FR2947469A1 - Dispositif, chenal de coulee et procede pour la coulee par basculement de pieces en metal leger, et pieces coulees avec ceux-ci - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour couler des pièces. Il comporte un moule de coulée (10), propre à basculer autour de son axe longitudinal, un chenal de coulée (12), qui est disposé dans la direction longitudinale du moule de coulée (10) contre ce dernier et dont la face longitudinale (14), orientée vers le moule de coulée (10), comporte au moins deux goulottes menant vers la cavité de moulage ou respectivement au moins une goulotte (16) menant vers au moins deux cavités de moulage (18), disposées l'une à côté de l'autre et sans liaison fluidique l'une avec l'autre, sachant que le chenal de coulée (12) comporte un compartimentage (20) qui est réalisé de telle sorte que, lors du basculement du moule de coulée (10) y compris le chenal de coulée (12), des volumes prédéfinis de métal en fusion affluent à travers les goulottes (16).

Description

La présente invention concerne un dispositif, un chenal de coulée et un procédé pour la coulée par basculement de pièces en métal léger, ainsi que des pièces coulées avec ceux-ci.

Dans le procédé de coulée par basculement, qui est décrit de manière très générale dans l'ouvrage standard "Gieïereilexikon" [= lexique de fonderie], 16ème édition, 1994, page 244 et page 655, on fait pivoter une lingotière sur 90° maximum autour d'un axe de basculement, tandis que le métal en fusion afflue dans la lingotière. De ce fait, la lingotière peut avantageusement être remplie avec le métal en fusion sans que se produisent des turbulences. Il est particulière- ment avantageux dans ce cas que les éclaboussures du métal en fusion, se produisant éventuellement pendant la coulée, puissent être évitées par le guidage du métal en fusion le long d'une paroi du moule de coulée. À partir du document DE 10 2004 015 649 B3, on connaît un procédé de coulée de pièces en métal léger, en particulier en alliages d'aluminium, selon le principe de la coulée par basculement, ainsi qu'un dispositif correspondant pour la mise en oeuvre d'un procédé de ce type. Dans ledit procédé, le métal en fusion dans la coulée de tête est introduit dans un canal transversal situé sur le côté longitudinal d'un moule de coulée. Tout d'abord, on fait basculer le moule de coulée selon un angle de 45° à 70° autour de son axe longitudinal. Ensuite, le métal en fusion liquide est introduit dans le canal transversal, jusqu'à ce que 1/5 du métal en fusion nécessaire pour couler la pièce soit introduit dans le canal transversal sans que le métal en fusion afflue déjà dans la cavité de moulage du moule de coulée. Ensuite, pendant que le moule de coulée continue à être rempli en continu avec le métal en fusion, on le fait pivoter hors de sa position basculée vers la verticale, de telle sorte que le métal en fusion afflue le long d'une paroi du moule de coulée vers l'intérieur de la cavité de moulage.

