Machine pour le moulage en coquille et procédé pour la mise en action de cette machine Le présent brevet comprend une machine pour le moulage en coquille, dans laquelle les parties cons tituant la coquille sont relativement mobiles l'une vers l'autre, ainsi qu'un procédé pour la mise en action de cette machine.
La machine est caractérisée en ce qu'une cham bre de chargement s'ouvre à travers la face d'une des parties de la coquille et en ce qu'une bonde saillit depuis la face de l'autre partie de la coquille et a une longueur telle qu'elle pénètre dans ladite chambre pendant le mouvement relatif desdites par ties l'une vers l'autre et avant que la cavité délimitée par les parties de la coquille ne soit complètement fermée,
la bonde et les parties de la coquille ayant des parties contiguës qui forment ensemble un trou de coulée, par lequel la chambre reste en communi cation avec la cavité délimitée par les parties de la coquille, un moyen permettant de créer un vide d'un degré relativement élevé dans une hotte tandis que lesdites parties de la coquille sont encore espacées,
de manière que le vide agisse pour aspirer une charge de matière fondue dans la chambre de chargement en provenance d'une source d'alimentation. et pour dégazer ladite charge avant que les parties de la coquille ne viennent en prise pour fermer la cavité qu'elles délimitent.
Le procédé pour la mise en action de cette machine est caractérisé en ce qu'on entoure les par ties de la coquille d'une hotte hermétique, qu'on sou met l'intérieur de la hotte à une aspiration suffisam- ment forte pour créer un vide d'un<I>degré</I> relative ment élevé dans la hotte et les espaces qui commu- niquent avec cette dernière, pour provoquer un écou lement de matière fondue,
d'une source d'alimenta- Lion, dans une chambre de chargement et qu'on endigue l'extrémité de refoulement de ladite cham bre pour y retenir la matière fondue alors que les parties de la coquille sont encore espacées, mass sans complètement séparer ladite chambre de la hotte, de manière que. la matière soit dégazée par l'effet du vide agissant sur ladite matière.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine pour le mou lage en coquille objet d'une des inventions.
Les fis. 1A et 1B représentent, en élévation laté rale et de manière simplifiée quant à la construction, une machine pour le moulage en coquille, les parties mobiles, de la machine étant représentées, plus ou moins schématiquement, dans les positions qu'elles occupent entre les cycles.
La fis. 2 est une élévation latérale d'une hotte mobile et des pièces actives y associées, comme on les, voit peu après le début d'un cycle, la hotte étant en position rétractée et les parties de la coquille écartées et une charge de matière fondue reposant dans la chambre de chargement.
La fis. 3 est une coupe transversale fragmen taire suivant la ligne 3 - 3 de la fis. 2.
La fis. 4 est une vue, semblable à la fis. 2, représentant la hotte à l'état contracté, les parties de la coquille étant en contact et le plongeur étant avancé jusqu'à la position qu'il occupe lorsque la charge de matière fondue a été injectée dans la cavité délimitée par la coquille.
La fis. 5 est une perspective de la partie réglable de la hotte, les pièces étant séparées. La fig. 6 est une élévation latérale en coupe d'un dispositif à soupape qui permet d'effectuer l'évacua tion de l'air de la hotte à une certaine étape d'un cycle de fonctionnement, et l'admission de l'air atmosphérique dans la hotte à une autre étape du cycle.
La fig. 7 est un détail à grande échelle des sou papes maîtresses. et pilotes et de l'électro-aimant de commande de ces dernières, ces soupapes étant des tinées à régler le fonctionnement de l'appareil hydraulique actionnant le plateau mobile.
Dans les diverses figures. du dessin, les parties analogues portent des indices de référence pareils.. La machine représentée aux fig. 1A et 1B com- prend une semelle plate et allongée 1 portant, entre ses extrémités, le socle 2 de la machine. Un plateau fixe 3 disposé verticalement est fixé à l'extrémité avant du socle 2 ; une plaque d'entrait 4 est fixée verticalement à l'extrémité opposée de la base.
Qua tre tirants 5 sont supportés par le plateau fixe 3 et la plaque d'entrait 4 et entre ces derniers. Un pla teau 6, mobile le long de ces tirants, est porté par le socle 2. Des raccords articulés 7 sont reliés, par des appliques, au plateau mobile 6 et à la plaque d'entrait 4 et ils sont actionnés par un appareil d'actionnement 12.
Ledit appareil d'actionnement est constitué par un cylindre 14, porté par la plaque d'entrait 4, et un piston 15 se meut dans ledit cylindre et est relié, par sa tige 16, une tête 17 et des bielles 10, aux raccords articulés 7.
Une partie 20 fixée au plateau fixe 3 et une partie 22 attachée au plateau mobile 6 par l'inter médiaire d'une plaque 23 et de plusieurs poteaux 24 forment la coquille. Un espace est laissé libre entre la partie 22 et la plaque 23 pour y disposer les pièces d'un mécanisme éjecteur. Ce mécanisme comprend une tête 25 et des aiguilles d'éjection 26 susceptibles d'effectuer un mouvement alternatif dans des trous usinés dans la
partie 22 de la coquille. Un poussoir 27 est fixé par son extrémité avant à la tête d'éjection 25 et se meut dans des trous alignés de la plaque 23 et du plateau 6, l'étanchéité entre le poussoir et ledit plateau étant obtenue par une bague d'étanchéité 28.
Lorsque le plateau mobile 6 est retiré et s'approche étroitement de la limite de son mouvement vers l'arrière, le poussoir 27 vient en prise avec un arrêt 30 porté par une applique 31 fixée aux tirants supérieurs 5.
La tête d'éjection 25 étant arrêtée, tandis que le plateau continue à se déplacer sur la courte distance restante, les aiguilles d'éjection délogent la pièce moulée de la partie mobile de la coquille.
Une soupape maîtresse de fermeture du moule 35 et une soupape maîtresse d'ouverture du moule 36 sont fonctionnellement associées à l'appareil d'action- nement 12 ; la commande de ces soupapes maîtresses s'effectue par des soupapes pilotes 35a et 36a.
Un mécanisme 40 commandant des interrup teurs est relié au plateau mobile 6, de manière à se déplacer avec ce dernier. Ce mécanisme comprend une tringle 41 qui porte des doigts d'actionnement 43 et 44 espacés entre eux et une came d7actionne- ment 45.
Dans le parcours des doigts et de la came se trouvent un interrupteur 46 destiné à la com mande du retour d'un plongeur sollicité vers la posi tion ouverte, mais maintenu fermé par le doigt 43 entre les cycles, un interrupteur de fin de course d'ouverture du moule 47, sollicité vers la position fermée, et maintenu ouvert par le doigt 43 entre les cycles, lesdits interrupteurs comprenant une lame intermédiaire oscillante, commune aux deux et qui constitue la pièce avec laquelle ledit doigt vient en prise, un interrupteur, appelé évacuateur d'air 48,
sollicité vers la position ouverte, un interrupteur 49 destiné à commander une période d'immobilité sépa rant les deux étapes du mouvement de fermeture des parties de la coquille, cet interrupteur étant sollicité vers la position fermée et un interrupteur de fin de course de fermeture du moule 50, sollicité vers la position ouverte.
Une cavité 52 est délimitée entre les parties 20 et 22 de la coquille. Un cylindre 53 délimite la chambre de chargement 55, qui est cylindrique. Ladite chambre s'ouvre par la partie 20 de la coquille et l'extrémité avant du cylindre 53 passe à travers des ouvertures du plateau fixe 3 et de la partie 20 de la coquille et est scellée dans ces ouvertures.
Le cylindre 53 s'étend au-delà de la face avant du plateau fixe 3 et un conduit d'alimentation 60 y est fixé par des boulons 57 et des écrous 58. Un dé 61 et un organe 62 ayant un orifice de mesure 63 sont interposés entre le conduit d'alimentation et le cylindre 53. Cet organe est échangeable avec d'au tres, ayant des orifices de mesure de diverses capa cités., pour permettre le dosage de la matière fondue qui doit être fournie à la chambre de chargement.
Le dé 61 présente une extrémité supérieure échan crée de façon qu'elle puisse s'ajuster dans une ouver ture de la paroi du cylindre 53, le trou du dé cons tituant l'orifice d'entrée dans la chambre de charge ment.
Les faces en regard du dé 61 et du conduit 60 sont évidées pour recevoir les extrémités de l'organe 62. Le conduit d'alimentation 60 peut être en acier moulé, de préférence garni d'une matière apte à résister aux très hautes températures sans se détériorer, telle que le blanc d'Espagne ;
ou encore, il peut être fait, en totalité ou en partie, en carbone, spécialement la partie terminale qui plonge dans, la matière fondue. Le conduit pénètre vers le bas dans un creuset 65 jusqu'au voisinage de son fond et ledit creuset est supporté dans un four 66, comportant des brûleurs à gaz 67 disposés sous le creuset. Le creuset 65 est ouvert, à son extrémité supérieure, à l'atmosphère.
Un plongeur 70 se déplace dans la chambre de chargement 55 et est relié, par une tringle 71, à un piston 72 mobile dans un cylindre 73, supporté par une plaque terminale 74 de la machine, lesdits piston et cylindre constituant un mécanisme d'action- nement 75.
On peut observer que, lorsque le piston 72 est à l'extrémité droite du cylindre 73 dans le dessin, le plongeur 70 découvre l'orifice d'entrée de la chambre de chargement, constitué par le trou du dé 61 et, grâce à la longueur de la course dudit piston, le plongeur 70 peut avancer jusqu'à l'extré mité de la chambre de chargement. Le mécanisme d'actionnement 75 est commandé par des soupapes maîtresses 76 et 77 et ces soupapes maîtresses sont commandées par les soupapes pilotes 76a et 77a.
Ces soupapes sont représentées en détail à la fig. 7.
Une bonde 80 portée par la partie 22 de la coquille, est située en alignement axial avec la cham bre de chargement 55. La bonde est fixe par rap port à la partie 22 de la coquille et pénètre dans l'extrémité de sortie de la chambre de chargement bien avant la venue en prise des parties de la coquille.
