FR2466292A1 - Dispositif event pour moule d'injection - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif évent pour moule d'injection. Elle se rapporte à un dispositif dans lequel un évent 10 transmet le gaz de la cavité 7 de moulage qui peut s'écouler par des passages 15 de dérivation et un passage 13 de décharge de gaz. Lorsque la cavité 7 est pleine, la matière fondue vient frapper l'obturateur 14 qui ferme la communication entre les passages 15 de dérivation et 13 de décharge de gaz. De cette manière, le métal fondu ne peut pas sortir du moule. Application aux machines de coulée en coquille et de moulage par injection. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne un dispositif évent incorporé à un moule

destiné à une machine de moulage, par

exemple de coulée en coquille ou de moulage par injection.

Le procédé de coulée en coquille a été très uti-

lisé jusqu'à présent comme procédé de moulage de quantités importantes de produits avec une bonne précision. Cependant,

ce procédé ne convient pas dans de nombreux cas à la prépa-

ration de produits de qualité élevée dans lesquels l'inté-

rieur du produit doit être débarrassé de vides. La raison en est que, comme le métal ou la matière fondu est chargé à grande vitesse et à pression élevée dans la cavité de

moulage, les gaz ne sont pas suffisamment évacués de la ca-

vité mais se mélangent au métal fondu et restent souvent dans le produit. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé un procédé de coulée en coquille sans pores dans lequel l'atmosphère de l'intérieur de la cavité est remplacée par un gaz actif, celui-ci se combinant à un métal fondu et étant stabilisé, ou un procédé mettant en oeuvre

une réduction de pression. Cependant, ces procédés ne peu-

vent pas être adoptés habituellement.

Dans le cadre de la présente invention, on a

examiné la relation entre la section de l'évent et la den-

sité d'un produit moulé dans un exemple de machine de cou-

lée en coquille, et on a constaté que la valeur de la densité du produit moulé augmentait avec la section du passage évent d'air. Cependant, le nombre d'évents est limité par

la dimension du produit moulé et il ne faut pas que l'épais-

seur de l'évent dépasse 0,1 mm afin que le métal fondu ne

puisse pas y circuler.

L'invention concerne un dispositif évent incor-

poré à un moule, permettant l'évacuation d'une quantité importante de gaz sans les restrictions appliquées à la dimension du produit moulé ou à la structure du moule, le produit obtenu pouvant avoir une qualité élevée sans que des gaz soient occlus car une telle occlusion pourrait

provoquer la formation de vides dans le produit.

L'invention concerne aussi un dispositif évent destiné à un moule ne présentant pas les inconvénients précités,

ayant une construction simple et ayant pour fonction d'éva-

cuer régulièrement les gaz du moule pendant une opération

de coulée en coquille ou de moulage par injection, la quan-

tité de métal fondu chassée hors de la cavité du moule étant

réduite considérablement.

Plus précisément, l'invention concerne un disposi-

tif évent incorporé à un moule destiné à une machine de cou-

lée en coquille ou de moulage par injection. Le moule com-

prend des demi-moules fixe et mobile, délimitant tous deux une cavité qui doit être remplie par un métal fondu. Le dispositif évent comporte un évent de gaz formé dans le

moule afin qu'il communique avec la cavité, au moins un pas-

sage de dérivation raccordé à l'évent de gaz et formé dans le moule, un passage de décharge de gaz formé dans le moule et destiné à communiquer avec l'extérieur de celui-ci, et une soupape comprenant un obturateur mobile, en face de l'évent et une chambre ayant un siège formé dans le moule

afin que l'évent et les passages de dérivation et de dé-

charge soient ouverts et fermés d'une manière telle que, lorsque l'obturateur coopère avec la chambre, il empêche la communication de l'évent avec le passage de décharge de

gaz alors qu'il permet au passage de dérivation de communi-

quer avec le passage de décharge lorsque l'obturateur a une première position dans la chambre, l'obturateur empêchant la communication du passage de dérivation et de l'évent avec le passage de décharge lorsque l'obturateur est dans

une seconde position dans la chambre. Le passage de dériva-

tion est destiné à relier l'évent à la chambre de la sou-

pape. Dans le dispositif décrit, l'obturateur doit se dé-

placer de la première à la seconde position sous l'action d'une partie de la matière fondue chassée hors de la cavité et dans l'évent, lorsque cette partie fondue vient frapper

l'obturateur, avant qu'une partie de la matière fondue cir-

culant dans le passage de dérivation atteigne la chambre.

La cavité, l'évent, le passage de dérivation et la partie avant au moins de la chambre communiquant avec le passage évent ont des sections parallèles à l'axe du moule, la configuration de chaque section étant délimitée par les

deux demi-moules. De préférence, le dispositif évent com-

porte en outre un dispositif destiné à repousser élastique-

ment l'obturateur contre le moule afin qu'il soit maintenu

dans la première position avant que la matière fondue vien-

ne le frapper. La soupape et le dispositif de rappel peuvent

être disposés de manière qu'ils aient un axe commun perpen-

diculaire à l'axe du moule. Dans une variante, ils ont un axe commun parallèle à l'axe du moule. Dans les deux cas, l'évent et le passage de dérivation peuvent avantageusement

se trouver dans un plan perpendiculaire à l'axe du moule.

Si l'on considère le déplacement de l'obturateur mobile, on doit noter qu'il peut être monté dans la chambre afin qu'il se déplace axialement, et la soupape peut être

réalisée de manière que l'obturateur coulisse de la pre-

mière à la seconde position suivant l'axe de la chambre.

Dans une variante, l'obturateur peut pivoter afin qu'il tourne autour de l'axe de pivotement et la soupape peut

être réalisée de manière que l'obturateur tourne de la pre-

mière à la seconde position.

Le dispositif évent a de préférence un vérin hydraulique destiné à commander un piston qui est relié à

l'obturateur ou au dispositif de rappel afin que l'obtura-

teur ou le dispositif de rappel se déplace avec le piston,

à volonté.

Un dispositif d'évacuation de gaz, par exemple

un cylindre aspirant ou un réservoir sous vide, est de pré-

férence incorporé à un tel dispositif d'une manière telle que l'entrée du dispositif d'évacuation communique avec la sortie du passage de décharge de gaz. Le fonctionnement du

dispositif d'évacuation peut être synchronisé sur l'opéra-

tion d'injection.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1;

les figures 3A, 3B et 3C sont des schémas repré-

sentant le fonctionnement de l'obturateur représenté sur la figure 2, pendant l'opération d'injection; la figure 3D est une coupe partielle représentant

la position de l'obturateur de la figure 2, après l'opéra-

tion d'injection

la figure 4 est une coupe longitudinale d'un se-

cond mode de réalisation de dispositif selon l'invention, analogue à la figure 1; la figure $ est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4, correspondant à la figure 2;

les figures 6A, 6B et 6C sont des schémas repré-

sentant le fonctionnement de l'obturateur de la figure 5

pendant une opération d'injection, ces figures correspon-

dant aux figures 3A à 3C respectivement;

la figure 6D est un schéma représentant la posi-

tion de l'obturateur de la figure 5 après l'opération d'in-

jection, cette figure correspondant à la figure 3D; la figure 7 est une coupe agrandie d'une partie de la figure 5; la figure 8 est une coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 9 est une coupe longitudinale d'une partie d'un quatrième mode de réalisation de l'invention, correspondant à la partie représentée sur la figure 8; la figure 10 est une coupe longitudinale d'un cinquième mode de réalisation de l'invention; la figure il est une coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 10; la figure 12 est une coupe agrandie d'une partie de la figure 10;

la figure 13 est une coupe suivant la ligne XIII-

XIII de la figure 12; la figure 14 est une coupe longitudinale d'une partie d'un sixième mode de réalisation de l'invention, correspondant à la figure 12;

la figure 15 est une coupe suivant la ligne XV-

XV de la figure 14, correspondant à la figure 13; la figure 16 est une coupe suivant la ligne XVI- XVI de la figure 14; la figure 17 est une coupe longitudinale d'une partie d'un septième mode de réalisation de l'invention, correspondant à la figure 12;

la figure 18 est une coupe suivant la ligne XVIII-

XVIII de la figure 17; les figures 19, 20, 21, 22, 23 et 24 sont des coupes longitudinales de parties de huitième, neuvième,

dixième, onzième, douzième et treizième modes de réalisa-

tion de l'invention respectivement, correspondant à la fi-

gure 12; la figure 25 est une coupe longitudinale d'un dispositif évent selon l'invention;

la figure 26 est une coupe suivant la ligne XXVI-

XXVI de la figure 25; la figure 27 est une coupe suivant la ligne XXVIIXXVII de la figure 26;

la figure 28 est une coupe longitudinale repré-

sentant schématiquement un mode de réalisation de l'inven-

tion qui est une variante du mode de réalisation de la fi-

gure 9; et la figure 29 est une coupe partielle d'un autre

mode de réalisation de la partie de décharge de gaz repré-

sentée sur la figure 28.

