La présente invention a pour objet une machine pour la coulée en coquille ou le moulage par injection.
Dans une machine de coulée en coquille, il est de pratique courante de prévoir deux éléments porteurs chacun d'une partie de la coquille (qui seront appelés dans la suite les premier et second éléments), dont l'un est monté dans une position fixe sur le bâti de la machine, tandis que l'autre est mobile et est déplacé par un dispositif d'actionnement de façon à être rapproché ou écarté de l'élément fixe. Lorsque l'élément mobile est rapproché de l'élément fixe, les parties de coquille portées par les deux éléments viennent s'appliquer l'une contre l'autre par leurs surfaces de séparation ou de jointoiement et elles sont maintenues par le dispositif d'actionnement dans une position de fermeture définissant la cavité de moulage.
Le dispositif d'actionnement comprend usuellement un mécanisme qui produit une force de fermeture extrêmement élevée, maintenant les parties de coquille en contact l'une avec l'autre, par exemple un mécanisme à genouillère dont les bras se trouvent dans une position d'alignement ou presque lorsque les éléments porteurs sont placés l'un contre l'autre, c'està-dire en position de fermeture de la coquille.
Pour faire en sorte que les surfaces d'application des parties de coquille restent parfaitement parallèles entre elles, il est d'une pratique courante de prévoir plusieurs tirants ou barres, qui sont reliés à l'élément porteur fixe en des positions réparties sur sa périphérie et qui sont également reliés à un support destiné à porter le dispositif d'actionnement ou une partie de ce dernier.
Théoriquement, ces tirants sont soumis à des contraintes égales et, lorsque les éléments porteurs sont amenés dans leur position de fermeture de la coquille, la contrainte a une valeur prédéterminée qui est suffisante pour empêcher un échappement de métal hors de la cavité de moulage entre les surfaces d'application des parties de coquille dans le plan de joint, mais qui est inférieure à une valeur qui produirait une usure ou un endommagement excessif du dispositif d'actionnement ou d'autres parties de la machine.
Au bout d'une certaine période de fonctionnement, la température des parties de coquille augmente et la distance entre les éléments porteurs mobile et fixe croît du fait que leur dilatation thermique est supérieure à celle des tirants. Il en résulte que la pression de contact entre les faces d'application des parties de coquille peut augmenter au-delà de la valeur correcte. En outre, les contraintes absorbées par les tirants peuvent devenir inégales par suite d'une différence d'échauffement entre un tirant et un autre, ou bien pour d'autres causes.
Dans les réalisations connues, on consacre beaucoup de temps et d'habileté à régler des écrous de mise sous tension des tirants afin de faire en sorte qu'ils soient sollicités par des contraintes
aussi égales que possible.
La machine selon l'invention comprend un bâti, un premier
élément et un second élément montés sur le bâti de façon à pouvoir être rapprochés et écartés l'un de l'autre, plusieurs tirants, chacun relié par une extrémité au premier élément, et un dispositif
d'actionnement relié d'une part à l'autre extrémité de chaque
tirant et d'autre part également au second élément de façon à
rapprocher les éléments l'un de l'autre, la disposition étant telle
que, lorsque les premier et second éléments sont soumis à une contrainte de compression sous l'effet du dispositif d'actionnement, les tirants sont soumis à une contrainte de tension, et est
caractérisée en ce qu'au moins un des éléments est monté de façon
coulissante sur les tirants afin d'être guidé par ceux-ci,
en ce qu'il
est prévu en association avec chaque tirant une chambre respec
tive qui, lorsque la machine est en service, est remplie de fluide,
chaque chambre étant interposée dans le trajet de transmission de
contrainte à ou par l'intermédiaire d'un tirant respectif et compre
nant des parois relativement mobiles servant à transmettre la
contrainte par l'intermédiaire du fluide, et en ce qu'il est prévu
des conduits reliant entre elles toutes les chambres de manière à
égaliser leurs pressions de fluide.
Avec cette construction, on maintient une relation déterminée entre les contraintes produites dans les différents tirants. Par exemple, si les tirants présentent la même section droite et si les chambres associées aux tirants ont toutes la même construction, des contraintes égales sont maintenues dans tous les tirants.
De préférence, les chambres communiquent toutes avec un dispositifde sécurité à la pression.