La bonde a une base élargie 81 fixée dans un creux correspondant de la face de la partie 22 de la coquille, la longueur de la bonde étant propor tionnelle à la profondeur de la cavité de la coquille. La chambre de chargement 55 communique, dans le voisinage de son extrémité, avec la cavité 52 par l'intermédiaire d'un trou de coulée 82, représenté sous la forme d'un canal s'étendant le long de l'axe de la bonde, en travers de sa base et en travers de la partie 22 de la coquille.
Une hotte 85, en deux parties, entoure les par ties 20 et 22 de la coquille. Les parties respectives 86 et 87 de la hotte sont fixées au plateau fixe 3 et au plateau mobile 6. La partie 87 est composée de pièces montées télescopiquement comprenant une paroi périphérique 88 et une bride 89 qui s'étend vers l'extérieur, perpendiculairement au bord avant de ladite paroi périphérique.
L'autre partie 86 com prend une paroi périphérique 90 qui est entourée par la paroi 88, une paroi avant marginale 91 s'étendant vers l'intérieur à partir de l'extrémité avant de la paroi 90, perpendiculairement à cette dernière. La partie 86 est fixée au plateau fixe 3 par des cornières 93, fixées par des boulons 84 à ladite paroi marginale, et par des vis 95 audit plateau.
Un soufflet 96 est fixé par ses bords avant et arrière aux parois périphériques 88 et 90 des parties 86 et 87 de la hotte 85, une garniture 97 étant portée par la paroi 88 de façon à pouvoir glisser sur la paroi 90 et former un joint d'étanchéité.
La partie 87 est ainsi extensible. Son allonge ment axial est limité par des boulons 100 qui sont fixés à des appliques 101 lesdits boulons coulissant dans des ouvertures pratiquées dans des appliques 102 qui sont fixées à la bride 89. Des ressorts 105 entourent les boulons 100 et tendent à maintenir la partie 86 dans sa position éloignée.
La partie 87 comprend, en outre, un organe interne 107 et un organe externe 108, ce dernier présentant une paroi destinée à coulisser axialement sur une partie de support périphérique 109 de l'organe interne, ladite partie étant par exemple en caoutchouc, de manière à rendre étanche le joint entre les organes. Une bride 110 entoure la paroi de l'organe externe ;
une cornière 111 est appliquée sur une face de ladite bride, près de son bord externe, de façon à fermer avec la paroi susdite un canal dans lequel est fixé un joint d'étanchéité en caout chouc 112, agencé pour venir en contact avec la bride 89 de la partie 87.
Une bride 113 s'étend vers l'extérieur à partir de l'extrémité arrière de la paroi longitudinale de l'organe 108. ' L'organe interne 107 de la partie 87 formel un cadre, comme le montre la fig. 5.
Ledit organe com prend une paroi transversale 115 fixée à la face interne du plateau mobile 6 par des vis passant par des ouvertures de la paroi 115 et vissées dans le plateau. L'organe 107 présente une partie 118, la partie de support périphérique susdite 109 suivant le bord de la paroi 115 ainsi que le bord de la partie 118.
Cette forme de l'organe interne 107 est rendue nécessaire par le fait que la partie inférieure de la paroi longitudinale de l'organe externe 108 est rac courcie en 119 (fig. 2 et 5) pour loger l'extrémité inférieure du plateau mobile 6.
L'organe externe 108 est divisé en parties supé- rieure et inférieure au niveau des bords supérieurs de la partie 118 de l'organe interne 107. Les extrémités des parois latérales des deux parties de l'organe externe comportent des brides 120 et 121 entre les quelles sont disposées des garnitures 122 et qui sont fixées par des boulons 123 passant par des trous desdites brides et garnitures.
Cette construction per met de déconnecter la partie .supérieure de la hotte 85 de la partie inférieure et de la retirer entièrement ou de la soulever du plateau 6 pour faciliter, dans les deux cas, le changement ou le montage de la coquille portée par ledit plateau.
Le réglage axial de la partie 87 lui permet d'être, adaptée à des coquilles de profondeurs différentes et à des bondes 80 de longueurs proportionnelles. Pour effectuer ce réglage, on maintient l'organe externe 108, dans la position voulue par rapport à l'organe interne 107, par des goujons filetés 125 fixés à la paroi transversale 115 et par des ergots à encoches 126 fixés à la bride 113 de l'organe externe 108.
Des écrous 127 et 128 (fig. 4) sont vissés sur chacun des goujons 125, et l'ergot correspondant 126 est positionné entre lesdits écrous le long du goujon. Les encoches des ergots 126 s'ouvrent vers le bas, de sorte que, si on le désire, les écrous 127 et 128 peuvent être relâchés et la partie supérieure de la hotte 85 peut être retirée de la machine ainsi qu'il a été dit plus, haut.
Le dispositif destiné à évacuer l'air de la hotte 85 est représenté à la fig. 1. Il comprend une pompe à vide 130, actionnée par un moteur électrique 131 par l'intermédiaire d'une courroie souple 132, et un réservoir à vide 133. Le réservoir à vide 133 est relié, par un conduit 135 d'un diamètre relativement grand, à une boîte 136.
Cette boîte est fixée à la paroi avant 91 de la partie 86 de la hotte et coin munique avec l'intérieur de la hotte par une fente 137 de ladite paroi (fig. 3).
Dans le conduit 135 se trouve un dispostif à soupapes 140 représenté en détail à la fig. 6. Dans une pièce coulée 141 formant enveloppe dudit dispo- sitif est montée une soupape à vide 142 qu'un méca nisme comprenant un cylindre 144 et un piston 145, peut appliquer sur un siège 143.
Le cylindre est porté par une plaque terminale 146 qui est fixée à une paroi de l'enveloppe 141, la paroi opposée étant fixée au conduit 135 qui mène au réservoir à vide 133. La soupape à vide 142 est portée par une extré mité de la tige 147 du piston 145.
Une plaque trouée 148 est fixée au sommet de l'enveloppe 141 ; un organe 150 y est fixé à distance par des tiges 149 ; ledit organe 150 porte un dispositif d'actionnement comprenant un cylindre 151 et un piston 152.
L'ex trémité interne du cylindre 144 est reliée à l'extré- mité externe du cylindre 151 par un tuyau 153, tandis qu'un tuyau 154 relie l'extrémité interne du cylindre 151 à l'extrémité externe du cylindre 144.
Une soupape à disque 156, relativement grande, venant s'appliquer sur un siège 155, est surmontée d'une enveloppe 157 renfermant une soupape auxi- liaire 158, cette dernière soupape venant reposer sur un siège qui entoure l'ouverture centrale 159 de la soupape à disque 156.
La soupape 158 est reliée à la tige 160 du piston 152 et ladite soupape auxi- liaire est limitée dans son mouvement de retrait par le sommet de l'enveloppe 157. L'enveloppe 157 com munique avec l'atmosphère par des perforations 161.
Les pistons respectifs desdits cylindres se dépla cent simultanément en sens opposés. Il s'ensuit que, lorsque la soupape à vide 142 est amenée en contact avec le siège 143 pour interrompre la communication entre la hotte 85 et le réservoir 133, la soupape auxiliaire 158 est d'abord soulevée de son siège pour admettre l'air par les perforations 161, ce qui sous trait à l'aspiration la soupape à disque 156 ;
la sou pape auxiliaire continuant sa course vers le haut, elle vient en contact avec le sommet de l'enveloppe 157 et soulève la soupape à disque du siège 155 lorsque le piston 152 termine son mouvement ascendant.
Les dispositifs d'actionnement du dispositif à soupapes 140 sont commandés par un fluide sous pression, de préférence par de l'air comprimé, et l'apport du fluide sous pression auxdits dispositifs est réglé par une soupape 165 à tiroir (fig. 1). Cette soupape est commandée par un électro-aimant 173.
Le tiroir traverse les extrémités de l'enveloppe de la soupape et un ressort 166 tend à maintenir le tiroir dans une position où la soupape dirige le fluide sous pression d'une source (non représentée), par des tuyaux 168 et 169, vers, l'autre extrémité du cylindre 144, pour déplacer le piston 145 dans le sens où la soupape à vide 142 vient en prise avec le siège 143, le fluide venant de l'autre extrémité du cylindre s'échappant par des tuyaux 170 et 171.
En même temps, la fluide sous pression s'écoule de l'extrémité externe du cylindre 144, par le tuyau 154, vers l'extrémité interne du cylindre 151, pour déplacer le piston du cylindre 144 et pour soulever les soupapes 158 et 156 de leurs sièges respectifs et admettre l'air atmosphérique dans la hotte 85.
On peut observer que, tandis que le fluide sous pression est fourni à l'extrémité interne du cylindre 151, le fluide venant de l'extrémité opposée dudit cylindre s'échappe par le tuyau 153, l'extrémité interne du cylindre 144 et les tuyaux susdits 170 et 171. L'électro-aimant 173 est agencé pour déplacer le tiroir de la soupape 165 en opposition au ressort 166 et, lorsqu'il est excité, il provoque la fermeture des soupapes 156 et 158 et l'ouverture de la sou pape à vide 142.
Le fonctionnement de la machine va maintenant être décrit.
L'énergie électrique est fournie par des conduc teurs 180 et 181. La partie basculante de l'interrup- teur de commande du retour du plongeur 46 et de l'interrupteur de fin de course d'ouverture du moule 47 est reliée au conducteur 180 par un fil 182. Comme le montre la fig. 1, qui représente la machine entre les cycles, l'interrupteur 46 est fermé.
Par con- séquent, le courant passe de l'interrupteur 46 par un fil 183 vers un solénoïde 184 qui actionne la soupape pilote 77a qui, à son tour, règle la soupape maîtresse 77 et l'amène à fournir le fluide sous pression au mécanisme d'actionnement 75 qui actionne le plongeur 70 qui se trouve en position retirée, comme le montre la fig. 2. Le courant revient du solénoïde 184 par un fil 185 vers le conducteur 181.