Dans un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les références 1 et 2 désignent des plateaux fixe et mobile respectivement. Un moule comprend un demi-moule fixe 3 et un demi-moule mobile 4. Une cavité 7 qui doit être remplie d'une matière fondue est délimitée par les deux demi-moules 3 et 4. Le moule a une plaque 5 de poussée et des tiges 6 d'éjecteur. Un trou 8 de coulée de métal fondu est formé dans le moule afin qu'il communique

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avec la cavité 7. Une mince gorge de section suffisante est formée dans le demi-moule mobile 4, dans la région de la périphérie de la cavité 7. Cette gorge mince et la face plane de séparation du demi-moule fixe 3 qui est en face de la gorge délimitent un mince évent 9 dans le moule. Un évent supplémentaire 10 relié à l'extrémité supérieure de l'évent 9 et dirigé vers le haut ou vers l'arrière, est formé dans le moule. L'évent supplémentaire 10 est formé sur les faces de séparation des deux demimoules 3 et 4 et en d'autres termes il a une section, par un plan parallèle à l'axe du moule, dont la forme est délimitée par les deux demimoules 3 et 4. Une chambre il de soupape qui peut être divisée en deux parties, un siège 12 et un passage 13 de décharge ayant une sortie 20 qui débouche à l'extérieur du moule sont formés dans celui-ci après l'évent 10 si bien qu'ils sont disposés successivement vers le haut sur les

faces de séparation des deux demi-moules 3 et 4. Un obtura-

teur 14 qui peut se déplacer en direction verticale se loge

dans la chambre 11. Il a la forme d'un disque et la périphé-

rie de l'extrémité supérieure de l'obturateur 14 est chan-

freinée. Deux passages symétriques de dérivation sont for-

més autour de l'obturateur 14 afin qu'ils partent de l'é-

vent 10 et se referment vers le siège 12. Un angle O d'in-

tersection formé par l'évent 10 et la partie d'entrée de chaque passage 15 de dérivation est aigu ou au plus égal à un angle droit. Ainsi, l'angle 9 de l'évent 10 et de chaque passage 15 de dérivation, au point auquel chaque passage 15

se raccorde à l'évent 10, ne dépasse pas 900. Une embou-

chure 16 de l'évent 10 tournée vers la chambre 12 se rétré-

cit comme une buse. Un ressort hélicoidal 17 est placé dans le passage 13 de décharge et un vérin hydraulique 18 de commande d'une tige 19, raccordé au ressort 17, est

fixé à la partie supérieure du demi-moule fixe 3. L'obtu-

rateur 14 est repoussé contre l'extrémité inférieure ou

avant de la chambre 11 par le ressort 17.

On considère maintenant les différentes opéra-

tions du dispositif évent. Lorsque le serrage du moule est

effectué alors que l'obturateur 14 est placé dans la cham-

bre il comme représenté sur les figures 1 et 2, cet obtura-

teur est chassé vers le bas ou vers l'avant sous l'action du vérin 18 et du ressort 17 si bien qu'il est en butée contre l'extrémité avant de la chambre 11, et chaque pas- sage 15 de dérivation communique avec la partie supérieure

ou arrière de la chambre 11. Dans ces conditions, le pas-

sage 13 de décharge communique avec les passages 15 de dé-

rivation par l'intermédiaire de la chambre 11.

Dans les conditions indiquées, lorsqu'un métal ou une matière fondu s'écoule à l'intérieur de la cavité 7 à partir du trou 8 de coulée, les gaz de la cavité 7 s'écoulent dans l'évent 9, l'évent supplémentaire 10, les passages 15 de dérivation, la partie supérieure de la chambre 11 et le passage 13 de décharge et sont évacués par la sortie 20. Lorsque la matière 21 est en cours de chargement dans la cavité 7 comme indiqué sur la figure 3A, l'obturateur 14 est maintenu repoussé en position basse dans la chambre il et une quantité importante des gaz est évacuée par les passages 15 comme indiqué par les flèches

de la figure 3A.

Lorsque l'injection de la matière fondue 21 dans la cavité 7 est pratiquement terminée, une partie de la matière 21 remonte dans l'évent 10 et vient frapper la face

avant ou inférieure de l'obturateur 14 si bien que celui-

ci est chassé vers le haut par la matière fondue 21 malgré le ressort 17, et une autre partie de la matière fondue 21 commence à pénétrer dans les passages 15 de dérivation. La

figure 3B représente ces conditions.

L'obturateur 14 ferme les passages 15 de dériva-

tion lorsque la matière 21 exerce une poussée vers le haut si bien que la matière fondue 21 est arrêtée. A ce moment, les gaz qui ont circulé dans les passages 15 de dérivation sont évacués en grande partie et il ne reste qu'une petite quantité au voisinage du siège 12. Ces gaz résiduels n'ont pas d'influence nuisible sur le produit moulé. La figure 3C

représente ces conditions.

Lorsque l'opération de coulée ou d'injection est terminée, le vérin 18 est commandé afin qu'il soulève le ressort 17 qui a repoussé l'obturateur 14 contre le moule,

et l'opération d'ouverture du moule est entreprise. La fi-

gure 3D représente ces conditions. Ensuite, le produit moulé est extrait du moule à l'aide des éjecteurs 6 et

simultanément le métal solidifié dans l'évent 10, la par-

tie inférieure ou avant de la chambré 11 et les passages 15

de dérivation sont retirés avec l'obturateur 14.

L'invention met en oeuvre la différence de den-

sités des gaz et du métal fondu (le rapport de la densité de l'air à celle de l'aluminium fondu est d'environ 1/2000) ainsi que la différence de forces d'énertie due à cette

différence de densités.

L'angle 8 formé par l'évent 10 et la partie d'en-

trée de chaque passage 15 de dérivation est réglé afin qu'il soit au plus égal à un angle droit, de manière que le métal fondu 21 remontant dans le passage 10 ne puisse pas pénétrer directement dans les passages 15, et aussi

afin que la matière fondue 21 ne puisse pas s'écouler en-

tre l'obturateur 14 et le siège 12 avant le déplacement

vers l'arrière de l'obturateur. Cet angle 8 est de préfé-

rence aigu.

Au début de chaque coulée, l'obturateur 14 est disposé dans une moitié de la chambre il du demi-moule fixe 3 et, lorsqu'il a été repoussé vers le bas dans la

partie inférieure de cette chambre 11, le moule est fermé.

Lorsque l'obturateur 14 est formé d'une matière différente du métal fondu 21, cet obturateur, après le retrait du produit moulé, est séparé de celui-ci et de la partie du métal solidifié 21a placéeà son voisinage si bien que l'obturateur peut être réutilisé.-Lorsqu'il est formé de la même matière que le métal fondu 21, il peut être jeté ou il peut s'associer par fusion à une partie du métal solidifié 21a qui est placée au voisinage du produit moulé, par exemple un jet de coulée et des bavures, destinés à former du métal fondu pour le moulage. Lorsque l'opération

de coulée est effectuée à l'aide d'un dispositif évent se-

lon l'invention, un obturateur 14 de même matière que le métal fondu 21 peut être préparé par l'opération de coulée,

à l'aide d'une partie du moule de la machine.

Dans le mode de réalisation décrit précédemment, à chaque opération de coulée, l'obturateur 14 est introduit

dans la chambre 11. Cet obturateur peut être de type perma-

nent, comme décrit en référence à un second mode de réalisa-

tion qui suit.

Le second mode de réalisation est représenté sur les

figures 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D et 7 sur lesquelles des réfé-

rences identiques à celles du premier mode de réalisation

désignent des éléments ou organes sensiblement analogues.

Dans le second mode de réalisation, l'obturateur 14 a un prolongement 25 vers l'arrière ou vers le haut. La tige 19 du piston a une base cylindrique 22 formant un obturateur ou un tiroir, reliée à l'extrémité formée. Le tiroir 22 est disposé de manière qu'il puisse coulisser dans un trou vertical 23 formé dans le moule. Ce trou est sous forme d'une gorge verticale de section semi-circulaire formée

sur le demi-moule fixe 3 et d'une gorge verticale semi-cir-

culaire formée dans le demi-moule mobile 4. Comme l'indique la figure 7, le tiroir 22 a une partie avant ayant deux sorties 22a et 22b, une partie arrière reliée à la tige 19 et une partie intermédiaire rétrécie. La partie arrière du tiroir 22 et la tige 19 forment une chambre 24. La partie avant du tiroir 22 a un trou 13 de décharge de gaz et un siège 12. Le prolongement 25 de l'obturateur a un écrou 26 à son extrémité arrière qui peut coulisser à l'intérieur de la chambre 24. Une gorge circonférentielle 26 est formée à la face interne du trou 23 afin qu'elle communique avec la sortie 20 de décharge de gaz. Lorsque l'obturateur 14 est en butée contre l'extrémité avant de la chambre 11, les sorties 22a et 22b coopèrent avec la gorge 20c si bien que

le trou 23 communique avec la sortie 20.