Un inconvénient du procédé divulgué dans le document DE 10 2004 015 649 B3 réside dans le fait que le métal en fusion est d'abord introduit seulement partiellement dans le canal transversal, avant que ne commence le versement dans la lingotière. Il peut en résulter un risque de déperdition de température. Un autre inconvénient réside dans le fait que le métal en fusion restant, nécessaire pour le processus de coulée, doit être versé en continu pendant le processus de coulée par basculement et donc de manière très coûteuse au moyen d'une louche dans un bassin de coulée du canal transversal. Ladite louche doit, par conséquent, être guidée de manière synchrone avec le basculement du moule de coulée et, pendant ce temps, elle n'est pas disponible pour un autre processus de coulée ou un processus de coulée supplémentaire. Par le basculement du moule de coulée, le flux de métal en fusion dans le canal transversal est dévié de 90° et afflue alors via plusieurs gou- lottes vers l'intérieur du moule de coulée. Dans ce cas, en particulier par le remplissage continu du métal en fusion au moyen de la louche, il existe le risque que le métal en fusion peut affluer irrégulièrement, en particulier trop vite ou trop lentement, en quantité trop faible ou trop grande à travers les différentes goulottes vers l'intérieur du moule de coulée. À partir de cet état de la technique, le but de l'invention est de mettre à disposition un dispositif destiné à la coulée de pièces en métal léger selon le principe de la coulée par basculement, qui permet de créer, moyennant la suppression des inconvénients susmentionnés, de nouveaux degrés de liberté ou de nouvelles possibilités dans la conduite du procédé pour la coulée des pièces, moyennant quoi il est possible d'obtenir de nouvelles géométries pour les pièces, mais en particulier aussi de nouvelles propriétés des pièces, par exemple sur le plan de la structure interne et/ou de la qualité extérieure des pièces. Le but de l'invention est également de mettre à disposition un dispositif destiné à couler des pièces en métal léger selon le principe de la coulée par basculement, lequel permet de remplir un moule de coulée sans dépenses techniques notoires, même en présence de pièces à géométrie complexe, et permet d'empêcher la formation de lacunes, porosités et/ou inclusions dans la pièce coulée. Le but de l'invention est également de mettre à disposition un dispositif destiné à couler des pièces en métal léger selon le principe de la coulée par basculement, lequel permet un remplis-sage homogène du moule de coulée avec le métal en fusion en grande partie sans déperdition de température.

Le but de l'invention est également de mettre à disposition un dispositif destiné à couler des pièces en métal léger selon le principe de la coulée par basculement, lequel permet de couler simultanément une pluralité de pieces, les dépenses techniques étant maintenues à un faible niveau. Pour résoudre ces objectifs, il est prévu selon l'invention un dispositif destiné à couler des pièces, de préférence des pièces en métal léger, selon le principe de la coulée par basculement, lequel dispositif comporte un moule de coulée ou une lingotière, propre à basculer autour de son axe longitudinal, et un chenal de coulée disposé dans la direction longitudinale du moule de coulée contre ce dernier. Le chenal de coulée, sur sa face longitudinale orientée vers le moule de coulée, comporte au moins deux goulottes menant vers la cavité de moulage ou respectivement au moins une goulotte menant vers au moins deux cavités de moulage, disposées l'une à côté de l'autre et sans liaison fluidique l'une avec l'autre. Selon l'invention, le chenal de coulée comporte, en outre, un compartimentage qui est réalisé de telle sorte que, lors du bascule-ment du moule de coulée hors d'une position de départ vers une position finale, des volumes prédéfinis ou déterminés de métal en fusion affluent à travers les goulottes vers l'intérieur de la cavité de moulage ou des cavités de moulage du moule de coulée. Un dispositif de ce type permet de créer de nouveaux degrés de liberté ou de nouvelles possibilités dans la conduite du procédé de coulée de pièces. Si une seule cavité de moulage est remplie via au moins deux goulottes, il est possible de prédéfinir quelle quantité de métal en fusion doit affluer à travers quelle goulotte vers l'intérieur de la cavité de moulage. De ce fait, il est possible d'obtenir de nouvelles géométries pour les pièces avec de nouvelles propriétés, sur le plan de leur structure interne et/ou de leur qualité extérieure.