En 186, un fil 187, relié au fil 183, mène à l'enroulement d'un relais CR-3, l'extrémité opposée de l'enroulement étant reliée, par un fil 188, au fil 185. Il est donc évident qu'entre les cycles, le relais CR-3 reste excité. Il est évident que, lorsque la machine doit "être laissée inactive pendant une durée appréciable, l'apport du courant au dispositif de réglage doit être coupé.
Toutefois, tant que le dispo sitif est alimenté en courant et que le relais CR-3 reste excité, les interrupteurs occupent des positions inverses de celles représentées à la fig. 1.
Pour amorcer un cycle de fonctionnement, un interrupteur de démarrage 190, qui est de préférence du type à bouton-poussoir et sollicité vers la position ouverte, est momentanément fermé. Le courant passe alors du conducteur 180, par un fil 191 qui contient ledit interrupteur, vers l'enroulement d'un relais CR-1 et de là, par un fil 192, vers, le fil 185 pour revenir au circuit principal.
L'excitation du relais CR-1 provoque la fermeture d'un interrupteur 194 qui fait partie dudit relais et alors, le courant passe d'une jonction 195 du fil 191, par un fil 196, un interrupteur 197 normalement fermé et faisant partie d'un relais CR-4, et un fil 198, vers l'interrupteur 194, présentement fermé, et ensuite, par une partie du fil 191,
l'enroulement du relais CR-1, et les fils 192 et 185, pour retourner au circuit principal. L'établissement de ce second circuit, qui se produit simultanément avec la fermeture de l'interrupteur de démarrage bloque le relais CR-1 pour fermer l'inter rupteur 194 après le relâchement de l'interrupteur de démarrage 190.
Au moment où le courant est fourni au relais CR-1, le courant passe d'une jonction 199 du fil 191, par un fil 200, vers l'interrupteur commandant une période d'immobilité 49, normalement fermé, et, de là, par un fil 201, vers un solénoïde de ferme ture du moule 202. Dudit solénoïde, le courant retourne par un conducteur 203 au circuit principal.
Lorsque le solénoïde de fermeture du moule 202 est excité, la soupape pilote 35a amène la soupape maîtresse 35 dans une position telle que le fluide sous pression soit fourni par un conduit 205 à l'ex trémité externe du cylindre 14, ce qui déplace le piston 15 vers l'avant. Du fait des liaisons fonction nelles déjà décrites entre ledit piston et le plateau 6, ce dernier est déplacé vers l'avant jusqu'à ce que le joint d'étanchéité 112 de la partie 87 vienne en prise avec la bride 89 de la partie 86 pour fermer et sceller la hotte 85.
La position relative des parties 20 et 22 de la coquille à cette étape est représentée à la fig. 2. Lorsque les parties de la coquille sont espacées comme le montre cette figure, l'extrémité avant de la bonde 80 occupe l'extrémité de refoule ment de la chambre de chargement 55. Ladite chambre communique maintenant, près de son som met, par la partie terminale externe du trou de coulée 82, avec l'intérieur de la hotte.
Tandis que le fluide sous pression, qui est de préférence de l'huile. mais qui peut être un autre liquide sous pression, est fourni comme il est dit ci-avant par le conduit 205 à l'extrémité externe du cylindre 14, le fluide s'échappe de l'extrémité interne dudit cylindre par un conduit 206. Le fluide qui s'est ainsi échappé est dévié par la soupape maîtresse d'ouverture du moule 36, par un tuyau 207 vers une source d'alimentation, telle qu'un réservoir (non représenté).
Lorsque la soupape maîtresse 36 se trouve dans la position décrite, le fluide sous pres sion est acheminé, par un tuyau 210, depuis une source d'alimentation (non représentée), par les ori fices die la soupape et un conduit 211, vers la sou pape maîtresse 35 et par des orifices de ladite soupape, vers le conduit susdit 205.
Il est entendu que la soupape maîtresse 36 est construite de manière à se comporter comme il est dit sous. l'effet de la soupape pilote 36a lorsque cette dernière est dans la position vers laquelle elle est sollicitée par un ressort 208.
Il faut se rappeler que le mécanisme. pour com mander les interrupteurs 40 est porté par le plateau 6 et se déplace donc avec ce dernier ; il s'ensuit qu'au début même du mouvement avant du plateau, le doigt 43 se retire de la lame oscillante qui fait partie des interrupteurs 46 et 47 ;
ladite lame change alors de position de manière à ouvrir l'interrupteur de commande du retour du plongeur 46 et à fermer l'interrupteur de fin de course d'ouverture du moule 47.
Lors de l'ouverture de l'interrupteur 46, le pas sage du courant par les circuits décrits précédem- ment, .représentés par les fils 183, 185 et 187, est interrompu, ce qui désexcite le solénoïde 184 et le relais CR-3. L'excitation dudit solénoïde 184 est provoquée par le retrait du plongeur 70, position représentée à la fig. 2.
Le mouvement avant du plateau mobile 6 est arrêté alors que les pièces sont disposées comme le montre la fig. 2, du fait de la venue en prise de la came 45 avec l'interrupteur 49 qui provoque l'ou verture dudit interrupteur.
Lors de l'ouverture de l'interrupteur 49, le pas sage du courant par le circuit décrit précédemment, comprenant ledit interrupteur, cesse, ce qui provoque la désexcitation du solénoïde de fermeture du moule 202.
Lorsque cela a lieu, les soupapes pilote et maî tresse reviennent à leur état normal, privant l'appa reil d'actionnement 12 du fluide moteur, et il s'en suit que le piston 14 dudit appareil d'actionnement s'arrête avant d'atteindre l'extrémité avant du cylindre 15, et la partie 22 de la coquille est amenée à séjourner, pour ainsi dire, dans la position repré sentée à la fig. 2.
Pratiquement simultanément avec l'ouverture de l'interrupteur 49, l'interrupteur d'évacuation d'air 48 est fermé par la came 45. Le courant passe alors du fil 182,à une jonction 214, par un fil 215, l'inter- rupteur 48, pet un fil 216, vers un chronorégleur de vide T-1 ,et de là, par un fil 217, vers le fil 185.
Au moment où le chronorégleur de vide T-1 est alimenté en courant, l'électro-aimant 173 est excité par un circuit représenté par un fil 220 qui est, en fait, une continuation du fil 216 au-delà du chrono- régleur T-1, et ce fil 220 est relié, par un interrup- teur 221 du relais CR-2, à un fil 222 parcouru par le courant allant à l'électro-aimant 173,
le courant étant conduit de ce dernier au circuit principal par les fils 223 et 185.
Lorsque l'électro-aimant 173 est excité, il dis pose la soupape 165 de manière qu'elle fournisse le fluide sous pression, de préférence de l'air comprimé provenant d'une source non représentée, par les tuyaux 168 et 170, à l'extrémité interne du cylindre 144, pour retirer le piston 145 (fig. 6) et pour retirer la soupape à vide 142 du siège 143,
le fluide se trouvant en .tête du piston s'échappant par le tuyau 169, un orifice de la soupape 165 et un tuyau d'échappement 174. Simultanément avec l'ouverture de la soupape à vide 142, les soupapes 158 et 156 sont appliquées sur leurs sièges par l'effet inverse du piston 152 dans le cylindre 151, le fluide sous pression passant du cylindre 144 par le tuyau 153 vers l'extrémité externe du cylindre 151,
tandis que le fluide se trouvant sous le piston 152 s'échappe par le .tuyau 154, l'extrémité externe du cylindre 142 et de là, comme il a été dit ci-avant, vers l'atmo sphère, par le tuyau d'échappement 174.
Ainsi, pendant l'intervalle entre l'excitation et la fonctionnement susbséquent du chronorégleur de vide T-1, et pendant que les parties 20 et 22 de la coquille sont espacées, comme le représente la fia.
2, la hotte 85 est vidée d'air et, à cause de la capacité relative du réservoir 133 et de la largeur du conduit 135, un vide d'un degré relativement élevé, par exemple da 305 à 482 mm de mercure, se crée rapi dement dans la hotte et par le trou de coulée 82 à la chambre de chargement 55.
Sous l'effet de la pression atmosphérique admise sur le sommet de la masse de la matière fondue contenue dans le creuset 65, une partie de ladite matière montes dans le tuyau d'alimentation 60 et par l'orifice de mesure 63, vers la chambre de chargement 55, où la matière s'accu- mule graduellement et est retenue par la bonde 80.
Tandis que la matière fondue repose dans la cham bre de chargement où elle est exposée à l'atmosphère raréfiée, les gaz occlus se dégagent et sont emportés par l'extrémité voisine du trou de coulée 82 vers l'intérieur de la hotte. Ce stade persiste tant que le chronorégleur de vide T-1 fonctionne.
Conformément au fonctionnement habituel de ces instruments, après une période de temps déterminée par le réglage du chronorégleur T-1, celui-ci fonc tionne pour fermer un interrupteur 225 que com prend le chronorégleur, pour établir un circuit qui se substitue au circuit précédent qui était établi par l'interrupteur 49, présentement ouvert, nouveau cir cuit qui comprend le solénoïde de fermeture du moule 202.
Le présent circuit est représenté par un fil 226 qui est relié, par une jonction 227, avec une partie du fil <B>191</B> qui reçoit présentement le courant du fil 198 par l'interrupteur 194. Le fil 226 est relié à l'interrupteur 225 et par un fil 229 au solénoïde de fermeture du moule 202.
Dans les circonstances qui viennent d'être décri tes, la soupape pilote 35a est de nouveau en état d'actionner la soupape maîtresse 35 et de fournir le fluide sous pression par le conduit 205 à l'extrémité externe du cylindre 14.
Cela donne lieu au déplace ment du piston 15 vers l'avant, pour le restant de sa course et, par ses liaisons avec les raccords arti culés 7, ledit piston redresse ces raccords pour déplacer le plateau 6 de manière à amener la partie 22 de la coquille en prise avec la partie 20 et à fermer la cavité comme représenté à la fig. 4.
