FR2847496A1 - MASSELOTTE USED FOR FOUNDRY - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une masselotte utilisée pour la fonderie, caractérisée en ce qu'elle est composée d'une paroi périphérique comportant différentes épaisseurs délimitant une cavité interne (3) et au moins une cavité externe (4), ladite cavité interne (3) étant remplie d'une matière isolante (5) destinée à emprisonner la chaleur et à la restituer lors du refroidissement du métal logé dans la cavité externe (4), d'un couvercle (6) réalisant la fermeture de la cavité interne (3) et d'au moins un orifice (7) agencé sur le couvercle (6) qui est apte à être obstrué par une goupille d'air (8) ou un éjecteur afin d'assurer l'évacuation du gaz régnant dans la cavité externe (4) lors de la solidification du métal.The present invention relates to a weight used for foundry, characterized in that it is composed of a peripheral wall comprising different thicknesses delimiting an internal cavity (3) and at least one external cavity (4), said internal cavity (3) being filled with an insulating material (5) intended to trap the heat and to release it during the cooling of the metal housed in the external cavity (4), with a cover (6) closing the internal cavity (3) and at least one orifice (7) arranged on the cover (6) which is able to be blocked by an air pin (8) or an ejector in order to ensure the evacuation of the gas prevailing in the external cavity ( 4) when the metal solidifies.

Description

La présente invention concerne un perfectionnement dans la conception etThe present invention relates to an improvement in the design and

la réalisation des masselottes utilisées en fonderie.  the realization of the weights used in foundry.

On rappelle que les masselottes sont des petits réservoirs supplémentaires fixés au moule, en nombre voulu et dont le but est d'alimenter un ou plusieurs points chauds de la pièce en cours de solidification qui risqueraient d'être  It will be recalled that the weights are small additional tanks fixed to the mold, in a desired number and the purpose of which is to supply one or more hot spots of the part in the course of solidification which would risk being

" retassés " sous l'effet de la contraction du métal.  "compacted" under the effect of the contraction of the metal.

L'effet de la masselotte ne consiste pas à supprimer une retassure, mais à la déplacer hors de la pièce. Cependant les dimensions de la masselotte sont difficiles à déterminer compte tenu du fait que la masselotte est un volume de métal perdu en masselottage qui influe directement sur le prix de revient des pièces fabriquées. Ainsi tout fondeur s'efforce de réduire cette perte, appelée  The effect of the counterweight is not to remove a shrinkage, but to move it out of the room. However, the dimensions of the counterweight are difficult to determine given the fact that the counterweight is a volume of metal lost in counterweight which directly influences the cost price of the parts produced. Thus all skiers try to reduce this loss, called

" mise au mille ", dans les limites du possible.  "put to the mile", within the limits of the possible.

Le but de l'invention est de proposer une masselotte d'un bon rendement économique et qui soit simple à réaliser par rapport aux masselottes connues à  The object of the invention is to provide a flyweight with a good economic return and which is simple to produce compared to the flyweights known to

ce jour.this day.

A cet effet, la présente invention a pour objet une masselotte utilisée pour la fonderie, caractérisée en ce qu'elle est composée d'une paroi périphérique comportant différentes épaisseurs délimitant une cavité interne et au moins une cavité externe, ladite cavité interne étant remplie d'une matière isolante destinée à emprisonner la chaleur et à la restituer lors du refroidissement du métal logé dans la cavité externe, d'un couvercle réalisant la fermeture de la cavité interne et d'au moins un orifice agencé sur le couvercle qui est apte à être obstrué par une goupille d'air ou un éjecteur afin d'assurer l'évacuation du gaz régnant dans  To this end, the present invention relates to a counterweight used for foundry, characterized in that it is composed of a peripheral wall comprising different thicknesses delimiting an internal cavity and at least one external cavity, said internal cavity being filled with 'an insulating material intended to trap the heat and to restore it during the cooling of the metal housed in the external cavity, of a cover carrying out the closing of the internal cavity and of at least one orifice arranged on the cover which is suitable for be blocked by an air pin or an ejector to ensure the evacuation of the gas prevailing in

la cavité externe lors de la solidification du métal.  the external cavity when the metal solidifies.

Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, la cavité externe présente une forme sensiblement tronconique dont le sommet est tronqué. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la masselotte est réalisée par mécano-soudure d'un tube cylindrique constituant les flancs extérieurs de la masselotte avec l'enveloppe formant la cavité interne et l'obturation de cette cavité par un couvercle soudé audit tube cylindrique, ladite  According to an advantageous characteristic of the present invention, the external cavity has a substantially frustoconical shape whose top is truncated. According to another advantageous characteristic of the present invention, the counterweight is produced by mechanical welding of a cylindrical tube constituting the outer sides of the counterweight with the envelope forming the internal cavity and the sealing of this cavity by a cover welded to said cylindrical tube, said

cavité étant préalablement remplie d'une matière isolante.  cavity being previously filled with an insulating material.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite masselotte  According to an embodiment of the present invention, said flyweight

comporte deux cavités externes.has two external cavities.

Selon une autre variante de réalisation, le couvercle est muni de deux  According to another alternative embodiment, the cover is provided with two

orifices d'évacuation de l'air.air exhaust ports.

Toujours selon l'invention, la matière isolante est choisie parmi les matières présentant des propriétés exothermiques dont la conductivité thermique est de  Still according to the invention, the insulating material is chosen from materials having exothermic properties whose thermal conductivity is

l'ordre de 0,4 W/m0C.around 0.4 W / m0C.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la paroi  According to yet another advantageous characteristic of the invention, the wall

périphérique de la masselotte est réalisée en acier inoxydable réfractaire.  device of the counterweight is made of refractory stainless steel.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que  The characteristics of the invention mentioned above, as well as

d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un  others will appear more clearly on reading the following description of a

exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une masselotte selon la présente invention, - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 illustrant une masselotte en conception série apte à être disposée à l'intérieur d'un moule équipé d'éjecteurs, et - les figures 3 et 4 sont des vues similaires à la figure 2, illustrant respectivement une masselotte double pour l'alimentation de bossages très  exemplary embodiment, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a sectional view of a flyweight according to the present invention, FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 illustrating a flyweight in series design suitable for be placed inside a mold equipped with ejectors, and - Figures 3 and 4 are views similar to Figure 2, respectively illustrating a double counterweight for feeding very bosses

proches et une masselotte pourvue de deux orifices d'évacuation de l'air.  nearby and a counterweight provided with two air exhaust ports.

On peut voir sur la figure 1, la conception nouvelle suivant l'invention d'une  We can see in Figure 1, the new design according to the invention of a

masselotte de forme ronde.round weight.

Cette masselotte 1 est composée de manière avantageuse d'une paroi périphérique 2 comportant différentes épaisseurs délimitant une cavité interne 3 et une cavité externe 4, ladite cavité interne 3 étant remplie d'une matière isolante 5 destinée à emprisonner la chaleur et à la restituer lors du refroidissement du métal logé dans la cavité externe 4, d'un couvercle 6 réalisant la fermeture de la cavité interne 3 et d'un orifice 7 agencé au centre de la masselotte qui est obstrué par une goupille d'air 8 afin d'assurer l'évacuation du  This flyweight 1 is advantageously composed of a peripheral wall 2 having different thicknesses delimiting an internal cavity 3 and an external cavity 4, said internal cavity 3 being filled with an insulating material 5 intended to trap the heat and restore it during cooling of the metal housed in the external cavity 4, a cover 6 closing the internal cavity 3 and an orifice 7 arranged in the center of the counterweight which is obstructed by an air pin 8 in order to ensure evacuation of

gaz régnant à l'intérieur de la cavité externe 4 lors de la solidification du métal.  gas prevailing inside the external cavity 4 during the solidification of the metal.

On notera que la cavité externe 4, destinée à recevoir le métal, présente une forme sensiblement tronconique dont le sommet est tronqué, une telle forme permet de diviser par deux la mise au mille par rapport à une masselotte  It will be noted that the external cavity 4, intended to receive the metal, has a substantially frustoconical shape, the top of which is truncated, such a shape makes it possible to halve the setting in relation to a counterweight.

classique cylindrique.classic cylindrical.