Dans ce mode de réalisation, la tige 19 du piston est soulevée afin que la force du ressort 17 soit réduite,

et le serrage du moule est effectué dans cet état, l'obtu-

rateur 14 étant légèrement écarté de la partie d'extrémité avant de la chambre 11. Ensuite, la tige 19 est abaissée afin que l'obturateur 14 soit repoussé contre l'extrémité avant de la chambre 11 par le ressort 17. Dans ces condi- tions, l'opération de moulage commence et, lorsque le gaz

est évacué depuis l'intérieur du moule comme décrit précé-

demment, la coulée est exécutée. Lorsque l'opération est terminée, la tige 19 est soulevée et soulève l'obturateur

14, le moule étant ensuite ouvert. Dans ce mode de réalisa-

tion, il n'est pas nécessaire que l'obturateur 14 soit

changé à chaque coulée.

Dans les modes de réalisation qui précèdent, lors-

que les gaz sont chassés par la sortie 20, l'opération

d'évacuation de gaz peut être réalisée plus efficacement.

Si l'aspiration des gaz de l'orifice 20 est réalisée en synchronisme avec l'opération d'injection par exemple, un dispositif d'évacuation incorporé à la machine de coulée

peut être adopté, comme indiqué sur la figure 8.

Sur la figure 8, les références identiques à

celles de la figure 4 représentent des éléments analogues.

Sur la figure 8, un vérin 34 d'aspiration est placé au-

dessus d'un vérin hydraulique-28 d'injection, en parallèle.

- L'extrémité supérieure d'une tige 36 solidaire d'un piston 35 du vérin 34 d'aspiration est solidaire de l'extrémité supérieure d'une tige 29 de piston du vérin 28 d'injection si bien que les deux tiges 29 et 36 peuvent se déplacer simultanément. La sortie 20 est reliée à la tête du vérin

34 par une tuyauterie 38. La référence 39 désigne un cla-

pet de retenue. Le diamètre interne D du cylindre aspirant 34 est supérieur au diamètre interne d d'un cylindre 32 de coulée afin qu'une dépression soit créée dans la cavité 7 lors du moulage, l'évacuation des gaz étant alors effectuée très efficacement. La réduction de la puissance de sortie du vérin 28 du fait de la présence du vérin 34 d'aspiration

est très faible, et le fonctionnement du vérin 28 d'injec-

tion n'est pratiquement pas influencé.

il

La figure 9 représente un quatrième mode de réa-

lisation de l'invention qui correspond à une combinaison d'un dispositif évent et d'un dispositif d'évacuation. Sur

la figure 9, les références identiques à celles qu'on a dé-

jà utilisées désignent des éléments analogues. Il faut no- ter pour le dispositif évent qu'il existe une différence entre les modes de réalisation des figures 7 et 9, à savoir l'emplacement du ressort hélicoldal 17. Dans le dispositif de la figure 9, le ressort 17 est placé entre l'extrémité arrière du prolongement 25 de l'obturateur et l'extrémité arrière du tiroir 22, dans la partie arrière du tiroir 22

qui forme une chambre. Les soupapes des figures 7 et 9 fonc-

tionnent de la même manière.

Le dispositif d'évacuation du mode de réalisation de la figure 9 comporte un cylindre 50 d'aspiration, un

piston 51 d'aspiration qui divise le cylindre 50 en cham-

bres avant et arrière et un vérin hydraulique 52 destiné

à commander un piston 52a qui est rélié au piston d'aspira-

tion par une tige 51a. La chambre avant du cylindre 50 communique avec la sortie 20 d'évacuation de gaz par une canalisation 49 alors que la chambre arrière a un orifice de sortie à l'extérieur du cylindre 50. La canalisation 49 a un clapet 53 de retenue qui s'ouvre lorsque le piston

51 se déplace vers l'avant et qui se ferme lorsque ce pis-

ton se déplace vers l'arrière. L'opération d'aspiration

peut être entreprise juste avant ou pendant l'injection.

L'injection peut être synchronisée sur l'aspiration. Il est très avantageux que le déclenchement de l'aspiration soit

synchronisé sur le début d'une injection à grande vitesse.

Dans une variante, le dispositif d'évacuation

peut comporter un réservoir de vide et une pompe à vide.

Dans ces conditions, le réservoir communique avec la sortie

du passage de décharge de gaz et avec la pompe à vide.

Celle-ci est entraînée juste avant l'opération d'injection

afin que le réservoir et le moule soient évacués.

Les modes de réalisation des figures 10 à 15 cor-

respondent à des dispositifs évents ayant des soupapes dis-

posées de manière que l'axe de chaque soupape soit paral-

lèle à l'axe du moule alors que les modes de réalisation

précédents concernent des dispositifs évents ayant des sou-

papes dont l'axe est perpendiculaire à celui du moule. Sur les figures 10 et 15, les références identiques à celles

des figures 1 à 9 désignent des éléments sensiblement ana-

logues. Dans un cinquième mode de réalisation représenté sur les figures 10 à 13, un plongeur 31 d'injection peut coulisser dans un cylindre ou manchon 32 d'injection monté dans le demi-moule fixe 3. Un orifice 32a d'alimentation en métal fondu est formé au voisinage de l'extrémité externe du manchon 32. Ce dernier est relié à la cavité 7 par le trou 8 de coulée. Un évent 10 communique avec la cavité 7 et avec la chambre il de la soupape formée couramment dans les faces de séparation des deux demi-moules 3 et 4. La chambre il a un axe qui recoupe l'évent 10 à angle droit et la partie inférieure de la chambre il a une face conique

lia. Un obturateur 14 peut coulisser dans la chambre 11.

Une tige 14a de l'obturateur 14 est placée sur le côté du demi-moule fixe 3 et passe dans un trou 3a qui communique avec la chambre Il par l'intermédiaire d'un siège 12. La tige 14a peut coulisser dans un bloc 3A de guidage fixé

dans le trou 3a et elle est guidée par celui-ci à l'exté-

rieur. Un bouchon 14b est fixé à l'extrémité de la tige 14a du côté de l'extérieur du bloc 3A de guidage. Un boîtier cylindrique 3B est fixé au demi-moule fixe 3 par un boulon 3C afin qu'il entoure le bouchon 14b, et le ressort 17 est placé entre la face arrière de l'extrémité supérieure du boîtier 3B et le bouchon 14b afin qu'il excerce une force sur le tiroir 14. La référence 3b représente un trou de

passage d'air formé à l'extrémité externe du bottier 3B.

Les deux passages symétriques 15 de dérivation par rapport à l'évent 10 se raccordent en sens opposés au

voisinage de la chambre 11 comme indiqué sur la figure 13.

Les passages 15 sont formés sur les faces de séparation des demi-moules, à partir du point de dérivation de l'évent 10

jusqu'à la surface de coulissement du passage de l'obtura-

teur 14, et ils débouchent dans la chambre 11 comme indiqué

sur les figures 12 et 13. Les passages 15 de dérivation dé-

bouchent dans la chambre il du côté de la tige 14a lorsque l'obturateur 14 est dans sa position la plus en avant dans laquelle l'obturateur est en butée contre le bloc 3A et l'orifice communique avec le trou 3a. Lorsque le tiroir 14 est déplacé vers l'arrière de manière qu'il soit en butée contre le siège 12, ces orifices sont bouchés par la face

périphérique externe de l'obturateur 14.

Le trou 3a qui débouche communique avec la sortie de décharge de gaz formée dans le demi-moule fixe 3. Un passage de décharge de gaz communiquant avec la sortie 20

est délimité par le trou 3a et le bloc 3A.

On considère maintenant le fonctionnement du mode de réalisation des figures 10 à 13. D'abord, le serrage du moule est exécuté et du métal fondu s'écoule alors dans le manchon 32. Lorsque le plongeur 31 avance dans le manchon 32, le métal fondu que contient celui-ci pénètre dans la

cavité 7 par le trou 8 de coulée, à grande vitesse, et si-

multanément les gaz d'une petite masse qui se trouve dans la cavité sont guidés vers la chambre il par l'évent 9 qui entoure la cavité 7 puis par l'évent 10. Comme la chambre

il est fermée par l'obturateur 14, les gaz s'écoulent au-

tour de cet obturateur 14 dans des passages 15 de dériva-

tion et sont évacués à l'atmosphère par le passage 13. Le métal fondu à injecter pénètre alors dans les évents 9 et 10. Comme le métal fondu a une masse élevée et pénètre à

vitesse élevée, il ne s'écoule pas d'abord dans les pas-

sages 15 mais avance directement vers l'intérieur de la

chambre 11.