Immédiatement après la fermeture du moule, le doigt 44 vient en prise avec l'interrupteur de fin de course du moule 50 et ferme ce dernier pour établir un circuit qui reçoit le courant par l'interrupteur de fin de course d'ouverture du moule 47, présentement fermé, circuit qui est formé par un fil 230 qui mène dudit interrupteur 47 à l'interrupteur 50, et par un fil 231 qui mène de l'interrupteur 50 à un solénoïde 233.
Le courant ainsi fourni au solénoïde revient par des fils 234 et 185 au circuit principal représenté par le conducteur 181. Après l'excitation du solénoïde 233, la soupape pilote 76a fonctionne pour recevoir le fluide sous pression d'une source (non repré sentée), par un conduit 235 et des orifices de la sou pape pilote, pour le fournir par un conduit 236 à la soupape maîtresse 76,
mettant ladite soupape maî tresse en état de fournir le fluide sous pression, d'une source non représentée, par des conduits 237 et 238, à l'extrémité externe du cylindre 75, ce qui déplace le piston 72 vers l'avant et, par l'intermédiaire de la tringle 71, avance le plongeur 70 dans la, chambre de chargement 55 et propulse la matière fondue dans la cavité du moule 52.
Cette avance. du plongeur se poursuit jusqu'à ce que la cavité et le trou de coulée 82 soient remplis et qu'un lingot de matière soit laissé dans la chambre de chargement entre le plon geur et la bande 80, le mouvement d'avance du plon geur étant arrêté par le lingot, non élastique, de matière. Les pièces sont représentées dans cette posi tion à la fig. 4.
L'excitation du solénoïde 233, qui provoque l'avance du plongeur 70, s'accompagne de l'excitation du relais CR-2 par un fil 295 relié par la jonction 296 avec le fil susdit 231, le courant sortant dudit enroulement, par un fil 297, et le fil 185.
Un inter rupteur 240, qui fait partie du relais CR-2, se ferme lorsque le relais est excité et bloque le relais CR-2 par l'intermédiaire d'un circuit formé par un fil 241, une jonction 242, le fil 230, l'interrupteur 47, l'in terrupteur 243 du relais CR-3, un fil 245, l'inter rupteur susdit 240 du relais CR-2, un fil 246, le fil 295, l'enroulement du solénoïde CR-2, le courant quittant ce dernier par le premier circuit,
composé des fils 297 et 185. Le courant provenant du fil 246 est divisé avant le relais CR-2, une partie de ce cou rant étant présentement déviée vers le solénoïde 233 par l'intermédiaire de parties interposées des fils 295 et 231.
Aussi, lors de l'excitation du relais CR-2, son interrupteur 221 s'ouvre, ce qui interrompt le courant passant par le circuit décrit précédemment, contenant ledit interrupteur et l'électroaimant 173.
Par conséquent, lors de l'ouverture dudit interrupteur 221 et la désexcitation résultante de l'électro-aimant 173, la soupape 165 est ramenée à sa position nor male par le ressort 166, cette soupape fournissant alors le fluide sous, pression par le tuyau 169 et l'extrémité externe du cylindre 144 à l'extrémité interne du cylindre<B>151.</B> Ensuite, la soupape à vide 142 se ferme et les soupapes 156 et 158 s'ouvrent de la manière précédemment décrite.
A ce moment, donc, la pression atmosphérique, règne dans la hotte, de manière que la partie 87 de celle-ci puisse être écartée de la partie 86 sans endommager les joints d'étanchéité des organes interne et externe de la hotte 85, ce qui pourrait être le cas si la hotte était ouverte sous un vide appréciable.
En outre, lors de l'excitation du relais CR-2, un interrupteur 248 de ce dernier s'ouvre, interrompant le courant d'un circuit formé par un fil 250, une jonction 251, le fil 196, l'interrupteur 252 du relais CR-3, un fil 253, l'interrupteur 248 du relais CR-2, un fil 254, une jonction 255, le fil 187, l'enroule ment du solénoïde CR-3 et les fils 188 et 185.
Par conséquent, l'excitation du relais CR-2 ouvre le circuit qui vient d'être décrit, qui alimente le relais CR-3, et ce dernier relais, on s'en souvient, est chargé d'alimenter en courant le solénoïde 184. L'excitation. du relais CR-2 provoque la fermeture d'un interrupteur 257 et établit un circuit formé par le fil 241, l'interrupteur 257, un fil 258, un chrono- régleur T-2.
Le circuit comprenant le chronorégleur T-2 est fermé par un fil 260, une jonction 261 et le fil 185.
Après un intervalle de temps pour lequel l'ins trument est réglé, le chronorégleur T-2 fonctionne et ferme un interrupteur 262. La fermeture de cet interrupteur établit un circuit formé par le fil 241, une jonction 263, un fil 264, l'interrupteur 262, un fil 265, un solénoïde d'ouverture du moule 266, un fil 267, le fil 260, le fil 185 et le conducteur 181.
Simultanément avec la fermeture du circuit susdit qui alimente en courant le solénoïde d'ouverture du moule 266, un autre circuit est établi par un fil 270, le fil 265, l'enroulement du relais CR-4, le fil 271 et le fil 185.
L'excitation de ce relais provoque la fermeture d'un interrupteur 272 dudit relais qui se trouve dans un circuit formé par le fil 273, une jonction 274, le fil 264, le fil 270 et l'enroulement du relais CR-4. Grâce à ce dernier circuit décrit, le relais CR-4 reste excité après que l'interrupteur 262 du chronoréglcur T-2 se soit ouvert.
De même, du fait de l'excitation du relais CR-4, l'interrupteur 197 de ce dernier s'ouvre et prive le relais CR-1 de courant, ce qui provoque l'ouverture de l'interrup- teur 194 de ce dernier relais.
L'utilité du chronorégleur T-2 est de déterminer la durée pendant laquelle la cavité 52 reste fermée pendant le durcissement de la pièce coulée. Par con séquent, à la fin de l'intervalle de temps pour lequel l'instrument est réglé, le chronorégleur T-2 fono- tionne pour ouvrir l'interrupteur 262 et couper le courant du solénoïde d'ouverture du moule 266.
La désexcitation de ce solénoïde permet au ressort 208 de positionner l'organe de la soupape pilote 36a de manière que la soupape maîtresse 36 fournisse le fluide sous pression par le conduit 206 à l'extrémité interne du cylindre 14 et permette le retour du fluide de l'extrémité opposée du cylindre par le conduit 205 et les orifices de la soupape maîtresse 35 vers un conduit 275 qui le ramène à la source d'alimentation. Cela provoque le déplacement du piston 15 jusqu'à l'extrémité externe du cylindre 14.
Du fait des liai sons fonctionnelles entre ledit piston et le plateau mobile 6, décrites ci-avant, ledit plateau est retiré jusqu'à la position représentée à la fig. 1. Il est évident que cela provoque l'ouverture de la hotte 85, car la partie 87 de celle-ci est fixée au plateau 6 et se déplace avec ce dernier. Semblablement, la partie 22 de la coquille s'écarte de la partie 20, en retirant la bonde 80, et,
comme la bonde se retire de l'extré- mité de refoulement de la chambre de chargement 55, le plongeur 70 avance jusqu'à l'extrémité de refoulement de ladite chambre, en poussant le lingot de matière devant soi, ce lingot étant relié à la pièce moulée par la bande de matière qui s'est solidifiée dans le trou de coulée 82.
Comme le plateau 6 s'approche de l'extrémité de sa course de retour, le plongeur 27 du mécanisme éjecteur heurte l'arrêt 30, arrête le mouvement de la tête 25 et des aiguilles d'éjection 26, ce qui pousse la pièce moulée hors de la partie 22 de la coquille lors du mouvement de retour final du plateau 6.
Pendant le parcours de retour du plateau 6, effectué de la manière décrite ci-avant, la came 45 du mécanisme 40 qui est porté par ledit plateau, se retire des interrupteurs 48 et 49, ce qui provoque l'ouverture du premier et la fermeture du second.
L'ouverture de l'interrupteur 48 provoque la d6sexci- tation du chronorégleur de vide T-1, et la fermeture de l'interrupteur 49 rétablit en partie le circuit précé demment décrit qui comprend le solénoïde 202.
Comme le plateau 6 arrive à la fin dei sa course de retour, le doigt 43 du mécanisme 40 ferme l'in- terrupteur de commande du retour du plongeur 4.6 et ouvre l'interrupteur de fin de course d'ouverture du moule 47.
La fermeture de l'interrupteur 46 réta blit le circuit susdit qui comprend le solénoïde 184, en excitant ledit solénoïde de manière à effectuer, par l'intermédiaire des soupapes, le retrait du piston 72 et du plongeur 70.
La fermeture de l'interrupteur 46 rétablit aussi le circuit précédemment décrit qui com prend l'enroulement du relais CR-3. Il s'ensuit que ce relais et le solénoïde 184 restent excités à la fin d'un cycle, ainsi qu'il est exposé au début de la pré sente description du fonctionnement de la machine. Lorsque l'interrupteur- 47 s'ouvre,
le courant est coupé vers le solénoïde 233 et le relais CR-2, ce qui les désexcite. Par suite de la désexcitation du relais CR-2, les circuits commandés par les inter rupteurs 240 et 257 s'ouvrent et les .circuits com mandés par les interrupteurs 248 et 221 se ferment, pour préparer le cycle suivant.
Après avoir décrit en détail un cycle complet du fonctionnement de la machine, un résumé des étapes qui constituent un cycle de fonctionnement complet est donné ci-après. Le cycle commence lors qu'on pousse le bouton 190. Le plateau mobile se déplace vers l'avant jusqu'à ce que la partie 87 vienne en prise avec la partie 86 et ferme pratiquement hermétiquement la hotte 85.
Le plateau s'arrête alors que les parties 20 et 22 de la coquille sont encore espacées, comme le montre la fig. 2, la bonde 80 saillissant sur une courte distance dans la chambre de chargement 55, cette dernière communiquant à présent avec l'intérieur de la hotte par l'extrémité avant du trou de coulée 82.
La hotte est à présent vidée d'air et une charge de matière fondue est propulsée, par la pression atmosphérique, du creuset, par, le tuyau 60, dans la chambre de chargement, où elle est retenue par la bonde 80.