Ce dispositif de sécurité à la pression agit de façon à empêcher l'application d'une pression de contact excessive entre les premier et second éléments ou bien des parties portées par ceux-ci et pour empêcher les tirants et les composants du dispositif d'actionnement d'être sollicités excessivement.
Le dispositif de sécurité à la pression peut agir de façon à empêcher la contrainte s'exerçant dans les tirants de dépasser une valeur maximale déterminée ou de façon à réduire la valeur d'augmentation de la contrainte dans les tirants par comparaison à l'augmentation qui se produirait en l'absence du dispositif de sécurité. En conséquence, ce dispositif de sécurité peut comprendre une soupape de sûreté qui a pour fonction de limiter la pression pouvant régner dans les chambres. En outre, ou en variante, le dispositif de sécurité à la pression peut comprendre un réservoir dont au moins une partie supérieure contient un fluide gazeux sous pression, les chambres étant remplies de liquide et la disposition étant telle que du liquide puisse être expulsé des chambres dans une partie inférieure du réservoir.
Dans le dessin annexé donné à titre d'exemple:
la fig. I représente schématiquement une machine de coulée en coquille conforme à l'invention, les éléments porteurs étant représentés en position d'ouverture de coquille;
la fig. 2 est une vue en bout d'une machine de coulée en coquille correspondant à une vue faite suivant la flèche A de la fig. 1 et à échelle agrandie par comparaison à cette fig. 1;
la fig. 3 est une vue partielle de la machine faite suivant la flèche B de la fig. 2, et
la fig. 4 est une vue partielle de la machine faite à échelle encore plus grande et montrant en coupe diamétrale une des chambres des fig. 2 et 3, ainsi qu'un tirant ou barre associé à cette chambre.
La machine de la fig. 1 comprend un bâti 10 sur lequel est monté un élément porteur 1 1 se présentant sous forme d'un plateau qui est fixe par rapport au bâti. Un autre élément porteur 12, également sous forme d'un plateau, est monté de façon coulissante sur le bâti en vue d'être rapproché ou écarté du plateau 11, le plateau 12 étant pourvu dans ce but d'une glissière 13 se déplaçant dans un guide 14 du bâti 10.
Les parties de coquille respectivement portées par les plateaux 1 1 et 12 ont été représentées simplement par leurs contours en 15et16.
Sur le côté du plateau mobile 12 qui est éloigné du plateau 11, il est prévu un dispositif d'actionnement 17. Il comprend un vérin fluidique 18, c'est-à-dire agencé pour être actionné hydrauliquement ou pneumatiquement, et un mécanisme à genouillère 19 reliant la tige de piston 23 du vérin au plateau mobile 12.
Dans ce but, le mécanisme à genouillère comprend des paires supérieure et inférieure de bras de genouillère 20 et 21 représentés schématiquement, l'articulation de chaque paire de bras de genouillère étant reliée par une biellette d'égalisation 22 qui est elle-même reliée à la tige de piston 23 du vérin 18.
Les bras de genouillère 20 et 21 sont articulés sur des blocs d'appui 24 et 25 solidaires du plateau mobile 12 et d'un support,
se présentant également sous la forme d'un plateau 26, monté de façon à coulisser sur le bâti 10, une ouverture étant pratiquée
dans le support 26 pour permettre le passage de la tige de pis
ton 23 du vérin.
Le support 26 est relié au plateau fixe 11 par plusieurs
colonnes ou tirants se présentant sous forme de barres 27 qui
traversent des ouvertures ménagées dans le plateau mobile 12 et
qui remplissent une fonction secondaire, à savoir le guidage de ce dernier et la contribution au maintien du parallélisme entre les plateaux porteurs de coquille 11 et 12.
Les colonnes 27 se terminent à leurs extrémités de gauche, en regardant la fig. 1, dans des embouts filetés passant par des trous ménagés dans le plateau fixe 11, ces embouts portant des écrous de fixation 28 qui sont serrés de façon que le plateau 11 vienne s'appliquer contre l'épaulement prévu dans la zone de jonction entre l'embout et la partie principale de la colonne correspondante.
A l'autre extrémité, chaque colonne 27 comporte une partie filetée 31 sur laquelle est vissé un écrou de butée 29 s'appliquant contre la face de gauche du support 26. Un autre écrou de butée 30 est prévu sur la partie filetée de chaque colonne et sur le côté de droite du support 26. Entre chacun des écrous de butée 30 et la face de droite du support 26, il est prévu une unité 32 qui délimite une chambre annulaire comportant des parties de paroi qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre afin de faire varier le volume de la chambre.