Si plusieurs cavités de moulage ou cavités d'un moule de coulée, séparées les unes des autres, sont remplies via respectivement une goulotte, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un remplissage régulier défini des différentes cavités de moulage du moule de coulée. Sans dépenses techniques considérables, il est possible de réaliser des pièces avec des géométries complexes, qui présentent moins de lacunes, de porosités et/ou d'inclusions dans la pièce coulée. Il est possible, en particulier, avec un tel dispositif selon l'invention de couler de manière particulièrement simple, rapide et en parallèle une pluralité de pièces. De préférence, les volumes compartimentés à l'intérieur du chenal de coulée sont en liaison fluidique dans la zone de la face longitudinale opposée aux goulottes. De ce fait, le chenal de coulée se laisse remplir de manière particulière-ment simple, du fait que le métal en fusion est versé ou introduit à un seul emplacement dans ou au niveau du chenal de coulée. Il peut être avantageux que la liaison fluidique couvre dans la direction transversale 1/4 à 3/4, de préférence 1/3 à 2/3 de la longueur du chenal de coulée dans la direction transversale. Plus la liaison fluidique est large, plus le métal en fusion se répartit vite et régulièrement lors du versement dans le chenal de coulée, sachant qu'aucune déperdition de température n'est à craindre. Il s'est avéré qu'un compartimentage prévu selon l'invention dans le tiers ou quart inférieur du chenal de coulée, orienté vers la cavité de moulage, est suffisant pour répartir le métal en fusion en quantités prédéfinies vers les goulottes existantes. De manière judicieuse, le chenal de coulée est disposé sur le moule de coulée de telle sorte que le chenal de coulée, dans la position de départ du moule de coulée, c'est-à-dire avant le basculement, est ouvert vers le haut. De ce fait, le métal en fusion peut être introduit de manière particulièrement simple dans le chenal de coulée. Il peut être avantageux que le compartimentage dans la zone des goulottes soit en forme d'entonnoir ou en forme de coque. De préférence, un tel entonnoir est rectangulaire sur une vue en élévation, sachant que, de préférence, il manque un côté lorsque le chenal de coulée est ouvert sur un côté. Il est important pour l'invention qu'une délimitation pour le compartimentage soit prévue entre les goulottes parallèles à l'intérieur du chenal de coulée, sachant que la délimitation est, de préférence dans chaque cas, inclinée en pente descendante vers les goulottes. Il en résulte que le métal en fusion, au moment du basculement du moule de coulée, afflue régulièrement à travers la goulotte respective.