Pendant qu'elle occupe la chambres de chargement et qu'elle est exposée à l'atmosphère raréfiée qui y règne, la matière fondue est dégazée. Le plateau 6 reprend alors son. @dépla- cernent et le poursuit jusqu'à la limite de son, mou vement vers l'avant, ce qui provoque la venue en prise des parties de la coquille et la fermeture de la cavité de moulage.,
une partie de l'atmosphère raré fiée étant captée par cette cavité. Le plongeur 70 est à présent avancé, en refoulant la matière fondue hors de la chambre de chargement 55, par le trou de coulée 82, dans la cavité de moulage 52, ce qui provoque le remplissage de la cavité et du trou de coulée, laissant un lingot de matière dans la chambre de chargement.
La communication entre la hotte et le moyen d'évacuation d'air est coupée et l'air atmo sphérique est admis, dans la hotte. Les pièces restent dans leur état présent jusqu'à ce que la matière se solidifie et se refroidisse suffisamment pour en per mettre l'exposition à l'atmosphère. Ensuite, le pla teau mobile se retire en retirant la partie 22 de la coquille à l'écart de la partie 20 et, comme la bonde 80 quitte la chambre de chargement, elle est suivie par le lingot solidifié de matière, propulsé par la force du plongeur 70.
Au même moment, la partie 87 est éloignée de la partie 86, ce qui ouvre la hotte. Comme le plateau 6 s'approche étroitement de la limite de son mouvement de retour, le mécanisme éjecteur est amené à fonctionner, du fait de la venue en prise de son poussoir 27 avec l'arrêt 30, ce qui donne lieu au démoulage de la pièce moulée hors de la face de la partie 22, au moyen des aiguilles d'éjection 26, le préposé enlevant alors la pièce moulée.
Le présent procédé, lorsqu'il est mis en aeuvre par exemple à l'aide de la machine décrite ci-avant, comprend les étapes suivantes, consistant à enfermer les parties de la coquille dans la hotte pratiquement hermétique, à endiguer la partie inférieure de l'extré- mité de refoulement de la chambre de chargement, de manière à retenir la matière fondue dans la chambre,
sans interrompre la communication entre la chambre et la cavité de moulage à soumettre les parties de la coquille étant espacées et l'intérieur de la hotte à une aspiration suffisamment forte et lon gue pour créer et maintenir un vide d'un degré rela tivement élevé dans la hotte et dans les espaces communiquant avec cette dernière et
comprenant ladite chambre de chargement, à amener ensuite la matière fondue à s'écouler du récipient dans la chambre de chargement où les gaz occlus se déga gent et sont emportés en passant par la hotte, à restreindre la quantité de matière fondue ainsi fournie à la chambre de chargement à la quantité nécessaire pour remplir la cavité de moulage et le trou de coulée en laissant, de préférence, un lingot de matière dans la chambre de chargement,
à déplacer relativement les parties de la coquille de manière qu'elles viennent en prise entre elles et à fermer ainsi la cavité de moulage et à y capter une partie de l'atmosphère raréfiée, à refouler la matière fondue de la chambre de chargement dans la cavité de moulage, à couper l'aspiration de la hotte et à admettre l'air atmosphérique dans la hotte, à refroidir la matière pour la solidifier et former une pièce moulée, à ouvrir la hotte et à écarter les,
parties de la coquille l'une de l'autre pour enlever la pièce moulée et, simultanément, à pousser le lingot soli- difié da matière hors de la chambre de chargement.
La quantité de matière fondue fournie à la chambre de chargement pendant chaque cycle de fonctionnement et qui, de préférence, dépasse quel que peu la quantité requise pour remplir la cavité de moulage 52 et le trou de coulée 82, dépend d'un ou de plusieurs des trois facteurs suivants 1. la taille de l'orifice de mesure 63, 2. la durée attribuée à l'introduction de la matière dans la chambre de chargement et 3. le degré de vide régnant dans la hotte 85.
Ce dernier facteur peut être réglé, par exem ple, par un organe d'actionnement 280 ayant la forme d'un coulisseau commandé par le dispositif à soupapes 140 et la fente 137 par laquelle la boite 136 communique avec l'in térieur de la hotte. Cette façon de déterminer la quantité de la charge, dans, le cas où elle diminue notablement le degré de vide, ne doit être utilisée que lorsque la qualité de la pièce moulée ne présente pas d'importance majeure.
Pour obtenir les meilleurs résultats en ce qui concerne la densité et la qualité lisse de la pièce moulée, un vide doit être employé qui ne soit pas pratiquement infé rieur à 482 mm de mercure.
Il est évident qu'en combinant deux des facteurs susdits ou tous les facteurs susdits dans des propor tions convenables, on peut obtenir une charge en quantité voulue. En pratique, on. emploie un organe 62 ayant un orifice de mesure d'une capacité telle que l'orifice mesure grosso modo la quantité de matière fondue requise pour une charge et, ensuite, on modifie la quantité, pour obtenir une charge en quantité voulue, en modifiant le facteur durée, ce qui est effectué en réglant le chronorégleur T-1.
La machine pour le moulage en coquille ici décrite est de 365 tonnes. En d'autres mots, elle verrouille les parties de la coquille à une pression d'environ 365 tonnes ; la pompe à vide 130 est une pompe de 10 CV ayant un déplacement de 7,1 m3 par minute; le réservoir 133 est d'une capacité de 2,8 m3 ; la capacité de la hotte 85 est de 0,4 m3. Lorsque la machine accomplit un cycle toutes les neuf secondes, conformément à la pratique habi tuelle, et que la pompe fonctionne à la vitesse pres crite, un. vide de 560 mm de mercure s'établit dans le réservoir entre les cycles.
Lors de l'ouverture de la soupape 142, un vide d'environ 480 mm de mer cure s'établit quasi instantanément dans la hotte fermée, c'est-à-dire en une demi-seconde, le vide régnant dans le réservoir se nivelant à une valeur pareille pendant la phase d'évacuation de l'air.
Par conséquent, l'expression matière fondue employée ici s'étend aux matières plastiques lorsque celles-ci. sont à l'état liquide ou dans un état amolli et mobile, que cet état soit produit par la chaleur ou autrement, pourvu. que la matière soit apte à couler ou à être propulsée dans la cavité de moulage et, ensuite, à se solidifier.
Machine for shell molding and method for operating this machine The present patent includes a machine for shell molding, in which the parts constituting the shell are relatively movable towards each other, as well as a method for activating this machine.
The machine is characterized in that a loading chamber opens through the face of one part of the shell and a plug protrudes from the face of the other part of the shell and has a length as it enters said chamber during the relative movement of said parts towards each other and before the cavity delimited by the parts of the shell is completely closed,
the bung and the parts of the shell having adjoining parts which together form a taphole, by which the chamber remains in communication with the cavity delimited by the parts of the shell, a means for creating a vacuum of one degree relatively high in a hood while said parts of the shell are still spaced,
such that the vacuum acts to draw a charge of molten material into the charge chamber from a power source. and to degas said charge before the parts of the shell engage to close the cavity which they define.
The process for activating this machine is characterized in that the parts of the shell are surrounded by a hermetic hood, and the interior of the hood is subjected to a sufficiently strong suction to create a relatively high <I> degree </I> vacuum in the hood and the spaces communicating with it, to cause molten material to flow,
from a source of food, into a loading chamber and that the discharge end of said chamber is dammed to retain the molten material therein while the parts of the shell are still spaced, mass without completely separating said chamber of the hood, so that. the material is degassed by the effect of the vacuum acting on said material.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine for molding the shell object of one of the inventions.
The fis. 1A and 1B show, in side elevation and in a simplified manner as to construction, a machine for shell molding, the moving parts of the machine being shown, more or less schematically, in the positions they occupy between the cycles.
The fis. 2 is a side elevation of a movable hood and associated active parts, as seen shortly after the start of a cycle, with the hood in the retracted position and the shell parts separated and a load of molten material resting in the loading chamber.
The fis. 3 is a fragmentary cross section taken along line 3 - 3 of the fis. 2.
The fis. 4 is a view, similar to fis. 2, showing the hood in the contracted state, the parts of the shell being in contact and the plunger being advanced to the position it occupies when the charge of molten material has been injected into the cavity delimited by the shell.
The fis. 5 is a perspective of the adjustable part of the hood, the parts being separated. Fig. 6 is a sectional side elevation of a valve device which allows for the discharge of air from the hood at a certain stage of an operating cycle, and the admission of atmospheric air into the hood. the hood at another stage of the cycle.
Fig. 7 is a large-scale detail of the master papes. and pilots and the control electromagnet thereof, these valves being tines to regulate the operation of the hydraulic apparatus actuating the movable plate.
In the various figures. of the drawing, similar parts bear similar reference indices. The machine shown in FIGS. 1A and 1B comprises a flat and elongated sole 1 carrying, between its ends, the base 2 of the machine. A fixed plate 3 arranged vertically is fixed to the front end of the base 2; an entry plate 4 is attached vertically to the opposite end of the base.
Four tie rods 5 are supported by the fixed plate 3 and the entry plate 4 and between the latter. A plate 6, movable along these tie rods, is carried by the base 2. Articulated connectors 7 are connected, by brackets, to the movable plate 6 and to the entry plate 4 and they are actuated by a device for 'actuation 12.
Said actuating device is constituted by a cylinder 14, carried by the entry plate 4, and a piston 15 moves in said cylinder and is connected, by its rod 16, a head 17 and connecting rods 10, to the articulated joints 7.
A part 20 fixed to the fixed plate 3 and a part 22 attached to the movable plate 6 by means of a plate 23 and several posts 24 form the shell. A space is left free between the part 22 and the plate 23 to place there the parts of an ejector mechanism. This mechanism comprises a head 25 and ejection needles 26 capable of performing a reciprocating movement in holes machined in the
part 22 of the shell. A pusher 27 is fixed by its front end to the ejection head 25 and moves in aligned holes of the plate 23 and of the plate 6, the seal between the pusher and said plate being obtained by a sealing ring 28 .