Une des unités 32 a été représentée en détail sur la fig. 4 qui montre que cette unité comprend un composant intérieur 33 pourvu d'une partie 34 en forme de manchon s'emboîtant étroitement autour de la partie filetée 31 de la colonne associée ainsi que d'une collerette cylindrique 35 orientée radialement. L'unité 32 comprend en outre un composant extérieur 36 pourvu d'une partie 37 en forme de manchon s'emboîtant étroitement sur la face périphérique de la collerette 35, ainsi que d'une partie 38 en forme de collerette orientée radialement et s'emboîtant étroitement autour de la partie 34 en forme de manchon.
Une chambre annulaire 39 est délimitée respectivement par les composants intérieur 33 et extérieur 36, une paroi axiale et la lisière radialement intérieure de la chambre étant constituées par des parties faciales du composant intérieur, tandis que l'autre paroi axiale et la lisière radialement extérieure sont constituées par des parties faciales du composant extérieur. Les composants intérieur et extérieur peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre dans une direction axiale afin de faire varier le volume de la chambre 39.
Le composant extérieur 36 est fixé par des vis sur un anneau 40 qui est lui-même fixé sur le support 26. Comme cela sera précisé dans la suite, lorsque la machine est en service,
I'anneau 40 est soumis à une charge de compression et, en conséquence, les vis fixant l'anneau sur le support 26 et sur le composant extérieur 36 n'ont pas à résister à la force qui est transmise le long de la colonne 27.
Un anneau de positionnement 41 est vissé sur la face extrême du composant extérieur 36 qui est éloignée du support 26. Cet anneau 41 est placé sur une partie radialement extérieure de la face terminale adjacente du composant intérieur 33. Des broches 42 fixées dans le composant intérieur sont engagées axialement dans des trous ménagés dans l'anneau de positionnement de manière à pouvoir glisser pour empêcher une rotation relative des composants intérieur et extérieur tout en utilisant un mouvement relatif de glissement dans une direction axiale.
Les faces du manchon 37 et de la collerette 38 qui sont tournées radialement vers l'intérieur dans le composant extérieur sont pourvues d'évidements annulaires dans lesquels sont disposées des bagues d'échantéité 43 et 44. Ces bagues d'étanchéité établissent un joint étanche aux fluides entre les composants intérieur et extérieur à l'une ou l'autre extrémité de la chambre 39, tout en permettant un mouvement relatif de glissement de ces composants.
Deux douilles 45, pourvues chacune d'un filetage femelle, sont prévues dans le composant extérieur 36 et des conduits respectifs reliant ces douilles à la chambre 39. Comme indiqué sur les fig. 2 et 3, les unités 32 sont reliées l'une avec l'autre par des tuyaux 47 pourvus de raccords d'extrémité (non représentés) qui sont vissés dans les douilles 45. En conséquence, toutes les chambres 39 communiquent l'une avec l'autre, soit directement par l'intermédiaire d'un des tuyaux 47, soit indirectement par l'intermédiaire d'une autre chambre 39.
Les chambres 39 communiquent également avec un dispositif de sécurité à la pression par l'intermédiaire d'un autre tuyau 48 et d'une soupape d'isolement 49. Le dispositif de sécurité à la pression comprend un réservoir 50 en forme de cylindre, disposé verticalement et monté sur une face latérale du support 26. Un conduit 51 relie l'extrémité inférieure du réservoir à la soupape d'isolement 49 et le réservoir est relié par son extrémité supérieure à un manomètre 52 et à une soupape de sûreté 53.
Lorsque la machine est en service, les chambres 39, les tuyaux 47 et 48 et une partie inférieure du réservoir 50 sont remplis d'un fluide hydraulique tel que de l'huile habituellement utilisée dans des machines hydrauliques. Une partie supérieure du réservoir est remplie d'un gaz inerte qui est maintenu sous une certaine pression indiquée par le manomètre 52. Le gaz inerte peut être introduit dans le réservoir par l'intermédiaire de la soupape de sûreté 53 à partir d'une source pressurisée appropriée et, lorsque la pression dans le réservoir 50 atteint une valeur maximale prédéterminée, la soupape 53 s'ouvre de manière à décharger du gaz inerte, en empêchant ainsi la pression dans le réservoir d'excéder la valeur maximale prédéterminée. On peut introduire du fluide hydraulique dans la machine par l'intermédiaire d'une soupape d'entrée 54 reliée au tuyau 48.