Il peut être avantageux que, dans la position finale du moule de coulée, c'est-à-dire après le basculement, la goulotte respective soit disposée au niveau du point bas du compartimentage, moyen- nant quoi la quantité prédéfinie de métal en fusion afflue très largement en totalité dans le moule de coulée. Il peut être avantageux qu'au moins certains des volumes prédéfinis soient identiques ou d'im- portance différente. De ce fait, il est possible de créer en particulier de nouveaux degrés de liberté ou de nouvelles possibilités dans la con-duite du procédé de coulée des pièces, moyennant quoi il est possible d'obtenir de nouvelles géométries des pièces, mais en particulier aussi de nouvelles propriétés des pièces, par exemple sur le plan de la structure interne et/ou de la qualité extérieure des pièces. Il peut être avantageux qu'au moins certaines goulottes soient identiques ou d'importance différente. De ce fait, il est également possible d'obtenir ce qui a été évoqué ci-dessus. De préférence, le moule de coulée, y compris le chenal de coulée, est apte à basculer sur 90° maximum. Un intervalle de basculement ainsi limité suffit pour satisfaire aux exigences imposées également à des pièces avec des géométries complexes. De manière judicieuse, le chenal de coulée, sur l'une de ses faces frontales, comporte un bassin de coulée. La capacité du chenal de coulée est de préférence de telle sorte que celui-ci, dans la position de départ du moule de coulée, c'est-à-dire avant le basculement, reçoit la totalité du métal en fusion nécessaire pour la fonte, sans que le métal en fusion afflue à l'intérieur de la cavité de moulage ou des cavités de moulage. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'agencer à côté du premier moule de coulée au moins un moule de coulée supplémentaire avec une ou plusieurs cavités de moulage et un chenal de coulée séparé, lesdits deux moules de coulée étant propres à basculer autour d'un axe de basculement commun. De ce fait, il est possible de couler en même temps et parallèlement, en particulier de manière simple et rapide, une plura- lité de pièces, les dépenses techniques restant faibles. Il est prévu, de préférence, un bras de robot, qui comporte un nombre de louches, correspondant au nombre de chenaux de coulée, de préférence deux louches, pour écoper et transporter parallèlement le métal en fusion, ainsi que pour verser parallèlement le métal en fusion dans le chenal de coulée. De ce fait, il est possible de couler en même temps et parallèlement, en particulier de manière simple et rapide, une pluralité de pièces, les dépenses techniques restant faibles. Il peut être avantageux que le moule de cou- lée, y compris le chenal de coulée, soit disposé de telle sorte que le chenal de coulée peut être rempli par le métal en fusion à partir de la face frontale. De ce fait, le métal en fusion se répartit particulièrement vite dans le chenal de coulée. Il en résulte en outre un agencement occupant peu de place, en particulier dans le cas d'un dispositif avec plusieurs moules de coulée, y compris les chenaux de coulée. Il peut être avantageux que le dispositif comporte un élément de retenue, de préférence une tôle de retenue, qui peut être positionnée jus-qu'à une profondeur prédéfinie dans le chenal de coulée, dans la zone du point d'entrée de la coulée dans le chenal de coulée, à savoir de préférence entre le point d'entrée de la coulée et la première goulotte ou le premier compartimentage, de telle sorte que le métal en fusion, lors du remplissage du chenal de coulée, passe en dessous de la tôle de retenue et se répartit dans le chenal de coulée, alors qu'une couche oxyde, flottant sur le dessus du métal en fusion lors du remplissage du chenal de coulée, est retenue au niveau de la tôle de retenue et peut être éliminée ultérieurement. De ce fait, on évite que cette couche oxyde pénètre via les goulottes du chenal de coulée dans la ou les cavités de moulage et influe négativement sur la qualité des produits coulés. Il peut être avantageux que le dispositif comporte d'autres éléments de retenue, de préfé- rence des tôles de retenue, dont le nombre correspond au nombre de goulottes, lesquels sont disposés de préférence sur une traverse commune et lesquels peuvent être positionnés jusqu'à une profondeur prédéfinie dans le chenal de coulée, chacun devant une goulotte, de telle sorte que le métal en fusion, au moment du basculement du moule de coulée, passe en dessous de l'élément de retenue et afflue dans la ou les cavités de moulage, alors qu'une couche oxyde, flottant sur le dessus du métal en fusion contenu dans le chenal de coulée, est retenue au niveau de l'élément de retenue et peut être éliminée ultérieure-ment. De ce fait, on évite que cette couche oxyde pénètre via les goulottes du chenal de coulée dans la ou les cavités de moulage et influe négativement sur la qualité des produits coulés. De préférence, les éléments de retenue sont disposés sur une traverse commune à la manière d'un peigne, qui peut être positionné dans le chenal de coulée avant le processus de coulée et peut être retiré hors du chenal de coulée après le processus de coulée, de préférence de telle sorte que la couche oxyde adhère au peigne au moment de son retrait et, dans un autre endroit, peut être éliminée du peigne, de préférence par raclage, manuellement ou, de préférence, sous forme automatisée. Eu égard à cela, l'invention concerne égale- ment un chenal de coulée correspondant, destiné à être agencé sur un moule de coulée ou une lingotière et comportant au moins deux goulottes, sachant que selon l'invention il est prévu que le chenal de coulée comporte un compartimentage, qui est configuré de telle sorte que des volumes prédéfinis de métal en fusion affluent via les goulottes dans la cavité de moulage ou dans au moins deux cavités de moulage, disposées l'une à côté de l'autre et sans liaison fluidique l'une avec l'autre, du moule de coulée ou de la lingotière. De manière avantageuse, le chenal de coulée peut comporter au moins certaines des caractéris- tiques se rapportant au chenal de coulée dans les revendications 1 à 13. Il peut être particulièrement avantageux que le chenal de coulée soit réalisé en fonte à graphite sphéroïdal, qui est également dénommée fonte GS. Un tel matériau convient en particulier pour donner au chenal de coulée la géométrie souhaitée, le chenal de coulée ayant des propriétés mécaniques qui sont en même temps simi- laires à celles de l'acier. De manière avantageuse, le chenal de coulée, de préférence uniquement sa face intérieure, comporte un revêtement céramique, qui est pulvérisé, de préférence en plusieurs couches, pour éviter que le métal en fusion adhère dans le chenal de coulée. Il peut être avantageux de renouveler le revêtement après quelques coulées. Il peut être avantageux que le chenal de coulée soit réalisé avec des parois minces, de préférence avec une épaisseur de 20 mm maximum, de préférence jusqu'à 12 mm maximum, encore mieux jusqu'à 7 mm maximum. Il en résulte que la température peut être maintenue à l'intérieur du métal en fusion.