When the movable plate 6 is withdrawn and closely approaches the limit of its rearward movement, the pusher 27 engages a stopper 30 carried by a bracket 31 fixed to the upper tie rods 5.
With the ejector head 25 stopped, as the platen continues to move the short remaining distance, the ejection needles dislodge the molded part from the movable part of the shell.
A mold-closing master valve 35 and a mold-opening master valve 36 are operatively associated with the actuator 12; the control of these master valves is effected by pilot valves 35a and 36a.
A mechanism 40 controlling switches is connected to the movable plate 6, so as to move with the latter. This mechanism comprises a rod 41 which carries actuating fingers 43 and 44 spaced apart from one another and an actuating cam 45.
In the path of the fingers and of the cam there is a switch 46 intended to control the return of a plunger urged towards the open position, but kept closed by the finger 43 between the cycles, a limit switch d opening of the mold 47, urged towards the closed position, and held open by the finger 43 between the cycles, said switches comprising an oscillating intermediate blade, common to both and which constitutes the part with which said finger engages, a switch, called air evacuator 48,
biased towards the open position, a switch 49 intended to control a period of immobility separating the two stages of the closing movement of the parts of the shell, this switch being biased towards the closed position and a closing limit switch of the mold 50, biased towards the open position.
A cavity 52 is delimited between the parts 20 and 22 of the shell. A cylinder 53 delimits the loading chamber 55, which is cylindrical. Said chamber opens through the part 20 of the shell and the front end of the cylinder 53 passes through openings of the fixed plate 3 and of the part 20 of the shell and is sealed in these openings.
The cylinder 53 extends beyond the front face of the fixed plate 3 and a supply duct 60 is fixed thereto by bolts 57 and nuts 58. A thimble 61 and a member 62 having a measuring orifice 63 are interposed between the supply duct and the cylinder 53. This member is exchangeable with others, having measuring orifices of various capacities, to allow the metering of the molten material which must be supplied to the loading chamber .
The die 61 has an exchanged upper end so that it can fit into an opening in the wall of the cylinder 53, the hole in the die constituting the entry orifice into the charging chamber.
The opposite faces of the die 61 and of the duct 60 are recessed to receive the ends of the member 62. The supply duct 60 can be made of cast steel, preferably lined with a material capable of withstanding very high temperatures without deteriorate, such as Spanish white;
or it can be made, in whole or in part, of carbon, especially the end part which plunges into the molten material. The duct penetrates downwards into a crucible 65 to the vicinity of its bottom and said crucible is supported in a furnace 66, comprising gas burners 67 arranged under the crucible. The crucible 65 is open, at its upper end, to the atmosphere.
A plunger 70 moves in the loading chamber 55 and is connected, by a rod 71, to a piston 72 movable in a cylinder 73, supported by an end plate 74 of the machine, said piston and cylinder constituting an action mechanism - ment 75.
It can be observed that, when the piston 72 is at the right end of the cylinder 73 in the drawing, the plunger 70 discovers the inlet orifice of the loading chamber, formed by the hole of the die 61 and, thanks to the length of the stroke of said piston, the plunger 70 can advance to the end of the loading chamber. The actuating mechanism 75 is controlled by master valves 76 and 77 and these master valves are controlled by pilot valves 76a and 77a.
These valves are shown in detail in FIG. 7.
A bung 80 carried by the part 22 of the shell, is located in axial alignment with the loading chamber 55. The bung is fixed with respect to the part 22 of the shell and enters the outlet end of the chamber. of loading well before the engagement of the parts of the shell.
The bung has an enlarged base 81 fixed in a corresponding recess in the face of part 22 of the shell, the length of the bung being proportional to the depth of the cavity of the shell. The loading chamber 55 communicates, in the vicinity of its end, with the cavity 52 through a tap hole 82, shown as a channel extending along the axis of the bung. , across its base and across part 22 of the shell.
A hood 85, in two parts, surrounds the parts 20 and 22 of the shell. The respective parts 86 and 87 of the hood are fixed to the fixed plate 3 and to the movable plate 6. The part 87 is composed of telescopically mounted parts comprising a peripheral wall 88 and a flange 89 which extends outwardly, perpendicular to the surface. front edge of said peripheral wall.
The other part 86 com takes a peripheral wall 90 which is surrounded by the wall 88, a marginal front wall 91 extending inwardly from the front end of the wall 90, perpendicular to the latter. Part 86 is fixed to the fixed plate 3 by angles 93, fixed by bolts 84 to said marginal wall, and by screws 95 to said plate.
A bellows 96 is fixed by its front and rear edges to the peripheral walls 88 and 90 of the parts 86 and 87 of the hood 85, a gasket 97 being carried by the wall 88 so as to be able to slide on the wall 90 and form a seal. sealing.
Part 87 is thus extensible. Its axial elongation is limited by bolts 100 which are fixed to brackets 101 said bolts sliding in openings made in brackets 102 which are fixed to the flange 89. Springs 105 surround the bolts 100 and tend to hold the part 86 in its remote position.
Part 87 further comprises an internal member 107 and an external member 108, the latter having a wall intended to slide axially on a peripheral support part 109 of the internal member, said part being for example made of rubber, so to seal the seal between the components. A flange 110 surrounds the wall of the external member;
an angle iron 111 is applied to one face of said flange, near its outer edge, so as to close with the aforesaid wall a channel in which is fixed a rubber seal 112, arranged to come into contact with the flange 89 of Part 87.
A flange 113 extends outwardly from the rear end of the longitudinal wall of member 108. The inner member 107 of part 87 forms a frame, as shown in FIG. 5.
Said member com takes a transverse wall 115 fixed to the internal face of the movable plate 6 by screws passing through openings in the wall 115 and screwed into the plate. The member 107 has a part 118, the aforementioned peripheral support part 109 following the edge of the wall 115 as well as the edge of the part 118.
This shape of the internal member 107 is made necessary by the fact that the lower part of the longitudinal wall of the external member 108 is raced at 119 (fig. 2 and 5) to house the lower end of the movable plate 6. .
The outer member 108 is divided into upper and lower parts at the level of the upper edges of the part 118 of the inner member 107. The ends of the side walls of the two parts of the outer member have flanges 120 and 121 between which are arranged gaskets 122 and which are fixed by bolts 123 passing through holes of said flanges and gaskets.
This construction makes it possible to disconnect the upper part of the hood 85 from the lower part and to remove it entirely or to lift it from the plate 6 to facilitate, in both cases, the change or the assembly of the shell carried by said plate. .
The axial adjustment of part 87 allows it to be adapted to shells of different depths and to bungs 80 of proportional lengths. To perform this adjustment, the external member 108 is maintained in the desired position relative to the internal member 107, by threaded studs 125 fixed to the transverse wall 115 and by notched lugs 126 fixed to the flange 113 of the external organ 108.
Nuts 127 and 128 (Fig. 4) are screwed onto each of the studs 125, and the corresponding lug 126 is positioned between said nuts along the stud. The notches of the lugs 126 open downwards, so that, if desired, the nuts 127 and 128 can be released and the top of the hood 85 can be removed from the machine as has been said. upper.
The device intended to evacuate the air from the hood 85 is shown in FIG. 1. It comprises a vacuum pump 130, actuated by an electric motor 131 via a flexible belt 132, and a vacuum reservoir 133. The vacuum reservoir 133 is connected by a duct 135 with a diameter. relatively large, at a 136 box.
This box is fixed to the front wall 91 of part 86 of the hood and wedges with the interior of the hood by a slot 137 in said wall (fig. 3).
In the conduit 135 there is a valve device 140 shown in detail in FIG. 6. In a casting 141 forming an envelope of said device is mounted a vacuum valve 142 that a mechanism comprising a cylinder 144 and a piston 145, can apply to a seat 143.
The cylinder is carried by an end plate 146 which is attached to a wall of the casing 141, the opposite wall being attached to the conduit 135 which leads to the vacuum tank 133. The vacuum valve 142 is carried by one end of the cylinder. piston rod 147 of the piston 145.
A perforated plate 148 is fixed to the top of the casing 141; a member 150 is fixed there at a distance by rods 149; said member 150 carries an actuating device comprising a cylinder 151 and a piston 152.
The inner end of cylinder 144 is connected to the outer end of cylinder 151 by a pipe 153, while a pipe 154 connects the inner end of cylinder 151 to the outer end of cylinder 144.
A relatively large disc valve 156 which is applied to a seat 155 is surmounted by a casing 157 enclosing an auxiliary valve 158, the latter valve resting on a seat which surrounds the central opening 159 of the valve. disc valve 156.
The valve 158 is connected to the rod 160 of the piston 152 and the said auxiliary valve is limited in its retraction movement by the top of the casing 157. The casing 157 communicates with the atmosphere through perforations 161.
The respective pistons of said cylinders move one hundred simultaneously in opposite directions. As a result, when the vacuum valve 142 is brought into contact with the seat 143 to interrupt communication between the hood 85 and the reservoir 133, the auxiliary valve 158 is first lifted from its seat to admit air. through the perforations 161, which undergoes the suction of the disc valve 156;
with the auxiliary valve continuing its upward stroke, it contacts the top of the casing 157 and lifts the seat disc valve 155 when the piston 152 completes its upward movement.
The actuators of the valve device 140 are controlled by a pressurized fluid, preferably by compressed air, and the supply of the pressurized fluid to said devices is regulated by a slide valve 165 (fig. 1). . This valve is controlled by an electromagnet 173.
The spool passes through the ends of the valve shell and a spring 166 tends to hold the spool in a position where the valve directs pressurized fluid from a source (not shown), through pipes 168 and 169, to, the other end of cylinder 144, to move piston 145 in the direction that vacuum valve 142 engages seat 143, with fluid from the other end of the cylinder escaping through pipes 170 and 171.
At the same time, pressurized fluid flows from the outer end of cylinder 144, through pipe 154, to the inner end of cylinder 151, to move the piston of cylinder 144 and to lift valves 158 and 156 off. their respective seats and admit atmospheric air into the hood 85.