Il est prévu une soupape de purge 55, reliée de façon appropriée à un des tuyaux 47 pour décharger l'air des chambres 39 et des tuyaux 47 lorsque ceux-ci sont remplis de fluide hydraulique pour la première fois, ainsi que dans des opérations ultérieures de purge qui sont nécessaires pendant la durée de service de la machine.
Lorsque la machine est en service, la fermeture des parties de coquille 15 et 16 par le dispositif d'actionnement 17 se traduit par l'établissement d'une pression prédéterminée entre les faces de joint des parties de coquille dans le plan d'application. Chacune des colonnes 27 est alors sollicitée par une tension, puisque la force exercée sur la partie de coquille 15 par la partie de coquille 16 est transmise au plateau 11, puis aux écrous 28, aux colonnes 27, aux écrous 30, aux ensembles 32, aux supports 26 et au mécanisme à genouillère 19. Les unités 32, le support 26 et les bras 20 et 21 du mécanisme à genouillère sont chacun soumis à une contrainte de compression.
On empêche un aplatissement de chacune des chambres 39 lorsque les unités 32 sont soumises à une contrainte de compression en faisant intervenir la pression exercée par le liquide à l'intérieur de la chambre 39 sur ses parois axiales. La tension produite dans chacune des colonnes 27 est par conséquent déterminée par la pression de fluide régnant dans la chambre associée 39. Puisque les colonnes 27 sont d'une construction identique, les unités 32 sont également d'une construction identique et les pressions régnant dans toutes les chambres 39 sont égales, de sorte que les colonnes sont soumises à des contraintes égales. En outre, la tension dans chaque colonne est limitée du fait que la pression régnant dans la chambre associée 39 ne peut pas augmenter au-delà d'une valeur maximale prédéterminée qui correspond à la pression d'ouverture de la soupape de sûreté 53.
La soupape 53 peut être pourvue de moyens de réglage de la pression d'ouverture de la soupape pour décharger du gaz du réservoir 50, de sorte qu'un opérateur peut choisir la tension maximale à laquelle les colonnes 27 peuvent être soumises.
Pendant une période de marche de la machine, du métal en fusion est injecté par un dispositif représenté schématiquement en 56 sur la fig. I et par l'intermédiaire d'un conduit qui traverse le plateau fixe 11, de manière à pénétrer dans la cavité de moulage délimitée par les parties de coquille 15 et 16 en position de fermeture. Il en résulte un échauffement et une dilatation des parties de coquille 15 et 16 et, dans une certaine mesure, des plateaux 11 et 12. Bien que les colonnes 27 puissent également s'échauffer dans une certaine mesure, leur augmentation de température est cependant bien inférieure à celle des parties de coquille. En conséquence, la dimension qui est définie collectivement par les parties de coquille entre les plateaux fixe et mobile 11 et 12 augmente par rapport aux longueurs des colonnes.
Les unités 32 permettent d'éviter une augmentation excessive de la pression de contact entre les parties de coquille 15 et 16, qui se produirait autrement du fait de la dilatation de ces parties par rapport aux colonnes. Lorsque la tension dans chaque colonne 27 augmente, le composant intérieur de l'unité associée 32 coulisse axialement par rapport à l'autre composant en vue de réduire la longueur hors tout de l'unité 32. En conséquence, une partie du fluide hydraulique est refoulée hors de la chambre 39 vers le réservoir 50 par l'intermédiaire des tuyaux 47 et 48. Ce mouvement de fluide dans le réservoir produit une certaine compression du gaz inerte se trouvant à sa partie supérieure et, par conséquent, une augmentation de la pression du gaz et du liquide.
Cependant, en marche normale, le volume du fluide refoulé hors des chambres 39 est relativement petit et l'augmentation de pression n'est pas suffisante pour endommager ou augmenter sensiblement l'usure des composants de la machine.
Il est évident que, lorsque les parties de coquille 15 et 16 sont ouvertes en cours de marche de la machine, la tension produite dans les colonnes 27 diminue légèrement, de sorte que chacune des chambres 39 peut se dilater en aspirant du fluide hydraulique à partir du réservoir 50.