Pour ce faire, on notera selon une coupe longitudinale que les flancs 4a de la cavité externe sont inclinés d'un angle compris entre 80 et 95 degrés par  To do this, it will be noted in a longitudinal section that the sides 4a of the external cavity are inclined at an angle between 80 and 95 degrees by

rapport au plan de base P du tronc de cône.  relation to the base plane P of the truncated cone.

Par ailleurs, les flancs 4a de cette cavité externe 4 désignée également " capote " présentent avantageusement une épaisseur d'environ 2 mm afin d'assurer un bon échange thermique et conserver ainsi le module de  Furthermore, the sides 4a of this external cavity 4 also designated "hood" advantageously have a thickness of approximately 2 mm in order to ensure good heat exchange and thus preserve the module of

refroidissement nécessaire.cooling required.

De même, les flancs extérieurs 2a de la masselotte selon l'invention présentent une épaisseur d'environ 3 mm. Cette augmentation d'épaisseur par rapport à la paroi de la " capote " permet de canaliser le sens de l'échange thermique entre la matière isolante 5 de la masselotte et le métal logé dans la  Similarly, the outer sides 2a of the counterweight according to the invention have a thickness of approximately 3 mm. This increase in thickness relative to the wall of the "hood" makes it possible to channel the direction of the heat exchange between the insulating material 5 of the counterweight and the metal housed in the

1 5 cavité externe 4.1 5 external cavity 4.

On notera que les éléments entrant dans la composition de la paroi de la masselotte qui sont déterminés en fonction du gradient thermique recherché et de la courbe de saturation thermique et de refroidissement des éléments peuvent avantageusement être en éléments frittés (cuivre, bronze ayant différentes densités) ou un produit isolant remplaçant l'amiante (Kerlane ) ou encore en  It will be noted that the elements entering into the composition of the wall of the counterweight which are determined as a function of the desired thermal gradient and of the thermal saturation and cooling curve of the elements can advantageously be made of sintered elements (copper, bronze having different densities) or an insulating product replacing asbestos (Kerlane) or

acier inoxydable réfractaire.refractory stainless steel.

On constatera que la matière isolante intégrée dans la masselotte présente avantageusement des propriétés exothermiques dont la conductivité thermique est très faible, par exemple à 600 degrés Celsius la conductivité thermique est de  It will be noted that the insulating material integrated in the counterweight advantageously has exothermic properties whose thermal conductivity is very low, for example at 600 degrees Celsius the thermal conductivity is

l'ordre de 0,4 WV/m0C.around 0.4 WV / m0C.

Le couvercle 6 de la masselotte est relié fixement, notamment par un  The cover 6 of the counterweight is fixedly connected, in particular by a

cordon de soudure, à la paroi périphérique afin d'obstruer ladite cavité interne.  weld bead, to the peripheral wall in order to obstruct said internal cavity.

On notera que la goupille d'air 8 est mobile à l'intérieur de la masselotte.  It will be noted that the air pin 8 is movable inside the counterweight.

L'utilisation des masselottes selon l'invention, ressort déjà de la description  The use of the weights according to the invention is already apparent from the description

ci-dessus.above.

De manière identique aux masselottes classiques, les masselottes selon l'invention sont introduites dans le moule de la pièce à réaliser. Les réservoirs ainsi créés par le métal logé dans la cavité externe de la masselotte permettent d'assurer un refroidissement ralenti par rapport au reste de la pièce à réaliser de par la réaction exothermique due à la présence de la matière isolante transférant sa chaleur au métal, à la forme particulière de cette cavité et à la matière utilisée pour la réalisation de la paroi de la masselotte. On assure ainsi un bon  In the same way as conventional weights, the weights according to the invention are introduced into the mold of the part to be produced. The reservoirs thus created by the metal housed in the external cavity of the counterweight make it possible to ensure slow cooling with respect to the rest of the part to be produced by the exothermic reaction due to the presence of the insulating material transferring its heat to the metal, to the particular shape of this cavity and to the material used for the production of the wall of the counterweight. This ensures a good

déplacement de la retassure au niveau du réservoir.  displacement of the shrinkage at the tank.