* Comme la face lia de la chambre a une forme conique comme indiqué précédemment, la matière fondue qui

vient frapper la face conique lia est réfléchie par celle-

ci. Ainsi, la direction de déplacement change de 90 envi-

ron comme indiqué par les flèches sur les figures 10 et 12,

et le métal vient frapper la face d'extrémité de l'obtura- teur 14. Ainsi, l'obturateur 14 est déplacé à grande vi-

tesse vers la droite sur la figure 12, malgré la force d'élasticité du ressort 17, et vient en butée contre le

siège 12 formé du côté de la base du trou 3a, la communica-

tion des passages 15 de dérivation avec la chambre il étant alors interrompue par la face périphérique de l'obturateur 14 et la communication des-passages 15 avec le trou 3a et la sortie 20 étant évitée. Ainsi, le passage 13 de décharge de gaz est fermé sous l'action du métal fondu lui-même et l'évacuation du métal fondu hors du moule est totalement évitée. Les figures 14 à 16 représentent un sixième mode de réalisation de l'invention. Des éléments identiques ou correspondant à ceux des figures 10 à 13 portent les mêmes références si bien qu'on nedécrit pas ces éléments. Ce mode de réalisation diffère de celui des figures 10 à 13 en ce que les passages de dérivation 15 sont disposés de manière qu'ils soient rectilignes le long des faces de séparation

des demi-moules 3 et 4 et un évent lOa dirigé vers la cham-

bre il est formé en plus afin qu'il soit incliné vers la

face interne du demi-moule mobile 4.

Comme l'indiquent les figures 14 à 16, le passage ou évent incliné l0a est formé le long de la face conique lla de la chambre 11, pratiquement avec la même inclinaison que cette face lia. Une paroi 3D de séparation qui dépasse du demi-moule fixe 3 est exposée à l'extérieur de l'évent a- et cette paroi 3D pénètre dans-le passage lQa sur une distance prédéterminée comme indiqué sur la figure 16 afin qu'elle règle la section de ce passage la à la dimension

voulue.

Dans le mode de réalisation des figures 14 à 16 ayant la structure indiquée comme dans celui des figures à 13, pendant l'injection, lorsque les gaz de faible masse ont été évacués par les passages 15 puit. dans le trou 3a et par la sortie 20, la matière fondue dee masse élevée pénètre dans la chambre il par le passage 1Oa et, comme décrit en référence au cinquième mode de réalisation, elle vient frapper la face inclinée lia de la chambre, si bien que la direction d'écoulement de la matière fondue change et l'obturateur 14 vient en butée contre le siège 12 en frappant la chambre 11. Ainsi, le passage 13 de décharge qui rejoint l'extérieur du moule est fermé automatiquement par la matière fondue elle-même qui ne peut donc pas être

évacuée à l'extérieur.

Dans les cinquième et sixième modes de réalisation qui précèdent, lorsque l'injection a été terminée et lorsque la matière fondue s'est refroidie et solidifiée, le moule est ouvert et le métal solidifié des évents 9 et 10, de l'extrémité avant de la chambre 11 et des passages 15 de dérivation est séparé du demi-moule fixe 3 et adhère au

demi-moule mobile 4. La plaque 5 avance et le métal soli-

difié est séparé du demi-moule mobile 4 avec un produit

formé dans la cavité 7, à l'aide des éjecteurs 6.

Lorsque le moule a été ouvert et que le métal solidifié de la chambre 11 a été retiré, l'obturateur 14 est projeté par la force d'élasticité du ressort 17 et est

prêt pour une injection d'un cycle suivant.

Les figures 17 et 18 représentent un septième mode de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures 10 à 13 portent des

références identiques.

Dans le septième mode de réalisation, l'obtura-

teur 14 a une forme cylindrique, il est-disposé dans la chambre 11 et il a une paroi inférieure 14c à son extrémité

avant. Un flasque 14d formé à l'extrémité arrière de l'ob-

turateur 14 est maintenu sur la face externe du demi-moule

fixe 3. Un bloc creux 3B est fixé à la face externe du demi-

moule fixe 3 afin qu'il entoure partiellement l'obturateur 14, et le ressort 17 est tendu entre la face interne du bloc 3B et la face interne de la paroi inférieure 14C de

l'obturateur 14 afin que ce dernier soit repoussé en posi-

tion dans laquelle il dépasse du demi-moule fixe 3.

Un trou 14e est formé dans l'obturateur 14, très près de la face interne de la paroi inférieure 14c et, avant

le début de l'injection, ce trou 14e est en face des ori-

fices par lesquels les passages 15 de dérivation, raccordés à l'évent 10, débouchent dans la chambre 11. Le trou 3b de

passage d'air est formé dans la partie centrale du bloc 3B.

L'obturateur 14 doit être commandé afin qu'il ne puisse pas tourner et que le trou 14e se trouve en face des extrémités ouvertes des passages 15. A cet effet, comme indiqué sur la figure 17, une clavette 14f dépasse d'un côté

de l'obturateur 14 et peut coulisser dans une gorge de gui-

dage formée dans le bloc 3B si bien que l'obturateur 14

peut se déplacer uniquement en direction axiale.

Les passages 15 de dérivation se raccordent au voisinage de la chambre 11 en provenance de l'évent 10, ils sont repliés vers le demi-moule fixe 3 et ils sont disposés

le long des faces de séparation des demi-moules 3 et 4.

Le bloc 3B constitue à la fois une base pour le

support du ressort 17 et un siège pour l'obturateur, rem-

plaçant le siège 12 des modes de réalisation qui précèdent.

La chambre il est délimitée par le trou 3a et le bloc 3B.

Lorsque la matière fondue repousse l'obturateur 14 malgré la force exercée par le ressort 17, l'obturateur 14 atteint la face inférieure du bloc 3B et vient en butée contre celui-ci. Dans le mode de réalisation de la figure 12, le

boîtier 3B ne joue pas le rôle d'un siège d'obturateur.

Dans le septième mode de réalisation ayant la structure décrite, au moment de l'injection, les gaz de la cavité 7 sont guidés par l'évent 10 et s'écoulent par les passages 15, et les gaz sont guidés vers la face externe de l'obturateur 14, à partir du trou 14e de cet obturateur et sont évacués à l'extérieur par le trou 3b du bloc 3B. Ce trou 3b constitue une sortie d'évacuation d'air analogue à

la sortie 20 de la figure 14.

Comme le métal ou la matière fondu qui pénètre après les gaz a une masse importante, il a une inertie élevée et avance directement avec une énergie cinétique importante dans la partie avant de la chambre 11. Comme la partie inférieure de cette chambre il a la face inclinée lia représentée sur la figure 17, la matière frappe cette face lia et change donc de direction de 90 environ si bien qu'elle vient frapper la paroi plane inférieure 14c de l'obturateur 14 en provoquant la compression du ressort 17 et le déplacement de l'obturateur 14 vers la droite sur la

figure 17. Ainsi, le trou 14e ne communique pas avec les extré-

mités ouvertes des passages 15 débouchant dans la chambre 11, et les extrémités ouvertes des passages 15 sont fermées

par la paroi externe de l'obturateur 14. Le passage de com-

munication avec l'extérieur du moule est donc fermé par

l'action de la matière fondue elle-même si bien que celle-

ci ne peut pas être-évacuée à l'extérieur.

Les figures 19 à 24 représentent d'autres modes

de réalisation de l'invention.

Dans le huitième mode de réalisation représenté

sur la figure 19, une gorge circonférentielle 14g est for-

mée à la face périphérique de l'obturateur cylindrique 14 qui est muni d'un fond et qui est analogue à l'obturateur de la figure 17, et la gorge 14g communique avec le trou 14e. Dans la position de la figure 19, l'obturateur 14 est en butée contre le moule et les extrémités des passages 15

de dérivation qui débouchent dans la chambre il communi-

quent avec la gorge 14g. Dans ce mode de réalisation, com-

me la position de l'obturateur 14 en direction axiale peut

être déterminée uniquement par le flasque 14d, aucun incon-

vénient n'est dû à la rotation de l'obturateur 14 si bien que la clavette représentée sur la figure 18 n'est pas

nécessaire. Les autres éléments sont par ailleurs identi-

ques à ceux des figures 17 et 18.

Dans un neuvième mode de réalisation représenté sur la figure 20, l'obturateur cylindrique 14 qui a un fond est analogue à celui des figures 17 et 18, mais les passages 15 de dérivation sont prolongés le long de la face latérale du demi-moule mobile 4 au lieu d'être repliés par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du moule,

alors que l'évent l0a partant de l'évent vertical 10 et re-

joignant la chambre il est incliné vers le demi-moule mo-

bile 4 et non vers le demi-moule fixe 3. Les structures de la chambre 11 et de l'évent iQa sont les mêmes que dans le

mode de réalisation de la figure 14, et la paroi 3D de sépa-

ration dépasse du demi-moule fixe 3 afin qu'elle délimite l'évent incliné lOa. Dans un dixième mode de réalisation représenté sur la figure 21, l'obturateur cylindrique 14 muni d'un

fond est analogue à celui du mode de réalisation des fi-

gures 17 et 18, mais la gorge circonférentielle large 14g est formée à la face périphérique de l'obturateur 14 si

bien qu'elle communique avec la sortie 20 de gaz. Les pas-

sages 15 de dérivation communiquent avec la sortie 20 par l'intermédiaire de la gorge 14g lorsque l'obturateur est

en butée contre le demi-moule 3, et les extrémités ou-

vertes des passages 15 sont fermées par la paroi externe de l'obturateur 14 lorsque la gorge 14g ne communique pas avec les extrémités ouvertes des passages- 1-5, c'est-à-dire _

lorsque l'obturateur est en butée contre le bloc 3B.

