal liquide qui a. rempli l'espace libre 13 compris entre la cham bre 12 et le piston forgeur 10, s'est solidifié et l'on provoque le mouvement de compression du piston forgeur 10. C'est le téton métallique solidifié 13a placé en .avant du piston forgeur qui exerce directement l'effort de compression du métal.
Les fuites de métal sont évitées grâce au fait que le téton s'ajuste exactement. dans le cylindre, et, le piston forgeur ne pénétrant pas dans le métal pâteux, il n'y a. pas de diffi culté d'extraction du piston.
Le moule est fait en deux parties super posées à joint plan, ce joint traversant le con duit 121, et la chambre 12 ainsi que la, paroi adjacente, comme indiqué par la ligne 14 dans les fig. 1 et 2. Quand on soulève la partie supérieure du moule, on soulève également la partie supérieure comprenant le cylindre 11, qui en est solidaire. Le téton 13a est enlevé -au moment de l'ébarbage, de la pièce.
En se référant maintenant plus particu lièrement aux fig. 3 et 4, on voit que le dis positif d'étanchéité des pistons en contact. avec le métal en fusion est constitué par -une coupelle en tôle emboutie 5, fixée en bout du piston désigné par 4 dans l'exemple de la fig. 3.
La pression plaque les bords de la coupelle sur le cylindre et assure ainsi l'étanchéité. Ce dispositif permet l'injection: d'un métal à haute température sous une grande pression et à vitesse élevée. L'épaisseur de la tôle, sa nature (acier réfractaire) et la hauteur des bords relevés sont déterminés en fonction des conditions particulières de chaque fabri cation.
Cette rondelle de joint est, bien entendu, applicable .aux pistons 8 et 10, comme le mon trent les fig. 1 et 2.