Une indication visuelle des positions relatives des composants intérieur 33 et extérieur 36 de chacune des unités 32 est fournie par la longueur des broches 42 qui dépassent de l'anneau de positionnement 41. Les positions relatives des composants intérieur et extérieur représentés sur la fig. 4 correspondent à une tension minimale dans la partie filetée 31 de la colonne associée.
Cette tension minimale est établie par réglage des écrous 29 par rapport aux écrous 30. De préférence, ces écrous sont réglés l'un par rapport à l'autre de manière que la tension produite dans la partie filetée de la colonne soit égale à la tension maximale engendrée dans la colonne pendant un cycle initial de travail de la machine, c'est-à-dire avant que les parties de coquille aient été chauffées. Lorsque la machine est réglée de cette manière, la pression régnant dans chacune des chambres 39 ne varie pas pendant le cycle initial de travail de la machine, mais, pendant des cycles ultérieurs, elle augmente légèrement lorsque les parties de coquille 15 et 16 sont appliquées l'une contre l'autre avec une certaine pression de contact.
Bien que dans le mode préféré de réalisation représenté au dessin, les chambres soient remplies de fluide hydraulique, il est possible de remplir ces chambres d'un fluide gazeux sous pression, auquel cas on peut supprimer le réservoir. Puisqu'un fluide gazeux est compressible, il exerce intrinsèquement un certain degré de sécurité à la pression et on peut prévoir une soupape de sûreté pour limiter la pression maximale pouvant régner dans les chambres.
Dans une autre variante, les chambres contiennent un fluide hydraulique et le dispositif de sécurité à la pression est constitué par un élément élastique à l'état solide qui peut s'infléchir de façon à produire une augmentation locale de l'espace disponible pour recevoir le liquide. De préférence, on place cet élément élastique dans un réservoir communiquant avec les chambres, mais il est évident que cet élément élastique pourrait être disposé à l'intérieur, ou former une paroi d'une des chambres proprement dites. Des tensions égales seraient maintenues dans les colonnes puisque les chambres communiqueraient l'une avec l'autre.
Il est évident que, lorsque les unités 32 sont reliées entre elles mais ne sont pas raccordées à un dispositif de sécurité à la pression, la machine présente néanmoins, par comparaison à des machines classiques du type précité, l'avantage que les colonnes sont soumises à des contraintes égales. Des tensions égales établies dans les colonnes font en sorte que les deux paires de bras de genouillère 20 et 21 prennent des positions d'alignement égales ou sensiblement égales, ce qui évite un écart de parallélisme entre les parties de coquille 15 et 16 qui pourrait résulter de tensions inégales dans les colonnes.
The present invention relates to a machine for shell casting or injection molding.
In a shell casting machine, it is common practice to provide two supporting elements each of a part of the shell (which will be called the first and second elements below), one of which is mounted in a fixed position on the frame of the machine, while the other is mobile and is moved by an actuating device so as to be brought closer or away from the fixed element. When the movable element is brought closer to the fixed element, the shell parts carried by the two elements come to bear against each other by their separation or jointing surfaces and they are held by the device. actuation in a closed position defining the mold cavity.
The actuator usually includes a mechanism which produces an extremely high closing force, keeping the shell parts in contact with each other, for example a toggle mechanism whose arms are in an aligned position. or almost when the supporting elements are placed one against the other, that is to say in the closed position of the shell.
In order to ensure that the application surfaces of the shell parts remain perfectly parallel to each other, it is common practice to provide several tie rods or bars, which are connected to the fixed carrier element in positions distributed around its periphery. and which are also connected to a support intended to carry the actuating device or part of the latter.
Theoretically, these tie rods are subjected to equal stresses and, when the load-bearing members are brought into their closed position of the shell, the stress has a predetermined value which is sufficient to prevent escape of metal out of the mold cavity between them. application surfaces of the shell parts in the parting line, but which is less than a value which would cause excessive wear or damage to the actuator or other parts of the machine.
After a certain period of operation, the temperature of the shell parts increases and the distance between the movable and fixed supporting elements increases because their thermal expansion is greater than that of the tie rods. As a result, the contact pressure between the application faces of the shell parts can increase beyond the correct value. In addition, the stresses absorbed by the tie rods may become unequal as a result of a difference in heating between one tie rod and another, or else for other causes.