Dans ce mode de réalisation, au moment du mou-

lage par injection, les gaz sont évacués des passages 15 de dérivation vers l'extérieur du moule par la gorge 14g

et la sortie 20. Le trou 3b formé dans le bloc 3B ne cons-

titue pas une sortie de gaz. Un métal fondu de masse im-

portante vient frapper la face inclinée lia de la chambre 11 et la direction d'écoulement du métal fondu est changée de 90 par rapport à la direction axiale de l'évent 10, il'obturateur 14 se déplaçant vers la droite sur la figure

21 malgré la force d'élasticité appliquée par le ressort 17.

Les extrémités ouvertes des passages 15 ne communiquent plus

avec la gorge 14g et sont donc fermées par la face périphé-

rique de l'obturateur 14, le passage de communication avec l'extérieur étant ainsi fermé. Ainsi, le métal fondu ne

peut pas être rejeté hors du moule.

Dans un onzième mode de réalisation représenté sur la figure 22, l'obturateur cylindrique 14 muni d'un fond est analogue à celui du mode de réalisation des figures 17 et 18, mais il n'est pas repoussé par le ressort 17 comme

dans les modes de réalisation qui précèdent. Plus précisé-

ment, dans ce mode de réalisation, une contre-pression est appliquée à l'obturateur 14 par une réserve 60 d'air, par

l'intermédiaire d'un détendeur 61, et l'obturateur 14 au-

quel cette contre-pression est appliquée oppose une résis- tance au gaz sous pression et vient en butée contre le moule. Le mode de réalisation de la figure 22 peut être modifié afin que la force d'appui exercée par l'air soit remplacée par la force d'un vérin. En outre, la décharge

des gaz et l'arrêt de la matière fondue peuvent être réa-

lisés sans contre-pression appliquée à l'obturateur 14. La

raison en est la suivante.

Bien que les gaz évacués puissent être déchargés librement, lorsqu'une matière fondue de masse importante s'écoule vers la chambre 11, l'obturateur 14 se déplace immédiatement vers la droite sur la figure 22 et ferme les

extrémités ouvertes des passages 15, empêchant ainsi l'éva-

cuation de la matière fondue hors du moule. Au moment o le moule est ouvert, le métal solidifié dans la chambre 11 tire vers l'avant l'obturateur 14 qui a été déplacé vers

l'arrière et le remet dans sa position initiale avancée.

Dans le douzième mode de réalisation de la figure 23, une saillie conique 14a est formée à l'extrémité avant de l'obturateur cylindrique 14 muni d'un fond alors que les parois inférieuresl4c des obturateurs 14 des figures 12,

14, 17, 19, 20, 21 et 22 ont des faces planes, perpendicu-

laires à l'axe du moule; la chambre 11 a une forme cylin-

drique ayant une face inférieure plane.

Dans le mode de réalisation considéré, l'évacua-

tion des gaz peut être réalisée comme dans les autres modes de réalisation décrits précédemment. Plus précisément, lorsque le métal fondu ayant une inertie élevée pénètre dans la chambre 11, il vient frapper une face de la saillie

conique 14h de l'obturateur 14 et, par réaction, l'obtura-

teur 14 vient comprimer le ressort 17 et l'obturateur 14 se déplace vers la droite sur la figure 23. En conséquence, les extrémités ouvertes des passages 15 sont fermées par la face périphérique de l'obturateur 14 et le métal fondu

ne peut pas être évacué hors du moule.

Dans un treizième mode de réalisation représenté sur la figure 24, une face oblique ili dirigée vers l'évent est formée sur la paroi inférieure 14c de l'obturateur cylindrique 14 muni d'un fond. Dans ce mode de réalisation, l'évacuation des gaz peut être réalisée comme dans les autres modes de réalisation décrits précédemment. Sous l'action de la matière fondue qui vient frapper la face oblique lii, l'obturateur 14 se déplace vers la droite sur la figure 24, c'est-à-dire vers l'arrière, en comprimant le

ressort 17 et en fermant les extrémités ouvertes des pas-

sages 15. En conséquence, l'évacuation de la matière fondue

à l'extérieur du moule peut être évitée.

Les soupapes des dispositifs évents incorporés à des moules, dans les modes de réalisation qui précèdent, peuvent être fixées au demi-moule fixe 3 ou au demi-moule

mobile 4.

Les figures 25 à 27 représentent en détail un

mode de réalisation de dispositif éventeselon l'invention.

Il a pratiquement la même structure que celui de la figure 7. Les différents éléments des figures 25 à 27 qui sont

analogues à ceux des figures 1 à 7 portent les mêmes réfé-

rences.

Le dispositif évent des figures 25 à 27 diffère essentiellement de celui de la figure 7 par la structure du tiroir. Ainsi, le tiroir 22 des figures 25 à 27 est formé de plusieurs pièces qui peuvent coopérer les unes avec les autres ou qui peuvent se séparer les unes des autres. Le ressort 17 est placé entre l'extrémité arrière du prolongement 25 de l'obturateur et l'extrémité arrière du tiroir 22. Cet emplacement du ressort 17 est le même que sur la figure 9. L'obturateur diffère de celui des figures 7 et 9 en ce qu'il a une cavité 14A qui reçoit le

métal fondu lorsque celui-ci vient frapper l'obturateur.

Comme indiqué sur les figures 25 à 27, le vérin hydraulique 18 est monté sur ledemi-moule fixe 3 par un support 40 ayant un guide 41 si bien que le tiroir 22 est maintenu par le guide 41 lorsqu'il coulisse. Des capteurs 42 et 43, par exemple des commutateurs de limite ou sans contact, sont fixés à la paroi latérale du support 40. Le tiroir 22 a une barre 44 destinée à déclencher les capteurs 42 et 43 si bien qu'une limite supérieure et une limite

inférieure du déplacement du tiroir 22 sont déterminées.

Une autre barre 45 est destinée à dépasser de l'extrémité arrière élargie 26 du prolongement 25, vers l'extérieur du tiroir 22, par une fente ou encoche 22A du tiroir 22 alors qu'un capteur 46, par exemple un commutateur de limite ou sans contact, est monté sur le tiroir 22 afin qu'il soit déclenché par la barre 45. Cette disposition est réalisée de manière que, lorsque la barre 45 n'est pas au contact du capteur 46, le tiroir 14 est éloigné du siège 12 si bien que les passages 15 communiquent avec le passage 20

de décharge de gaz par l'intermédiaire de la chambre 11.

Ainsi, l'information du capteur 46 confirme le fait que

l'obturateur est en butée contre le siège 12 ou non. Lors-

que la séparation de l'obturateur par rapport à son siège

12 est confirmée, le moule et le dispositif évent incor-

poré sont prêts pour la coulée ou l'injection.

La figure 28 représente un dispositif évent selon l'invention ayant un dispositif perfectionné de décharge de gaz. La structure du dispositif évent de la figure 28 est pratiquement la même que celle de la figure 9, mis à part la partie de décharge de gaz, et les références

identiques des figures 9 et 28 désignent des éléments ana-

logues.

Sur la figure 28, le dispositif évent représenté a une partie de décharge de gaz qui ccmporte un conduit cylindrique 70 qui communique, à son extrémité, avec la sortie 20a du passage 13 de décharge de gaz. Le conduit

70 a une sortie supérieure 72 dans sa paroi latérale supé-

rieure et une autre sortie 73, à l'autre extrémité, munie d'un couvercle 71 qui est articulé sur un axe 71a fixé au conduit 70 afin que la sortie 73 puisse être ouverte ou fermée. La surface de la sortie 73 est inclinée par rapport

à un plan vertical qui est perpendiculaire à l'axe du con-

duit 70 si bien que le couvercle 71 est obligé de fermer la sortie 73 par son propre poids. L'autre sortie 72 du con- duit 70 est raccordée à un conduit 83 qui a un clapet 84 de retenue et une électrovanne 15 et qui communique avec une pompe à vide 87 par l'intermédiaire d'un réservoir sous vide 86. Le conduit 83 a un conduit 88 de dérivation, raccordé en un point qui se trouve en amont du clapet 84 de retenue. Ce conduit 88 communique avec une réserve 90

d'air destinée à transmettre de l'air comprimé par l'inter-

médiaire d'une électrovanne 89.