It can be seen that while the pressurized fluid is supplied to the inner end of cylinder 151, the fluid from the opposite end of said cylinder escapes through pipe 153, the inner end of cylinder 144 and pipes. aforesaid 170 and 171. The electromagnet 173 is arranged to move the spool of the valve 165 in opposition to the spring 166 and, when it is energized, it causes the closing of the valves 156 and 158 and the opening of the valve. empty pope 142.
The operation of the machine will now be described.
The electrical energy is supplied by conductors 180 and 181. The tilting part of the switch for controlling the return of the plunger 46 and of the mold opening limit switch 47 is connected to the conductor 180. by a wire 182. As shown in fig. 1, which represents the machine between cycles, switch 46 is closed.
As a result, current flows from switch 46 through wire 183 to solenoid 184 which operates pilot valve 77a which in turn adjusts master valve 77 and causes it to supply pressurized fluid to the mechanism. actuator 75 which actuates the plunger 70 which is in the withdrawn position, as shown in FIG. 2. Current returns from solenoid 184 through wire 185 to conductor 181.
At 186, a wire 187, connected to wire 183, leads to the coil of a CR-3 relay, the opposite end of the coil being connected, by a wire 188, to wire 185. It is therefore obvious that 'between cycles, the CR-3 relay remains energized. Obviously, when the machine is to be left inactive for an appreciable period of time, the current supply to the regulator must be turned off.
However, as long as the device is supplied with current and the CR-3 relay remains energized, the switches occupy positions opposite to those shown in fig. 1.
To initiate an operating cycle, a start switch 190, which is preferably of the push-button type and biased towards the open position, is momentarily closed. Current then passes from conductor 180, through wire 191 which contains said switch, to the coil of a CR-1 relay and from there, through wire 192, to wire 185 to return to the main circuit.
The energization of the relay CR-1 causes the closing of a switch 194 which is part of said relay and then, the current flows from a junction 195 of the wire 191, through a wire 196, a switch 197 normally closed and forming part of this relay. 'a CR-4 relay, and wire 198, to switch 194, currently closed, and then, through part of wire 191,
the coil of relay CR-1, and wires 192 and 185, to return to the main circuit. Establishing this second circuit, which occurs simultaneously with the closing of the starter switch, blocks the CR-1 relay to close the breaker 194 after the release of the starter switch 190.
As current is supplied to the CR-1 relay, current flows from junction 199 of wire 191, through wire 200, to the switch controlling a period of immobility 49, normally closed, and, from there, by a wire 201, to a mold closing solenoid 202. Said solenoid, the current returns through a conductor 203 to the main circuit.
When the mold closing solenoid 202 is energized, the pilot valve 35a moves the master valve 35 to a position such that pressurized fluid is supplied through a conduit 205 at the outer end of the cylinder 14, which moves the piston. 15 forward. Due to the functional connections already described between said piston and the plate 6, the latter is moved forward until the seal 112 of part 87 engages with the flange 89 of part 86 to close and seal the hood 85.
The relative position of the parts 20 and 22 of the shell at this stage is shown in FIG. 2. When the parts of the shell are spaced as shown in this figure, the front end of the bung 80 occupies the discharge end of the loading chamber 55. Said chamber now communicates, near its top, by the outer end part of taphole 82, with the interior of the hood.
While the pressurized fluid, which is preferably oil. but which may be another pressurized liquid, is supplied as stated above through line 205 at the outer end of cylinder 14, the fluid escapes from the inner end of said cylinder through line 206. The fluid which has thus escaped is diverted by the mold opening master valve 36, through a pipe 207 to a power source, such as a reservoir (not shown).
When the master valve 36 is in the position described, the pressurized fluid is conveyed, through a pipe 210, from a power source (not shown), through the orifices in the valve and a conduit 211, to the valve. its master valve 35 and through the orifices of said valve, to the aforesaid conduit 205.
It is understood that the master valve 36 is constructed so as to behave as described below. the effect of the pilot valve 36a when the latter is in the position towards which it is biased by a spring 208.
It must be remembered that the mechanism. to control the switches 40 is carried by the plate 6 and therefore moves with the latter; it follows that at the very beginning of the forward movement of the plate, the finger 43 is withdrawn from the oscillating blade which forms part of the switches 46 and 47;
said blade then changes position so as to open the plunger return control switch 46 and to close the mold opening limit switch 47.
When the switch 46 is opened, the current flow through the circuits described above, represented by the wires 183, 185 and 187, is interrupted, which de-energizes the solenoid 184 and the CR-3 relay. . The excitation of said solenoid 184 is caused by the withdrawal of the plunger 70, position shown in FIG. 2.
The forward movement of the movable plate 6 is stopped while the parts are arranged as shown in fig. 2, due to the coming into engagement of the cam 45 with the switch 49 which causes the opening of said switch.
When the switch 49 is opened, the wise passage of the current through the circuit described above, comprising said switch, ceases, which causes the de-energization of the closing solenoid of the mold 202.
When this takes place, the pilot and master valves return to their normal state, depriving the actuator 12 of the working fluid, and it follows that the piston 14 of said actuator stops before 'reach the front end of the cylinder 15, and the part 22 of the shell is made to stay, so to speak, in the position shown in FIG. 2.
Almost simultaneously with the opening of the switch 49, the exhaust air switch 48 is closed by the cam 45. Current then flows from wire 182, at a junction 214, through a wire 215, the inter - breaker 48, fart a wire 216, to a vacuum timer T-1, and from there, by a wire 217, to wire 185.
As the vacuum timer T-1 is supplied with current, the electromagnet 173 is energized by a circuit represented by a wire 220 which is, in effect, a continuation of wire 216 beyond the timer T -1, and this wire 220 is connected, by a switch 221 of the CR-2 relay, to a wire 222 carried by the current going to the electromagnet 173,
the current being conducted from the latter to the main circuit through wires 223 and 185.
When the electromagnet 173 is energized, it positions the valve 165 so that it supplies the pressurized fluid, preferably compressed air from a source not shown, through the pipes 168 and 170, to the inner end of the cylinder 144, to remove the piston 145 (fig. 6) and to remove the vacuum valve 142 from the seat 143,
the fluid at the top of the piston escaping through pipe 169, a valve port 165 and an exhaust pipe 174. Simultaneously with the opening of the vacuum valve 142, the valves 158 and 156 are applied. on their seats by the reverse effect of the piston 152 in the cylinder 151, the pressurized fluid passing from the cylinder 144 through the pipe 153 to the outer end of the cylinder 151,
while the fluid under the piston 152 escapes through the pipe 154, the outer end of the cylinder 142 and from there, as stated above, to the atmosphere, through the pipe. exhaust 174.
Thus, during the interval between the energization and the subsequent operation of the vacuum timer T-1, and while the parts 20 and 22 of the shell are spaced apart, as shown in fig.
2, the hood 85 is emptied of air and, due to the relative capacity of the tank 133 and the width of the duct 135, a vacuum of a relatively high degree, for example from 305 to 482 mm of mercury, is created. quickly into the hood and through the taphole 82 to the loading chamber 55.
Under the effect of the atmospheric pressure admitted on the top of the mass of the molten material contained in the crucible 65, a part of said material mounted in the supply pipe 60 and through the measuring orifice 63, towards the chamber load 55, where the material gradually accumulates and is retained by the plug 80.
As the molten material rests in the loading chamber where it is exposed to the rarefied atmosphere, the occluded gases are released and are carried through the adjacent end of the taphole 82 into the interior of the hood. This stage persists as long as the vacuum timer T-1 is running.
In accordance with the usual operation of these instruments, after a period of time determined by the setting of timer T-1, the latter operates to close a switch 225 which the timer comprises, to establish a circuit which replaces the previous circuit which was set by switch 49, currently open, new circuit which includes mold closing solenoid 202.
The present circuit is represented by a wire 226 which is connected, by a junction 227, with a part of the wire <B> 191 </B> which currently receives the current from the wire 198 by the switch 194. The wire 226 is connected. to the switch 225 and by a wire 229 to the mold closing solenoid 202.
In the circumstances which have just been described, the pilot valve 35a is again in a condition to actuate the master valve 35 and to supply the pressurized fluid through the conduit 205 to the outer end of the cylinder 14.
This gives rise to the displacement of the piston 15 forward, for the remainder of its stroke and, by its connections with the articulated connections 7, said piston straightens these connections to move the plate 6 so as to bring the part 22 of the shell engaging with the part 20 and closing the cavity as shown in FIG. 4.
Immediately after closing the mold, the finger 44 engages the mold limit switch 50 and closes the latter to establish a circuit which receives current through the mold open limit switch 47 , presently closed, a circuit which is formed by a wire 230 which leads from said switch 47 to the switch 50, and by a wire 231 which leads from the switch 50 to a solenoid 233.
The current thus supplied to the solenoid returns via wires 234 and 185 to the main circuit represented by the conductor 181. After the energization of the solenoid 233, the pilot valve 76a operates to receive the pressurized fluid from a source (not shown). , via a conduit 235 and orifices of the pilot valve, to supply it via a conduit 236 to the master valve 76,
putting said master valve in a condition to supply the fluid under pressure, from a source not shown, through conduits 237 and 238, to the outer end of cylinder 75, which moves piston 72 forward and, by through the rod 71, advances the plunger 70 in the loading chamber 55 and propels the molten material into the mold cavity 52.
This advance. of the plunger continues until the cavity and taphole 82 are filled and an ingot of material is left in the loading chamber between the plunger and the strip 80, the advancing movement of the plunger being stopped by the ingot, inelastic, of material. The parts are shown in this position in fig. 4.
The excitation of the solenoid 233, which causes the advance of the plunger 70, is accompanied by the excitation of the relay CR-2 by a wire 295 connected by the junction 296 with the aforesaid wire 231, the current coming out of said winding, by wire 297, and wire 185.
A switch 240, which is part of the CR-2 relay, closes when the relay is energized and blocks the CR-2 relay through a circuit formed by a wire 241, a junction 242, wire 230, switch 47, switch 243 of relay CR-3, wire 245, above-mentioned switch 240 of relay CR-2, wire 246, wire 295, coil of solenoid CR-2, current leaving the latter through the first circuit,
composed of wires 297 and 185. Current from wire 246 is split before relay CR-2, with a portion of this current currently being diverted to solenoid 233 through interposed portions of wires 295 and 231.