In the known embodiments, a great deal of time and skill are spent adjusting nuts for tensioning the tie rods in order to ensure that they are stressed by stresses.
as equal as possible.
The machine according to the invention comprises a frame, a first
element and a second element mounted on the frame so as to be able to be brought together and separated from each other, several tie rods, each connected by one end to the first element, and a device
actuator connected on the one hand to the other end of each
pulling and on the other hand also to the second element so as to
bring the elements closer to each other, the arrangement being such
that when the first and second members are subjected to a compressive stress under the effect of the actuator, the tie rods are subjected to a tensile stress, and is
characterized in that at least one of the elements is mounted so
sliding on the tie rods in order to be guided by them,
in that he
is provided in association with each tie-rod a respec
tive which, when the machine is in service, is filled with fluid,
each chamber being interposed in the transmission path of
constrained to or through a respective tie rod and compre
with relatively mobile walls serving to transmit the
stress through the fluid, and in that it is provided
conduits connecting all the rooms to each other so as to
equalize their fluid pressures.
With this construction, a determined relationship is maintained between the stresses produced in the different tie rods. For example, if the tie rods have the same cross section and if the chambers associated with the tie rods all have the same construction, equal stresses are maintained in all the tie rods.
Preferably, the chambers all communicate with a pressure safety device.
This pressure safety device acts to prevent the application of excessive contact pressure between the first and second members or parts carried by them and to prevent the tie rods and components of the actuator to be overworked.
The pressure safety device may act to prevent the stress exerted in the tie rods from exceeding a determined maximum value or to reduce the value of the increase in the stress in the tie rods compared to the increase which would occur in the absence of the safety device. Consequently, this safety device can comprise a safety valve which has the function of limiting the pressure which may prevail in the chambers. In addition, or alternatively, the pressure safety device may comprise a reservoir, at least an upper part of which contains a gaseous fluid under pressure, the chambers being filled with liquid and the arrangement being such that liquid can be expelled from the chambers. in a lower part of the tank.
In the accompanying drawing given by way of example:
fig. I schematically represents a shell casting machine according to the invention, the supporting elements being shown in the shell open position;
fig. 2 is an end view of a shell casting machine corresponding to a view taken along arrow A in FIG. 1 and on an enlarged scale by comparison with this FIG. 1;
fig. 3 is a partial view of the machine taken along the arrow B of FIG. 2, and
fig. 4 is a partial view of the machine made on an even larger scale and showing in diametral section one of the chambers of FIGS. 2 and 3, as well as a tie rod or bar associated with this chamber.
The machine of FIG. 1 comprises a frame 10 on which is mounted a carrier element 11 in the form of a plate which is fixed relative to the frame. Another carrier element 12, also in the form of a plate, is slidably mounted on the frame with a view to being moved closer to or away from the plate 11, the plate 12 being provided for this purpose with a slide 13 moving in a guide 14 of the frame 10.
The shell parts respectively carried by the plates 11 and 12 have been shown simply by their contours at 15et16.
On the side of the movable plate 12 which is remote from the plate 11, there is provided an actuating device 17. It comprises a fluidic cylinder 18, that is to say arranged to be actuated hydraulically or pneumatically, and a mechanism to toggle 19 connecting the piston rod 23 of the cylinder to the movable plate 12.
For this purpose, the toggle mechanism comprises upper and lower pairs of toggle arms 20 and 21 shown schematically, the articulation of each pair of toggle arms being connected by an equalizing link 22 which is itself connected to the piston rod 23 of the cylinder 18.
The toggle arms 20 and 21 are articulated on support blocks 24 and 25 integral with the movable plate 12 and a support,
also in the form of a plate 26, mounted so as to slide on the frame 10, an opening being made
in the support 26 to allow the passage of the udder rod
tone 23 of the cylinder.
The support 26 is connected to the fixed plate 11 by several
columns or tie-rods in the form of bars 27 which
pass through openings in the movable plate 12 and
which fulfill a secondary function, namely guiding the latter and contributing to maintaining parallelism between the shell carrier plates 11 and 12.
The columns 27 terminate at their left ends, looking at fig. 1, in threaded end pieces passing through holes made in the fixed plate 11, these end pieces carrying fixing nuts 28 which are tightened so that the plate 11 comes to rest against the shoulder provided in the junction zone between the end and the main part of the corresponding column.