Lorsque l'opération de moulage par injection est

effectuée, l'électrovanne 85 est commandée d'après un si-

gnal provenant d'un commutateur de limite non représenté et les gaz de la cavité 7 sont évacués par le dispositif

évent vers le réservoir 86, du fait de la dépression. Lors-

que l'injection est répétée un grand nombre de fois, des poudres métalliques qui se sont séparées du métal fondu solidifié sont présentes dans la chambre 11, les passages de dérivation et l'évent 10. Ces poudres métalliques pourraient pénétrer dans le réservoir 86 si la sortie 20a

du passage 13 était directement reliée au conduit 83. Ce-

pendant, comme le conduit 66 est monté de la manière indi-

quée précédemment, les poudres métalliques continuent di-

rectement vers le couvercle 71 et dans le conduit 70, sans être évacuées par la sortie supérieure 72. Ce comportement est du au fait que la masse des poudres métalliques est grande par rapport à celle des gaz. Le couvercle 71 est en position de fermeture lorsque l'injection est exécutée, puisque le conduit communique avec le réservoir sous vide et est ainsi en dépression. En conséquence, les poudres métalliques se déposent dans le conduit 70 au voisinage du couvercle 71. La référence 73 de la figure 28 représente

les poudres métalliques déposées.

Lorsqu'un nombre prédéterminé d'opérations de

coulée a été exécuté, les électrovannes 85 et 89 sont fer-

mée et ouverte respectivement. A ce moment, si de l'air comprimé est introduit à partir de la réserve 90 dans le conduit 70 par l'intermédiaire de l'électrovanne 89, le couvercle 71 est mis en position d'ouverture par l'air comprimé si bien que les poudres métalliques déposées sont

rejetées hors du conduit 70 par l'air comprimé. Simultané-

ment, l'air comprimé pénètre dans le tiroir 22, la chambre

11 et les passages 15 puisque l'obturateur est dans sa pre-

mière position dans laquelle le passage 13 de décharge de gaz communique avec les passages 15 de dérivation. Il faut

noter que les poudres métalliques qui se trouvent à la sur-

face de l'obturateur 14 et dans les passages 15 sont alors chassées. Cette purge empêche la réduction de l'étanchéité de la soupape et permet en outre la formation de produits

moulés de qualité élevée.

La figure 29 représente un autre conduit 70' qui

peut être utilisé à la place du conduit 70 de la figure 28.

Le conduit 70' de la figure 29 a une partie hori-

zontale principale et une sortie supérieure 72 ainsi qu'une partie verticale d'extrémité repliée à 900 par rapport à la partie principale et cette partie d'extrémité a une extrémité ouverte qui porte un couvercle 71' réalisé afin qu'il puisse être mis sur l'extrémité ouverte ou retiré

de celle-ci.

Le conduit précité 70 ou 70' forme un collecteur de poudre métallique, même lorsque la sortie est ouverte

à l'atmosphère.

Ainsi, les différents modes de réalisation de

l'invention donnent les avantages suivants.

1. Comme le passage de décharge de gaz est fermé par l'obturateur qui est directement repoussé par le métal

fondu injecté dans le moule, le métal ayant avancé directe-

ment dans l'évent, l'obturateur se déplace dans le sens d'avance du métal fondu, la fermeture de la chambre est réalisée très rapidement et de façon sûre, et l'évacuation du gaz et l'inhibition de l'entrée du métal fondu dans la

chambre de la soupape sont obtenues de façon sûre et com-

mode. 2. Comme les gaz sont suffisamment évacués au

cours de l'injection, la quantité qui reste dans un pro-

duit moulé peut être réduite considérablement, et les ca- ractéristiques d'écoulement de la matière fondue ainsi que

la résistance à la pression et l'étanchéité du produit mou-

lé peuvent être remarquablement améliorées.

3. Comme la formation de bavures est réduite dans l'évent autour de la cavité, le retrait des bavures n'est pas nécessaire et le moule n'est pas détérioré si bien que

l'automatisation de l'opération de moulage peut être faci-

litée et la durée du moule peut être prolongée.

4. Comme l'évacuation du gaz est suffisante, un produit moulé par injection de bonne qualité peut être formé à une faible pression d'injection. Evidemment, grâce à cette caractéristique, l'automatisation de l'opération

peut être facilitée et la durée du moule peut être prolon-

gée. 5. Comme l'évacuation du gaz est suffisante, les plages permises des conditions d'injection peuvent être

élargies et on peut obtenir une réduction du temps d'injec-

tion d'essai et une stabilisation de la qualité des pro-

duits moulés par injection. Dans un procédé classique, la pression et la vitesse d'injection ainsi que la position

initiale d'injection à grande vitesse convenant à l'opéra-

tion de décharge des gaz doivent être déterminées avant une série d'opérations coûteuses. Cependant, il faut un temps important pour la détermination de ces paramètres qui sont alors progressivement modifiés en cours d'opération. Au contraire, selon l'invention, comme l'évacuation des gaz est suffisante, les plages permises pour les conditions

d'injection peuvent être remarquablement élargies.

6. On a déjà proposé un procédé dans lequel l'air est évacué de la cavité par une gorge peu profonde formée sur la face de séparation du demi-moule, par mise en oeuvre d'un dispositif sous vide. Cependant, selon ce procédé, lorsque la quantité d'air évacué est faible, de l'air est introduit à son tour depuis l'extérieur du moule par l'espace de séparation des demi-moules, et il n'y a pas

de dépression dans la cavité. Au contraire, selon l'inven-

tion, comme la quantité d'air évacué est importante, la

précision de l'ajustement de la face de séparation du demi-

moule mobile sur celle du demi-moule fixe ne pose pas de

problème important. En conséquence, si le procédé de réduc-

tion de pression est combiné à l'invention, l'effet obtenu

peut encore être amélioré.

7. Lors de l'utilisation d'un procédé de coulée sans poresdans lequel l'injection est effectuée dans la cavité avec une atmosphère de gaz actif tel que l'oxygène, en combinaison avec l'invention, les produits obtenus peuvent avoir une qualité très élevée. Dans ce cas, avant l'injection du métal fondu, un gaz actif est introduit

dans la cavité, par la sortie de décharge de gaz du dis-

positif évent selon l'invention, et l'injection est alors

réalisée. Dans une variante, le gaz actif peut être intro-

duit dans la cavité aussi pendant l'injection.

8. On peut obtenir des avantages remarquables lors de la mise en oeuvre de l'invention pour la coulée en coquille du magnésium. Lors de la coulée en coquille de

l'aluminiumon peut adopter un procédé dans lequel l'in-

jection est exécutée lentement afin que le gaz de la cavité soit déchargé vers la partie évent. Cependant, lors de la

coulée d'un alliage d'aluminium, comme la vitesse de soli-

dification de l'alliage est très élevée, l'injection à faible vitesse n'est pas possible. Au contraire, peu après le début de l'injection, la vitesse d'injection doit être

portée à une valeur élevée. Pendant l'injection, une quantité -

importante de gaz contenu dans la cavité et dans-le manchon qui a un volume égal au double à peu près du volume de la cavité, doit être évacuée à l'extérieur du moule. Lors de

la coulée en coquille du magnésium, comme la vitesse d'in-

jection doit être maintenue à une valeur supérieure à celle qui est utilisée pour la coulée en coquille de l'aluminium, l'incorporation d'une quantité relativement importante de gaz dans le produit moulé ne peut pas être évitée par mise en oeuvre des procédésconnus. Cependant, lors de la mise en oeuvre de l'invention, comme l'évacuation des gaz est suffisante, même dans le cas de la coulée en coquille du magnésium, le produit obtenu facilement et de façon sûre est

dépourvu de vides.

9. On peut aussi utiliser l'invention pour la

coulée en coquille à chambre chaude.

10. Selon un procédé classique, lorsque le moule

a été ouvert, de l'eau de refroidissement ou un agent hy-

drosoluble de démoulage est pulvérisé à la surface de la cavité. Lorsqu'il reste des gouttes d'eau dans le moule au moment du serrage de celui-ci, la vapeur d'eau ne peut pas s'échapper et si une injection est exécutée dans ces conditions, la surface du produit moulé est noircie ou la circulation de la matière fondue est mauvaise si bien qu'on ne peut pas obtenir un produit moulé de qualité élevée. En conséquence, le serrage du moule doit être exécuté lorsque

les gouttes d'eau de la surface de la cavité se sont éva-

porées au cours d'un séchage suffisant. Cependant, selon l'invention, si de l'air chaud est introduit dans le moule par une sortie de décharge de gaz du dispositif évent au moment du serrage du moule, la vapeur d'eau présente dans le moule peut s'échapper par le manchon d'injection. Ainsi, la vapeur d'eau est chassée hors du moule par l'air chaud

introduit par l'extrémité du passage de décharge de gaz.

Cette introduction d'air chaud peut être réalisée non

seulement au moment du serrage du moule mais aussi au mo-

ment de l'introduction de la matière fondue. Ainsi, lors de l'utilisation d'un dispositif dans lequel de l'air chaud est introduit dans la cavité par le dispositif évent selon l'invention, le serrage du moule peut êtreréalisé juste après la pulvérisation de l'agent de démoulage et le cycle

de fonctionnement peut être raccourci.