Pour augmenter la durée de vie du chenal de coulée, il peut être avantageux que le chenal de coulée soit muni d'au moins un élément de renfort. Il peut être avantageux que le chenal de coulée comporte au moins une encoche de raidissement. Il peut être avantageux que le chenal de coulée comporte, en plus ou en alternative, au moins une nervure de raidissement. Il peut être avantageux que le chenal de coulée comporte, en alternative des deux variantes sus-mentionnées ou en plus de l'une au moins des deux variantes susmentionnées, au moins une gorge de raidissement. Il peut être avantageux que le chenal de coulée, en alternative des variantes susmentionnées ou en plus de l'une au moins des variantes susmentionnées, un bourrelet de raidissement. Des encoches, nervures, gorges et/ou bourrelets de raidissement de ce type peuvent être prévus avantageusement sur la face extérieure du chenal de coulée. Mais, il peut aussi être avantageux, en alternative ou en plus de cela, que des encoches, nervures, gorges et/ou bourrelets de raidissement de ce type soient prévus sur la face intérieure du chenal de coulée. Il s'est avéré particulièrement avantageux que les nervures ou ailettes de raidissement soient réalisées sur la face extérieure du fond du chenal de coulée, lesdites nervures ou ailettes de raidissement étant disposées de préférence sur la longueur du chenal de coulée et comportant, de manière particulièrement préférée, au moins une interruption. Pour résoudre les objectifs mentionnés précé- demment, il est également prévu un procédé de coulée d'un matériau, dans lequel ledit matériau est amené à l'état fluide par chauffage et est introduit dans au moins un, de préférence dans deux moules de coulée aptes à basculer autour d'un seul axe longitudinal selon le principe de la coulée par basculement. Dans ce cas, ledit au moins un moule de coulée est amené d'abord dans une position de départ par pivotement ou bascule- ment sur le côté, de préférence sur 120° maximum, encore mieux sur 90° maximum, de telle sorte qu'un chenal de coulée associé à chaque moule de coulée et muni de deux goulottes au moins est amené horizontalement à côté du moule de coulée. Puis, le matériau fluide est introduit par le haut dans le chenal de coulée. Ensuite, ledit au moins un moule de coulée, y compris le chenal de coulée, est ramené dans la verticale ou au-delà par un pivotement sur 120° maximum, encore mieux sur 90° maximum, de telle sorte que le matériau fluide afflue pendant le basculement avec des volumes prédéfinis à travers les goulottes affectées aux différents volumes vers ladite au moins une cavité de moulage, de préférence dans plu-sieurs cavités de moulage, qui comportent chacune au moins une goulotte et ne sont pas en liaison fluidique entre elles. Il peut être avantageux d'utiliser dans ce procédé un chenal de coulée tel que précédemment décrit.

Il peut être avantageux que le chenal de coulée reçoive le métal en fusion à partir de la face frontale. De ce fait, le métal en fusion se répartit particulièrement vite dans le chenal de coulée. En outre, cela permet un agencement occu- pant peu de place, en particulier en cas d'utilisation de plusieurs chenaux de coulée et louches. Il peut être avantageux qu'un élément de retenue, de préférence une tôle de retenue, soit positionné jusqu'à une profondeur prédéfinie dans le chenal de coulée, dans la zone du point d'entrée de la coulée dans le chenal de coulée, à savoir de préférence entre le point d'entrée de la coulée et la première goulotte ou le premier compartimentage, de telle sorte que le métal en fusion, lors du remplissage du chenal de coulée, passe en dessous de la tôle de retenue et se répartit dans le chenal de coulée, alors qu'une couche oxyde, flottant sur le dessus du métal en fusion lors du remplissage du chenal de coulée, est retenue au niveau de l'élément de retenue et peut être éliminée ultérieurement. De ce fait, on évite que cette couche oxyde pénètre via les goulottes du chenal de coulée dans la ou les cavités de moulage et influe négativement sur la qualité des produits en fonte.