At the other end, each column 27 has a threaded part 31 on which is screwed a stop nut 29 applying against the left face of the support 26. Another stop nut 30 is provided on the threaded part of each column. and on the right side of the support 26. Between each of the stop nuts 30 and the right side of the support 26, there is provided a unit 32 which delimits an annular chamber having wall parts which are movable relative to one another. to the other in order to vary the volume of the chamber.
One of the units 32 has been shown in detail in FIG. 4 which shows that this unit comprises an inner component 33 provided with a part 34 in the form of a sleeve which fits tightly around the threaded part 31 of the associated column as well as a cylindrical flange 35 oriented radially. Unit 32 further comprises an outer component 36 provided with a sleeve-shaped portion 37 which fits tightly onto the peripheral face of the flange 35, as well as a flange-shaped portion 38 oriented radially and s' fitting tightly around the sleeve-shaped portion 34.
An annular chamber 39 is respectively delimited by the inner 33 and outer 36 components, an axial wall and the radially inner edge of the chamber being formed by face parts of the inner component, while the other axial wall and the radially outer edge are formed by facial parts of the outer component. The inner and outer components can slide relative to each other in an axial direction to vary the volume of chamber 39.
The outer component 36 is fixed by screws on a ring 40 which is itself fixed to the support 26. As will be specified below, when the machine is in service,
The ring 40 is subjected to a compressive load and, therefore, the screws securing the ring to the support 26 and to the outer component 36 do not have to resist the force which is transmitted along the column 27 .
A positioning ring 41 is screwed onto the end face of the outer component 36 which is remote from the support 26. This ring 41 is placed on a radially outer part of the adjacent end face of the inner component 33. Pins 42 fixed in the inner component are axially engaged in holes in the positioning ring so that they can slide to prevent relative rotation of the inner and outer components while using relative sliding movement in an axial direction.
The faces of the sleeve 37 and of the flange 38 which are turned radially inwards in the outer component are provided with annular recesses in which are arranged the sealing rings 43 and 44. These sealing rings establish a tight seal. to fluids between the inner and outer components at either end of chamber 39, while allowing relative sliding movement of these components.
Two sockets 45, each provided with a female thread, are provided in the outer component 36 and respective conduits connecting these sockets to the chamber 39. As indicated in FIGS. 2 and 3, the units 32 are connected with each other by pipes 47 provided with end fittings (not shown) which are screwed into the sockets 45. Accordingly, all the chambers 39 communicate with each other. the other, either directly via one of the pipes 47, or indirectly via another chamber 39.
The chambers 39 also communicate with a pressure safety device via another pipe 48 and an isolation valve 49. The pressure safety device comprises a cylinder-shaped reservoir 50, arranged vertically and mounted on a lateral face of the support 26. A duct 51 connects the lower end of the tank to the isolation valve 49 and the tank is connected by its upper end to a pressure gauge 52 and to a safety valve 53.
When the machine is in service, the chambers 39, the pipes 47 and 48 and a lower part of the reservoir 50 are filled with a hydraulic fluid such as oil usually used in hydraulic machines. An upper part of the tank is filled with an inert gas which is maintained under a certain pressure indicated by the pressure gauge 52. The inert gas can be introduced into the tank through the safety valve 53 from a source. pressurized, and when the pressure in the tank 50 reaches a predetermined maximum value, the valve 53 opens to discharge inert gas, thereby preventing the pressure in the tank from exceeding the predetermined maximum value. Hydraulic fluid can be introduced into the machine through an inlet valve 54 connected to pipe 48.
A purge valve 55 is provided, suitably connected to one of the pipes 47 to discharge air from the chambers 39 and from the pipes 47 when these are filled with hydraulic fluid for the first time, as well as in subsequent operations. purges that are required during the life of the machine.
When the machine is in service, the closing of the shell parts 15 and 16 by the actuator 17 results in the establishment of a predetermined pressure between the sealing faces of the shell parts in the application plane. Each of the columns 27 is then stressed by a tension, since the force exerted on the shell part 15 by the shell part 16 is transmitted to the plate 11, then to the nuts 28, to the columns 27, to the nuts 30, to the assemblies 32, to the supports 26 and to the toggle mechanism 19. The units 32, the support 26, and the arms 20 and 21 of the toggle mechanism are each subjected to compressive stress.