Par ailleurs, la goupille d'évacuation des gaz permet l'élimination progressive des gaz à l'extérieur du moule, par déplacement de la goupille sous la pression du gaz régnant dans ladite cavité externe tout en évitant la formation d'une crote solidifiée qui serait en contact avec l'atmosphère entraînant une  Furthermore, the gas evacuation pin allows the progressive elimination of the gases outside the mold, by displacement of the pin under the pressure of the gas prevailing in said external cavity while avoiding the formation of a solidified crust which would be in contact with the atmosphere causing a

perte de matière dans le réservoir.  loss of material in the tank.

On a représenté à la figure 2, une variante de réalisation d'une masselotte selon l'invention destinée à équiper la fabrication de pièces en grande série par des moules pourvus d'éjecteurs. Cette masselotte est alors pourvue d'un i5 couvercle 6 prolongé verticalement par un tube cylindrique destiné à recevoir un éjecteur. Cet éjecteur assurant ainsi la fonction de la goupille d'air lors de l'alimentation en métal. En outre ledit éjecteur est apte à traverser ladite  FIG. 2 shows an alternative embodiment of a counterweight according to the invention intended to equip the production of parts in large series by molds provided with ejectors. This counterweight is then provided with a cover i5 extended vertically by a cylindrical tube intended to receive an ejector. This ejector thus ensuring the function of the air pin during the metal supply. Furthermore, said ejector is able to pass through said

masselotte lors de la phase d'éjection de la pièce du moule.  counterweight during the ejection phase of the mold part.

On notera qu'afin de simplifier la fabrication d'une telle masselotte celle-ci est réalisée par mécano-soudure consistant ainsi à assembler respectivement un tube cylindrique constituant les flancs extérieurs de la masselotte avec l'enveloppe formant la cavité interne 3. L'assemblage de ces deux pièces permet avantageusement l'introduction d'une matière isolante 5 dans la cavité interne 3  It will be noted that in order to simplify the manufacture of such a counterweight, this is carried out by mechanical welding, thus consisting in assembling respectively a cylindrical tube constituting the external sides of the counterweight with the envelope forming the internal cavity 3. The assembly of these two parts advantageously allows the introduction of an insulating material 5 into the internal cavity 3

avant l'obturation de cette cavité par le couvercle 6 soudé au tube cylindrique.  before closing this cavity by the cover 6 welded to the cylindrical tube.

Selon une variante de réalisation représentée à la figure 3, ladite masselotte comporte un double réservoir pour l'alimentation de bossages très proches les uns des autres; chacun de ces réservoirs étant agencé de manière identique à celle décrite ci-dessus et étant pourvu d'une évacuation d'air comme  According to an alternative embodiment shown in FIG. 3, said counterweight comprises a double reservoir for feeding bosses very close to each other; each of these tanks being arranged identically to that described above and being provided with an air exhaust as

visible sur la figure 3.visible in figure 3.

On notera également que ladite masselotte peut comporter, selon une variante de réalisation représentée à la figure 4, une double évacuation de l'air  It will also be noted that said counterweight may comprise, according to an alternative embodiment shown in FIG. 4, a double evacuation of the air

notamment pour la réalisation de bossage de grande dimension.  especially for making large bosses.

On comprend à la lecture de la description ci-dessus que la masselotte  It is understood from reading the description above that the flyweight

selon l'invention est relativement simple à réaliser et permet une économie sensible de métal utilisé. En outre, une telle masselotte n'a pas besoin d'être entièrement recouverte de sable de moulage entraînant de ce fait une réduction sur le temps de travail et sur le poids de sable de moulage. De plus, lesdites masselottes selon l'invention peuvent être utilisées en coulée basculée et être  according to the invention is relatively simple to perform and allows a significant saving of metal used. Furthermore, such a counterweight does not need to be completely covered with molding sand, thereby resulting in a reduction in working time and in the weight of molding sand. In addition, said weights according to the invention can be used in tilted casting and be

s employées aussi bien dans le haut que dans le bas du moule.  s used both at the top and at the bottom of the mold.