Il peut être avantageux qu'un élément de retenue, de préférence une tôle de retenue, soit positionné jusqu'à une profondeur prédéfinie dans le chenal de coulée devant chaque goulotte, de telle sorte que le métal en fusion, au moment du basculement du moule de coulée, passe en dessous de l'élément de retenue et afflue dans la ou les cavités de moulage, alors qu'une couche oxyde, flottant sur le dessus du métal en fusion contenu dans le chenal de coulée, est retenue au niveau de l'élément de retenue et peut être éliminée ultérieurement. De ce fait, on évite que cette couche oxyde pénètre via les goulottes du chenal de coulée dans la ou les cavités de moulage et influe négativement sur la qualité des produits coulés.

De préférence, les éléments de retenue sont disposés sur une traverse commune à la manière d'un peigne, qui peut être positionné dans le chenal de coulée avant le processus de coulée et peut être retiré hors du chenal de coulée après le processus de coulée, de préférence de telle sorte que la couche oxyde adhère au peigne au moment de son retrait et, dans un autre endroit, peut être éliminée par raclage du peigne, manuel- lement ou, de préférence, sous forme automatisée. Il peut être avantageux de poser dans chaque cavité de moulage du moule de coulée au moins et de préférence un seul noyau, lequel est moulé avec un matériau de moulage pour noyau, de préfé- rence du sable, et avec un liant anorganique. Il s'est avéré qu'avec le procédé selon l'invention il est possible de réaliser des pièces complexes et à haut degré d'intégration, qui se caractérisent par une meilleure surface.

Ainsi, de manière avantageuse, la surface ne con-tient plus ou seulement de rares défauts générés par le noyau inséré, tels que des pores, des retassures ou nervures. Le procédé de coulée selon l'invention, qui combine la production de fonte, selon l'invention par une coulée par basculement, et la pose préalable d'un noyau anorganique, s'est avéré particulièrement avantageux. Il est ainsi possible de réaliser des pièces complexes et, en même temps, de très bonne qualité, sachant que l'on obtient simultanément une diminution des opérations d'usinage de rectification et de finition ou de traitement de rectification et de finition engendrant des coûts élevés. Ces derniers constituent généralement d'importants goulots d'étranglement dans la production de la fonte. Il est ainsi possible d'économiser les coûts de nettoyage et de contrôle.

En outre, le caractère non polluant du procédé selon l'invention s'est avéré avantageux. Il est ainsi possible d'éviter ou de diminuer les effluents lors de la réalisation des pièces.

De manière judicieuse, on utilise du sable ou un sable siliceux pour la réalisation du noyau. Celui-ci, quasiment en tant que résidu du processus, est particulièrement bien recyclable après le procédé de coulée.

Il peut être particulièrement avantageux de ne pas effectuer un poteyage du noyau, en vue d'obtenir une pièce coulée avec une surface en grande partie sans défaut et lisse. De ce fait, on économise une étape de travail supplémentaire engendrant des coûts élevés. Il s'est avéré que la combinaison de la fonte du procédé de coulée par basculement avec un noyau anorganique exempt de poteyage confère une surface particulièrement sans défaut, à savoir une surface sans ou seule- ment avec de rares retassures, pore ou fissures. Il est ainsi possible de couler des pièces complexes et d'excellente qualité qui, selon l'état de la technique, ne pourraient être soumises que difficilement à un usinage de rectification ou de finition, alors que selon l'invention il est maintenant largement possible de renoncer à un tel usinage de rectification ou de finition. De manière avantageuse, les pièces en fonte fabriquées sont exemptes de résidus résultant du poteyage. Malgré l'absence de poteyage, on n'a pas non plus constaté, dans le cas de la combinaison selon l'invention de la fonte du procédé de coulée par basculement avec un noyau anorganique exempt de poteyage, que la pièce en fonte présentait des résidus résultant du matériau de moulage ou du sable du noyau. Les coûts de nettoyage et de contrôle peuvent ainsi être économisés.