Also, when the CR-2 relay is energized, its switch 221 opens, which interrupts the current flowing through the circuit described above, containing said switch and the electromagnet 173.
Consequently, during the opening of said switch 221 and the resulting de-energization of the electromagnet 173, the valve 165 is returned to its normal position by the spring 166, this valve then supplying the fluid under pressure through the pipe. 169 and the outer end of the cylinder 144 to the inner end of the cylinder <B> 151. </B> Then, the vacuum valve 142 closes and the valves 156 and 158 open as previously described.
At this moment, therefore, atmospheric pressure prevails in the hood, so that part 87 of the latter can be moved away from part 86 without damaging the seals of the internal and external members of the hood 85, this which could be the case if the hood was opened under an appreciable vacuum.
In addition, when energizing the CR-2 relay, a switch 248 of the latter opens, interrupting the current of a circuit formed by a wire 250, a junction 251, the wire 196, the switch 252 of the relay. CR-3 relay, one wire 253, switch 248 of the CR-2 relay, one wire 254, one junction 255, wire 187, the CR-3 solenoid coil, and wires 188 and 185.
Therefore, energizing the CR-2 relay opens the circuit just described, which powers the CR-3 relay, and this last relay, it will be remembered, is responsible for supplying current to the solenoid 184. The excitement. of relay CR-2 causes the closing of a switch 257 and establishes a circuit formed by the wire 241, the switch 257, a wire 258, a timer T-2.
The circuit comprising the timer T-2 is closed by a wire 260, a junction 261 and the wire 185.
After a time interval for which the instrument is set, the timer T-2 operates and closes a switch 262. Closing this switch establishes a circuit formed by wire 241, a junction 263, a wire 264, the switch 262, wire 265, mold opening solenoid 266, wire 267, wire 260, wire 185 and conductor 181.
Simultaneously with the closing of the aforesaid circuit which supplies power to the mold opening solenoid 266, another circuit is established by wire 270, wire 265, the coil of the CR-4 relay, wire 271 and wire 185 .
The energization of this relay causes the closing of a switch 272 of said relay which is in a circuit formed by the wire 273, a junction 274, the wire 264, the wire 270 and the coil of the relay CR-4. Thanks to this last circuit described, the relay CR-4 remains energized after the switch 262 of the timer T-2 has opened.
Likewise, due to the energization of relay CR-4, switch 197 of the latter opens and deprives relay CR-1 of current, which causes the opening of switch 194 of this. last stint.
The utility of the T-2 timer is to determine how long the cavity 52 remains closed while the casting is hardening. Consequently, at the end of the time interval for which the instrument is set, the timer T-2 operates to open the switch 262 and cut the current to the mold opening solenoid 266.
The de-energization of this solenoid allows the spring 208 to position the member of the pilot valve 36a so that the master valve 36 supplies the pressurized fluid through the duct 206 to the internal end of the cylinder 14 and allows the return of the fluid from the opposite end of the cylinder through conduit 205 and the master valve ports 35 to conduit 275 which returns it to the power source. This causes piston 15 to move to the outer end of cylinder 14.
Due to the functional links between said piston and the movable plate 6, described above, said plate is withdrawn to the position shown in FIG. 1. Obviously, this causes the hood 85 to open, as the part 87 thereof is fixed to the plate 6 and moves with the latter. Similarly, part 22 of the shell moves away from part 20, removing plug 80, and,
as the plug withdraws from the discharge end of the loading chamber 55, the plunger 70 advances to the discharge end of said chamber, pushing the ingot of material in front of it, this ingot being connected to the molded part by the strip of material which has solidified in the taphole 82.
As the platen 6 approaches the end of its return stroke, the plunger 27 of the ejector mechanism hits the stopper 30, stops the movement of the head 25 and the ejection needles 26, which pushes the molded part. out of part 22 of the shell during the final return movement of the plate 6.
During the return journey of the plate 6, carried out in the manner described above, the cam 45 of the mechanism 40 which is carried by said plate, withdraws from the switches 48 and 49, which causes the opening of the first and the closing. of the second.
The opening of the switch 48 causes the deactivation of the vacuum timer T-1, and the closing of the switch 49 partially restores the circuit previously described which includes the solenoid 202.
As the plate 6 reaches the end of its return stroke, the finger 43 of the mechanism 40 closes the plunger return control switch 4.6 and opens the mold opening limit switch 47.
Closing the switch 46 restores the aforesaid circuit which comprises the solenoid 184, by energizing said solenoid so as to effect, through the valves, the withdrawal of the piston 72 and of the plunger 70.
Closing switch 46 also restores the circuit previously described which comprises the winding of relay CR-3. It follows that this relay and the solenoid 184 remain energized at the end of a cycle, as is explained at the beginning of the present description of the operation of the machine. When switch- 47 opens,
current is cut to solenoid 233 and CR-2 relay, de-energizing them. As a result of the de-energization of relay CR-2, the circuits controlled by the switches 240 and 257 open and the circuits controlled by the switches 248 and 221 close, to prepare the next cycle.
After having described in detail a complete operating cycle of the machine, a summary of the steps which constitute a complete operating cycle is given below. The cycle begins when button 190 is pushed. The movable plate moves forward until part 87 engages part 86 and substantially seals hood 85.
The tray stops while the parts 20 and 22 of the shell are still spaced apart, as shown in fig. 2, the plug 80 protruding a short distance into the loading chamber 55, the latter now communicating with the interior of the hood through the front end of the taphole 82.
The hood is now emptied of air and a charge of molten material is propelled, by atmospheric pressure, from the crucible, through pipe 60, into the loading chamber, where it is retained by bung 80.
While it occupies the loading chamber and is exposed to the rarefied atmosphere therein, the molten material is degassed. Tray 6 then resumes. @ move and follow it up to the limit of sound, movement forward, which causes the parts of the shell to engage and close the mold cavity.,
part of the rare atmosphere is captured by this cavity. The plunger 70 is now advanced, forcing the molten material out of the loading chamber 55, through the taphole 82, into the mold cavity 52, causing the cavity and taphole to fill, leaving an ingot of material in the loading chamber.
Communication between the hood and the air exhaust means is cut and atmospheric air is admitted into the hood. The parts remain in their present state until the material solidifies and cools sufficiently to allow exposure to the atmosphere. Then the movable plate is withdrawn by withdrawing part 22 of the shell away from part 20 and, as the plug 80 leaves the loading chamber, it is followed by the solidified ingot of material, propelled by force. diver 70.
At the same time, part 87 is moved away from part 86, which opens the hood. As the plate 6 closely approaches the limit of its return movement, the ejector mechanism is caused to operate, due to the engagement of its pusher 27 with the stop 30, which results in the release of the mold. part molded out of the face of part 22, by means of ejection needles 26, the attendant then removing the molded part.
The present method, when it is carried out for example using the machine described above, comprises the following steps, consisting in enclosing the parts of the shell in the practically hermetic hood, in damming the lower part of the shell. the discharge end of the loading chamber, so as to retain the molten material in the chamber,
without interrupting the communication between the chamber and the mold cavity to subject the parts of the shell being spaced and the interior of the hood to a sufficiently strong and long suction to create and maintain a vacuum of a relatively high degree in the hood and in spaces communicating with it and
comprising said charging chamber, then causing the molten material to flow from the container into the charging chamber where the occluded gases are released and are carried through the hood, restricting the amount of molten material thus supplied to the loading chamber in the amount necessary to fill the mold cavity and the tap hole, preferably leaving an ingot of material in the loading chamber,
in relatively moving the parts of the shell so that they come into engagement with each other and thus to close the mold cavity and to capture a part of the rarefied atmosphere therein, to force the molten material from the loading chamber into the mold cavity, to cut the suction of the hood and to admit atmospheric air into the hood, to cool the material to solidify it and form a molded part, to open the hood and to separate them,
parts of the shell from each other to remove the molded part and simultaneously to push the solid ingot of material out of the loading chamber.
The amount of molten material supplied to the loading chamber during each operating cycle, and which preferably somewhat exceeds the amount required to fill mold cavity 52 and taphole 82, depends on one or more the following three factors 1. the size of the measuring orifice 63, 2. the time attributed to the introduction of the material into the loading chamber and 3. the degree of vacuum prevailing in the hood 85.
This latter factor can be adjusted, for example, by an actuator 280 in the form of a slide controlled by the valve device 140 and the slot 137 through which the box 136 communicates with the interior of the hood. . This way of determining the amount of the charge, in the event that it significantly decreases the degree of vacuum, should only be used when the quality of the molded part is not of major importance.
To obtain the best results with regard to density and smoothness of the molded part, a vacuum should be employed which is not substantially less than 482 mm of mercury.
It is evident that by combining two of the above factors or all of the above factors in suitable proportions, a charge in the desired amount can be obtained. In practice, we. employs a member 62 having a measuring orifice of a capacity such that the orifice measures roughly the amount of melt required for a charge and then the amount is changed to obtain a charge in the desired amount by varying the time factor, which is done by setting the timer T-1.
The shell molding machine described here is 365 tons. In other words, it locks the parts of the shell at a pressure of about 365 tons; the vacuum pump 130 is a 10 hp pump having a displacement of 7.1 m 3 per minute; the reservoir 133 has a capacity of 2.8 m3; the capacity of the hood 85 is 0.4 m3. When the machine cycles every nine seconds, in accordance with normal practice, and the pump is operating at the prescribed speed, a. vacuum of 560 mm of mercury is established in the reservoir between cycles.
When the valve 142 is opened, a vacuum of about 480 mm of sea cure is established almost instantly in the closed hood, that is to say in half a second, the vacuum prevailing in the tank is established. leveling at the same value during the air discharge phase.
Therefore, the term molten material used herein extends to plastics when these. are in a liquid state or in a softened and mobile state, whether that state is produced by heat or otherwise, provided. that the material is able to flow or to be propelled into the mold cavity and, then, to solidify.