Ainsi, il est envisageable par une telle conception de masselotte de masselotter un bossage par-dessous, ce qui simplifie la mise en oeuvre des  Thus, it is conceivable by such a counterweight design to counterweight a boss from below, which simplifies the implementation of the

pièces très complexes.very complex pieces.

De plus cette masselotte convient pour tous les alliages sans exception.  In addition, this flyweight is suitable for all alloys without exception.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation  Although the invention has been described in connection with an embodiment

particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.  particular it includes all the technical equivalents of the means described.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Masselotte utilisée pour la fonderie, caractérisée en ce qu'elle est composée d'une paroi périphérique comportant différentes épaisseurs délimitant une cavité interne (3) et au moins une cavité externe (4), ladite cavité interne (3) étant remplie d'une matière isolante (5) destinée à emprisonner la chaleur et à la restituer lors du refroidissement du métal logé dans la cavité externe (4), d'un couvercle (6) réalisant la fermeture de la cavité interne (3) et d'au moins un orifice (7) agencé sur le couvercle (6) qui est apte à être obstrué par une goupille d'air (8) ou un éjecteur afin d'assurer l'évacuation du gaz régnant dans la cavité  1. Weight used for foundry, characterized in that it is composed of a peripheral wall comprising different thicknesses delimiting an internal cavity (3) and at least one external cavity (4), said internal cavity (3) being filled with 'an insulating material (5) intended to trap the heat and to restore it during the cooling of the metal housed in the external cavity (4), of a cover (6) carrying out the closing of the internal cavity (3) and at least one orifice (7) arranged on the cover (6) which is capable of being obstructed by an air pin (8) or an ejector in order to ensure the evacuation of the gas prevailing in the cavity externe (4) lors de la solidification du métal.  external (4) when the metal solidifies. 2. Masselotte selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité externe (4) présente une forme sensiblement tronconique dont le sommet  2. flyweight according to claim 1, characterized in that the external cavity (4) has a substantially frustoconical shape whose apex est tronqué.is truncated. 3. Masselotte selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par mécano-soudure d'un tube cylindrique constituant les flancs extérieurs (2a) de la masselotte avec l'enveloppe formant la cavité interne (3) et l'obturation de cette cavité (3) par un couvercle (6) soudé audit tube cylindrique, ladite cavité (3) étant préalablement remplie d'une matière isolante (5).  3. Weight according to claim 1 or 2, characterized in that it is produced by mechanical welding of a cylindrical tube constituting the outer sides (2a) of the weight with the envelope forming the internal cavity (3) and l closing this cavity (3) by a cover (6) welded to said cylindrical tube, said cavity (3) being previously filled with an insulating material (5). 4. Masselotte selon l'une quelconque des revendications  4. Weight according to any one of the claims précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte deux cavités externes (4) .  previous, characterized in that it comprises two external cavities (4). 5. Masselotte selon l'une quelconque des revendications  5. Weight according to any one of the claims précédentes, caractérisée en ce que le couvercle (6) est muni de deux orifices  previous, characterized in that the cover (6) is provided with two openings d'évacuation de l'air.exhaust air. 6. Masselotte selon l'une quelconque des revendications  6. flyweight according to any one of claims précédentes, caractérisée en ce que la matière isolante (5) est choisie parmi les matières présentant des propriétés exothermiques dont la conductivité thermique  above, characterized in that the insulating material (5) is chosen from materials having exothermic properties including thermal conductivity est de l'ordre de 0,4 W/m0C.is around 0.4 W / m0C. 7. Masselotte selon l'une quelconque des revendications  7. Weight according to any one of the claims précédentes, caractérisée en ce que la paroi périphérique (2a) de la masselotte  previous, characterized in that the peripheral wall (2a) of the counterweight est réalisée en acier inoxydable réfractaire.  is made of refractory stainless steel.
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