Flattening of each of the chambers 39 is prevented when the units 32 are subjected to compressive stress by involving the pressure exerted by the liquid within the chamber 39 on its axial walls. The voltage produced in each of the columns 27 is therefore determined by the fluid pressure prevailing in the associated chamber 39. Since the columns 27 are of identical construction, the units 32 are also of identical construction and the pressures prevailing in all the chambers 39 are equal, so that the columns are subjected to equal stresses. Furthermore, the tension in each column is limited because the pressure prevailing in the associated chamber 39 cannot increase beyond a predetermined maximum value which corresponds to the opening pressure of the safety valve 53.
The valve 53 may be provided with means for adjusting the opening pressure of the valve to discharge gas from the reservoir 50, so that an operator can choose the maximum voltage to which the columns 27 can be subjected.
During a period of operation of the machine, molten metal is injected by a device shown schematically at 56 in FIG. I and by means of a duct which passes through the fixed plate 11, so as to enter the molding cavity delimited by the shell parts 15 and 16 in the closed position. This results in heating and expansion of the shell parts 15 and 16 and to some extent of the trays 11 and 12. Although the columns 27 can also heat up to some extent, their temperature increase is however good. lower than that of the shell parts. As a result, the dimension which is collectively defined by the shell portions between the fixed and movable plates 11 and 12 increases with respect to the lengths of the columns.
The units 32 prevent an excessive increase in the contact pressure between the shell parts 15 and 16, which would otherwise occur due to the expansion of these parts relative to the columns. As the tension in each column 27 increases, the interior component of the associated unit 32 slides axially relative to the other component to reduce the overall length of the unit 32. As a result, some of the hydraulic fluid is removed. discharged out of the chamber 39 towards the reservoir 50 via the pipes 47 and 48. This movement of fluid in the reservoir produces a certain compression of the inert gas located at its upper part and, consequently, an increase in pressure gas and liquid.
However, in normal operation the volume of the fluid forced out of the chambers 39 is relatively small and the increase in pressure is not sufficient to damage or substantially increase the wear of the components of the machine.
It is evident that when the shell parts 15 and 16 are opened while the machine is running, the tension produced in the columns 27 decreases slightly, so that each of the chambers 39 can expand by sucking hydraulic fluid from it. tank 50.
A visual indication of the relative positions of the inner 33 and outer 36 components of each of the units 32 is provided by the length of the pins 42 protruding from the positioning ring 41. The relative positions of the inner and outer components shown in FIG. 4 correspond to a minimum tension in the threaded part 31 of the associated column.
This minimum tension is established by adjusting the nuts 29 relative to the nuts 30. Preferably, these nuts are adjusted relative to each other so that the tension produced in the threaded part of the column is equal to the tension. maximum generated in the column during an initial working cycle of the machine, that is to say before the shell parts have been heated. When the machine is adjusted in this way, the pressure in each of the chambers 39 does not vary during the initial working cycle of the machine, but, during subsequent cycles, it increases slightly when the shell parts 15 and 16 are applied. against each other with a certain contact pressure.
Although in the preferred embodiment shown in the drawing, the chambers are filled with hydraulic fluid, it is possible to fill these chambers with a gaseous fluid under pressure, in which case the reservoir can be omitted. Since a gaseous fluid is compressible, it inherently exerts a certain degree of pressure safety and a safety valve can be provided to limit the maximum pressure that can prevail in the chambers.
In another variation, the chambers contain hydraulic fluid and the pressure relief device consists of an elastic solid state member which can flex so as to produce a local increase in the space available to receive the pressure. liquid. Preferably, this elastic element is placed in a reservoir communicating with the chambers, but it is obvious that this elastic element could be placed inside, or form a wall of one of the actual chambers. Equal voltages would be maintained in the columns since the chambers would communicate with each other.
It is evident that, when the units 32 are interconnected but are not connected to a pressure safety device, the machine nevertheless has, compared to conventional machines of the aforementioned type, the advantage that the columns are subjected at equal constraints. Equal tensions established in the columns cause the two pairs of toggle arms 20 and 21 to assume equal or substantially equal alignment positions, which avoids a parallelism deviation between the shell parts 15 and 16 which could result. of unequal tensions in the columns.