Le liant anorganique utilisé est, de préférence, un liant à base de silicate, de borate et/ ou de phosphate. Il en résulte une amélioration supplémentaire due à la diminution d'éventuels défauts de la fonte. Les pores et retassures sont très nettement moins nombreux selon l'invention. De manière judicieuse, il peut être prévu que, en cas d'utilisation de plusieurs moules de coulée disposés sur un seul axe longitudinal apte à basculer, les chenaux de coulée associés aux moules de coulée peuvent être remplis parallèlement. Il est ainsi possible de couler de manière particulièrement simple et rapide une pluralité de pièces. L'invention concerne également un produit en fonte, qui est réalisé dans un alliage de métal léger, de préférence un alliage d'aluminium, élaboré selon au moins l'une des revendications précédentes dans le procédé de coulée par gravité. Enfin, l'invention concerne également l'utili- sation d'un dispositif d'un chenal de coulée et/ou d'un procédé pour couler un carter de pompe, en particulier un carter de pompe à haute pression, ou un carter d'un turbocompresseur à suralimentation, tels que précédemment définis.30 L'invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée à l'appui d'un exemple de réalisation qui est représenté sur le dessin, sur lequel : ^ la figure 1 est une représentation schématique selon une vue en perspective d'un chenal de coulée avec un compartimentage en forme d'entonnoir ; ^ la figure 2 est une représentation schématique selon une vue en élévation d'un chenal de cou- lée avec un compartimentage en forme d'entonnoir ; ^ la figure 3 est une représentation schématique selon une vue en perspective d'une moitié de moule de coulée ; ^ la figure 4 est une représentation schématique selon une vue en perspective de deux moules de coulée, sous forme de moitiés de moule paral- lèles, disposés sur un seul axe de bascule- ment, avec un chenal de coulée agencé sur chacun ; ^ la figure 5 est une représentation schématique selon une vue en élévation de deux moules de coulée, sous forme de moitiés de moule, parallèles, disposés sur un seul axe de basculement, avec un chenal de coulée agencé sur chacun ; ^ la figure 6 est une représentation schématique selon une vue de profil d'un moule de coulée, formé par deux moitiés de moule, avec un chenal de coulée agencé sur celui-ci, dans la position de départ ; ^ la figure 7 est une représentation schématique selon une vue de profil d'un moule de coulée, formé par deux moitiés de moule, avec un chenal de coulée agencé sur celui-ci, dans la position intermédiaire ; et la figure 8 est une représentation schématique selon une vue de profil d'un moule de coulée, formé par deux moitiés de moule, avec un chenal de coulée agencé sur celui-ci, dans la position finale. Lorsque des références identiques sont utilisées sur les figures 1 à 8, elles désignent les mêmes éléments, de telle sorte que pour éviter toute répétition, il est inutile dans chaque description de figure de revenir sur un élément déjà décrit. Sur la figure 1 est représenté schématiquement sur une vue en perspective un chenal de coulée 12 selon l'invention avec un compartimentage 20 en forme d'entonnoir et un bassin de coulée 30 sur une des faces frontales 28 du chenal de coulée 12. Le chenal de coulée 12, sur sa face longitudi- pale 14, orientée vers le moule de coulée 10, comporte cinq goulottes 16 qui peuvent être reliées, chacune pour soi, à une cavité de moulage 18 séparée d'un moule de coulée, comme il est représenté sur la figure 3.