11. Le dispositif évent peut aussi être utilisé

sous forme d'un dispositif permanent.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non

limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

2.466292

Claims (28)

REVENDICATIONS

1. Dispositif évent incorporé à un moule compre-

nant des demi-moules fixe et mobile (3, 4) délimitant une cavité (7) qui doit être remplie par une matière fondue, ledit dispositif évent étant caractérisé en ce qu'il com- prend un évent (9, 10) formé dans le moule et destiné à

communiquer avec la cavité (7), au moins un passage de dé-

rivation (15) raccordé à l'évent, un passage (13) de dé-

charge de gaz formé dans le moule afin qu'il communique avec l'extérieur, et une soupape comprenant un obturateur

mobile (14) destiné à communiquer avec l'évent et une cham-

bre (11) ayant un siège (12) formé dans le moule, la sou-

pape étant destinée à commander ou empêcher la communica-

tion de l'évent (10) du passage de dérivation (15) et du

passage de décharge de gaz (13) de manière que la coopéra-

tion de l'obturateur (14) avec la chambre (11) d'une part empêche la communication de l'évent (10) avec le passage de décharge de gaz (13) tout en permettant la communication du passage de dérivation (15) avec le passage de décharge

(13) lorsque l'obturateur (14) est dans sa première posi-

tion dans la chambre (11) et d'autre part empêche la com-

munication du passage de dérivation (15) et de l'évent (10)

avec le passage de décharge de gaz (13) lorsque l'obtura-

teur (14) est dans sa seconde position dans la chambre (11), le passage de dérivation (15) étant disposé entre un point

de raccordement à l'évent (10) et la chambre (11), l'obtu-

rateur (14) étant déplacé de sa première position à sa se-

conde position par une partie de la matière fondue chassée hors de la cavité (7) et s'écoulant dans l'évent (10), lorsque la matière fondue a frappé l'obturateur (14), avant

que la matière fondue, circulant dans le passage de dériva-

tion (15) atteigne la chambre (11).

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la cavité (7), l'évent (9, 10), le passage de dérivation (15) et la partie avant au moins de la chambre (11) communiquant avec l'évent (10) ont des sections qui

sont parallèles à l'axe du moule, la configuration des sec-

tions étant délimitée par les deux demi-moules (3, 4).

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un dispositif (17) des-

tiné à repousser élastiquement l'obturateur contre le moule afin qu'il soit maintenu dans sa première position avant

que la matière fondue vienne le frapper.

4. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que le passage de dérivation (15) et un passage supplémentaire de dérivation (15) raccordé à l'évent (10)

et débouchant dans la chambre (11) sont formés symétrique-

ment dans le moule, chaque passage de dérivation (15) ayant une section parallèle à l'axe du moule, la configuration de la section étant délimitée par les deux demi-moules (3,

4), l'angle de l'évent (10) et de chaque passage de déri-

vation (15) au point de raccordement de ces passages à

l'évent n'étant pas supérieur à 900, le point de raccorde-

ment étant voisin de l'extrémité avant de la chambre (11)

de la soupape.-

5. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un vérin hydraulique (18) monté dans le demi-moule fixe (3) et destiné à commander un piston, l'obturateur (14) est sous forme d'un

disque, et le dispositif de rappel (17) comporte un res-

sort hélicoïdal ayant une extrémité avant libre destinée

à être en butée contre une extrémité arrière de l'obtura-

teur (14), le ressort (17) ayant une extrémité arrière

raccordée au piston, le vérin hydraulique (18) étant com-

mandé de manière que le piston se déplace avec le ressort (17) vers une position avant dans laquelle l'obturateur (14) est repoussé contre l'extrémité avant de la chambre

(11) par le ressort (17), juste avant l'injection et, lors-

que l'injection est terminée, le piston se déplace simul-

tanément avec le ressort (17) vers une position arrière

dans laquelle le ressort est écarté de l'obturateur (14).

6. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un vérin hydraulique (18) monté dans le demi-moule fixe et destiné à commander un piston, et un trou (23) est formé dans le moule afin qu'il débouche dans la chambre (11), l'obturateur (14)

ayant un corps en forme de disque et un prolongement ar-

rière (25), le dispositif de rappel comprenant une base cylindrique (22) montée dans le trou (23) et destinée à

se déplacer axialement, cette base ayant une partie cylin-

drique avant sur laquelle débouche le passage de décharge de gaz (13), une partie cylindrique arrière et une partie cylindrique intermédiaire contractée entre les deux autres

parties, le prolongement (25) de l'obturateur pouvant cou-

lisser dans cette partie intermédiaire, et un ressort hé-

licoldal (17) disposé dans la base cylindrique de manière

qu'il soit placé entre l'obturateur (14) et la base cylin-

drique, la partie avant de la base ayant un bord circonfé-

rentiel avant de formetelle que l'obturateur (14) peut prendre appui contre ce bord, le prolongement (25) de

l'obturateur ayant une extrémité arrière libre suffisam-

ment grande pour que l'obturateur (14) ne puisse pas être retiré vers l'avant hors de la partie intermédiaire, le piston étant raccordé à la partie arrière de la base afin

qu'il soit obligé de se déplacer avec la base, le dispo-

sitif de rappel, l'obturateur (14) et le vérin hydraulique (18) étant réalisés de manière que, lorsque le piston est dans sa position avant, l'obturateur est dans sa première position dans laquelle la base cylindrique est en butée contre l'extrémité interne du trou, lorsque l'obturateur

est dans sa seconde position, l'extrémité avant de la par-

tie avant de la base joue le rôle d'un siège de la chambre

de la soupape, et lorsque le piston est revenu de la posi-

tion avant à la position arrière, la partie intermédiaire coopère avec l'extrémité arrière élargie du prolongement de l'obturateur et entraîne celui-ci vers l'arrière, hors

de la chambre, avec la base cylindrique.

7. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que la partie avant de la base a au moins un orifice (22a, 22b) dans sa paroi latérale, cet orifice étant disposé de manière qu'il se trouve en dehors du moule lorsque la base cylindrique est en butée contre le moule.

8. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le ressort hélicoïdal (17) entoure le pro-

longement (25) de l'obturateur et est disposé entre l'ob- turateur et la partie intermédiaire de la base, la partie avant de la base a au moins un orifice (22a, 22b) dans sa paroi latérale, et le trou a une gorge circonférentielle

(20c) à sa surface interne, en communication avec le pas-

sage de décharge de gaz, cet orifice de la partie avant de la base coopérant avec la gorge circonférentielle (20c) lorsque l'obturateur (14) est dans sa première position afin que le passage de décharge de gaz puisse communiquer

avec le passage de dérivation.

9. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le ressort hélicoïdal (17) est placé entre

l'extrémité arrière libre du prolongement (25) de l'obtura-

teur et l'extrémité arrière de la partie arrière de la base, la partie avant de la base a au moins un orifice

dans sa paroi latérale, et le trou a une gorge circonfé-

rentielle à sa surface interne, en communication avec le passage de décharge de gaz (13), l'orifice de la partie

avant de la base communiquant avec la gorge circonféren-

tielle lorsque l'obturateur (14) est dans première posi-

tion si bien-que le passage de décharge de gaz (13) peut

communiquer avec le passage de dérivation (15).

10. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'un trou (3a) est formé dans le moule afin qu'il débouche dans la chambre (11) à l'extrémité arrière de celle-ci, l'obturateur (14) comporte un corps en forme de disque qui peut coulisser dans la chambre (11) et un prolongement arrière, le corps étant en butée contre le siège lorsque l'obturateur est dans sa seconde position, le prolongement de l'obturateur pouvant coulisser dans le trou et ayant une extrémité arrière élargie qui est en butée contre le moule lorsque l'obturateur est dans sa première position, et le dispositif de rappel comporte un boîtier cylindrique (3A) monté sur le demi-moule fixe et un ressort (17) placé à l'intérieur, le boîtier ayant un orifice à son extrémité avant, communiquant avec le trou (3a) et uneextrémité arrière qui supporte le ressort, l'extrémité arrière du prolongement de l'obturateur étant

mobile axialement dans le boîtier et étant repoussée con-

tre le moule par le ressort, le passage de décharge de gaz

débouchant à l'intérieur de la chambre vers l'arrière.

11. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que la chambre (11) a un trou (3a) formé dans le moule et un bottier cylindrique (3B) est monté sur le demi-moule fixe, le boitier ayant une extrémité avant ayant un orifice communiquant avec le trou, et un extrémité arrière rétrécie destinée à former une sortie de gaz,

l'obturateur (14) a une forme cylindrique et a une extré-

mité avant fermée et une extrémité arrière ouverte, cette

extrémité arrière ayant une saillie circonférentielle ra-

diale (14d) qui est en butée contre le moule lorsque l'ob-

turateur (14) est dans sa première position, et le dispo-

sitif de rappel comporte le boîtier (3B) et un ressort

hélicoïdal (17) placé entre l'extrémité avant de l'obtura-

teur (14) et l'extrémité arrière du bottier (3B), de ma-

nière que le ressort soit disposé dans le bottier et l'ob-

turateur, l'extrémité arrière du bottier constituant le siège contre lequel l'extrémité arrière de l'obturateur vient en butée lorsque l'obturateur est dans sa seconde position.

12. Dispositif selon la revendication 11, carac-

térisé en ce que l'obturateur (14) a au moins un orifice (14e) dans sa paroi latérale et une gorge circonférentielle

(14g) à sa surface externe, en communication avec l'ori-

fice, la gorge délimitant avec la chambre (11) un passage circonférentiel qui fait communiquer l'évent (10) avec l'intérieur de l'obturateur lorsque celui-ci est dans sa première position si bien que l'obturateur lui-même forme

le passage de décharge de gaz.

13. Dispositif selon la revendication 11, carac-

térisé en ce que l'obturateur (14) a une gorge circonfé-

rentielle (14g) formée à sa surface externe et délimitant avec la chambre un passage circonférentiel qui assure la communication entre le passage de dérivation (15) et le passage de décharge de gaz (13) lorsque l'obturateur est

dans sa première position.

14. Dispositif selon la revendication 11, carac-

térisé en ce que la chambre (11) et l'obturateur (14) por-

tent un dispositif (14f) de guidage de l'obturateur paral-

lèlement à son axe, et l'obturateur a un orifice correspon-

dant à chaque passage de dérivation (15) et communiquant

avec l'intérieur de l'obturateur, l'orifice faisant--commu-

niquer le passage de dérivation avec l'extérieur du moule lorsque l'obturateur est dans sa première position si bien que l'obturateur luimême constitue le passage de décharge

de gaz.

15. Dispositif selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que la chambre (11) a un trou (3a) formé dans le moule et un bottier cylindrique (3B) est monté sur le demi-moule fixe (3), le bottier ayant une extrémité avant qui débouche sur le trou et une extrémité arrière rétrécie destinée à former une sortie de gaz, l'obturateur (14) a une forme cylindrique, ayant une extrémité avant fermée et une extrémité arrière ouverte, cette extrémité arrière ayant une saillie circonférentielle radiale (14d) qui est en butée contre le moule lorsque l'obturateur est dans sa première position, et le dispositif de rappel comprend une réserve (60) d'air comprimé, un détendeur (61) communiquant avec cette réserve, le boîtier (3B) communiquant avec le détendeur par-la sortie de gaz (3b), le détendeur étant réglé de manière que l'obturateur soit repoussé contre le moule par l'air comprimé de la réserve, à l'intérieur du boîtier, et la pression de l'air s'oppose à la pression

des gaz produits dans la cavité pendant l'opération d'in-

jection, l'extrémité arrière du boîtier formant le siège contre lequel l'extrémité arrière de l'obturateur vient en

butée lorsque l'obturateur est dans seconde position, l'ob-

turateur ayant une gorge circonférentielle formée à sa sur-

face externe et délimitant avec la chambre un passage cir-

conférentiel qui fait communiquer le passage de dérivation avec le passage de décharge de gaz lorsque l'obturateur est dans sa première position.

16. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 6, caractérisé en ce que l'évent (10), l'ob-

turateur (14), la chambre (11) et le dispositif de rappel

élastique ont un axe commun parallèle aux faces de sépara-

tion des demi-moules (3, 4), ces faces de séparation étant

perpendiculaires à l'axe du moule.

17. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4 et 10 à 15, caractérisé en ce que l'obtura-

teur (14), la chambre (11) et le dispositif de rappel ont

un axe commun parallèle à l'axe du moule.

18. Dispositif selon la revendication 17, carac-

--é-rsé en ce que-lrextrémité avant de l'obturateur (14) a une face plane, et l'extrémité avant de la chambre (11) est délimitée par une partie (lia) d'une face du demi-moule mobile disposée en regard de l'obturateur, cette partie (lia) de la face du moule étant inclinée vers la face plane de l'obturateur afin que la matière fondue chassée hors de l'évent (10) soit obligée de s'écouler vers la face de l'obturateur sous l'action de ladite partie (lia) de la

face du moule.

19. Dispositif selon-la revendication 18, carac-

térisé en ce que chaque passage de dérivation (15) est placé dans un plan perpendiculaire à l'axe du moule, et

l'évent (10) est incliné vers ce plan.

20. Dispositif selon la revendication 18, carac-

térisé en ce que l'évent (10) se trouve dans un plan per-

pendiculaire à l'axe du moule et chaque passage de dériva-

tion (15) est incliné vers ce plan.

21. Dispositif selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que l'extrémité avant de l'obturateur (14) a une face conique (14h) et l'extrémité avant de la chambre (11) est délimitée par une partie d'une face du demi-moule mobile tournée vers l'obturateur, cette partie de face étant parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe du moule, l'évent (10) étant parallèle à ce plan et débouchant à

l'extrémité avant de la chambre (11) si bien que la ma-

tière fondue est obligée de s'écouler dans-la chambre pa- rallèlement à ladite partie de face du moule, le passage

<15) de dérivation étant incliné vers ledit plan.

22. Dispositif selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que l'extrémité avant de l'obturateur a une face plane (<li), et l'extrémité avant de la chambre (11)

est délimitée par une partie d'une face du demi-moule mo-

bile tournée vers l'obturateur, cette partie de face du moule étant parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe

du moule, la face plate (lii) de l'obturateur étant incli-

née vers ledit plan, l'évent (10) étant parallèle au plan et débouchant à l'extrémité avant de la chambre (11) si bien que la matière fondue est obligée de s'écouler de l'évent à la chambre parallèlement à ladite partie de face du moule et vient frapper directement la face plane inclinée

de l'obturateur.

23. Dispositif selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que l'obturateur (14) en forme de disque est formé de la même matière que la matière fondue qui doit

être coulée dans le moule.

24. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend un dis-

positif d'évacuation de gaz communiquant avec la sortie du passage de décharge de gaz (13), le dispositif d'évacuation

fonctionne de manière que les gaz soient évacués de la cavi-

té par l'intermédiaire de l'évent (10), des passagesde dé-

rivation (15), de la chambre (11) et du passage de décharge de gaz (13) pendant l'injection, jusqu'à ce que l'obturateur

(14) se déplace vers sa seconde position.

25. Dispositif selon la revendication 24, carac-

térisé en ce que le dispositif d'évacuation comprend une pompe à vide (87) et un réservoir de vide (86) communiquant avec la pompe et avec la sortie du passage de décharge de gaz (13), la pompe étant commandée afin quele réservoir et le moule soient évacués juste avant l'introduction de la

matière fondue dans la cavité.

26. Dispositif selon la revendication 24, carac-

térisé en ce que le dispositif d'évacuation comporte un cylindre d'aspiration (50), un piston d'aspiration (51) divisant le cylindre d'aspiration en une chambre avant et une chambre arrière, et un vérin hydraulique (52) destiné

à commander le piston d'aspiration, la chambre avant com-

muniquant avec la sortie du passage de décharge de gaz (13),

le piston étant commandé afin qu'il se déplace vers l'ar-

rière si bien que le moule est évacué juste avant l'intro-

duction de la matière fondue dans la cavité.

27. Dispositif selon la revendication 24, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un vérin hydraulique

(28) d'injection destiné à commander un plongeur (31) d'in-

jection destiné à se déplacer axialement dans un manchon (32) de coulée communiquant avec la cavité, le dispositif d'évacuation comporte un cylindre d'aspiration (34) et un piston d'aspiration (35) monté dans le cylindre et destiné à se déplacer axialement, le piston divisant le cylindre en chambres avant et arrière, la chambre avant communiquant

avec la sortie du passage de décharge de gaz (13), le pis-

ton d'aspiration (35) étant raccordé au plongeur d'injection (31) afin qu'il soit entraîné par le vérin hydraulique d'injection et se déplace versl'arrière en même temps que le plongeur d'injection pendant l'opération-d'injection, le cylindre d'aspiration ayant un diamètre interne supérieur

à celui du manchon de coulée.

28. Dispositif selon la revendication 24, caracté-

risé en ce qu'il comprend un conduit cylindrique (70) ayant des orifices aux extrémités avant et arrière, l'orifice avant communiquant avec la sortie du passage de décharge de gaz (13), le conduit ayant une sortie de gaz (72) dans sa paroi supérieure, entre les orifices d'extrémités avant

et arrière, la sortie de gaz (72) communiquant avec le dis-

positif d'évacuation, l'orifice arrière portant un couvercle (71) destiné à le fermer et à l'ouvrir, si bien qu'une poudre métallique produite à proximité de l'obturateur et qui se dépose dans le conduit au voisinage de l'orifice

de sortie peut être purgée à volonté.