Des cavités de moulage 18 d'un moule de coulée 10, disposées de manière correspondante les unes à côté des autres et sans liaison fluidique entre elles, sont représentées sur la figure 3, sachant que pour des raisons de clarté seule une moitié du moule de coulée 10 est représentée. La figure 3 représente donc uniquement une moitié de moule 10 comportant, de manière correspondante, une moitié de cavité de moulage 18. Le chenal de coulée 12 comporte selon l'invention un compartimentage 20 en forme d'entonnoir dans le tiers du chenal de coulée 12 orienté vers la face longitudinale 14. Ledit compartimentage 20 est réalisé de telle sorte que, lors du basculement du moule de coulée 10, y compris le chenal de coulée 12, les volumes de métal en fusion, définis par le compartimentage, affluent à travers les goulottes 16. Dans le cas présent, les volumes de métal en fusion qui passent à travers chaque goulotte 16 sont de même importance. De même, les différentes goulottes 16 du chenal de coulée 12 ont toutes la même dimension. Il est ainsi garanti que les cavités de moulage 18 adjacentes aux goulottes 16 sont toutes remplies uniformément avec le même volume de métal en fusion. Cela est judicieux si les cavités de moulage 16 sont utilisées pour couler en même temps, donc de manière synchrone, une pluralité de pièces identiques, en particulier des carters de pompe.

Il est bien visible que les volumes compartimentés à l'intérieur du chenal de coulée 12 sont, dans la zone de la face longitudinale 22 opposée aux goulottes 16, largement en liaison fluidique les uns avec les autres, ladite liaison fluidique occupant dans la direction transversale 24 environ deux tiers de la longueur du chenal de coulée 12 dans la direction transversale 24. Un tel compartimentage suffit cependant déjà pour affecter aux différentes goulottes 16 un volume prédéfini de métal en fusion et de remplir de manière uni-forme et homogène la cavité de moulage 18 correspondante.

Comme il est bien visible sur la figure 8, dans la position finale du moule 10, c'est-à-dire après le basculement, la goulotte 16 concernée est située au niveau du point bas 26 du compartimentage 20.

Le chenal de coulée 12, sur l'une de ses faces frontales 28, comporte un bassin de coulée 30. Le chenal de coulée 12 représenté schématique-ment sur la figure 2 correspond sensiblement à celui représenté sur la figure 1, il est toute- fois représenté ici sur une vue en élévation. La figure 3 représente schématiquement - comme il a déjà été évoqué - une moitié d'un moule de coulée 10 avec cinq cavités de moulage 18 séparées les unes des autres, sachant que chaque cavité de moulage 18, représentée ici également à moitié seulement, comporte des supports 34 pour un noyau 32, ledit noyau 32 étant représenté à titre d'exemple dans la cavité de moulage 18 gauche sur la figure 3.

La figure 4 représente en perspective un dispositif selon l'invention avec deux moules de coulée 10 ou lingotières disposés parallèlement, qui comportent chacun pour soi un chenal de coulée 12 disposé dans la direction longitudinale du moule 10 contre celui-ci. Néanmoins, pour des raisons de meilleure clarté, seule une moitié du moule de coulée 10 est représentée pour chaque moule de coulée 10. Selon l'invention, il est prévu que les deux moules de coulée 10, y compris les chenaux de cou- lée 12, sont propres à basculer autour d'un seul axe de basculement 8 commun, non représenté ici. De préférence, le dispositif comporte en outre un bras de robot, non représenté ici, lequel com- porte deux louches pour écoper et transporter parallèlement le métal en fusion, ainsi que pour verser parallèlement le métal en fusion dans les chenaux de coulée 12 ou dans le bassin de coulée 30. La figure 5 représente, sur une vue en élévation, les deux moules de coulée 10, prévus selon l'invention sur un axe de basculement 8 commun, avec le chenal de coulée 12 selon l'invention disposé respectivement selon la figure 4. Les figures 6 à 8 représentent le moule de coulée 10 selon l'invention, formé cette fois par deux moitiés de moule, avec le chenal de coulée 12 selon l'invention, dans trois positions de montage pendant la coulée. Dans ce procédé de coulée d'un matériau qui est amené à l'état fluide par chauffage et qui est introduit selon le principe de coulée par basculement dans le moule de coulée 10 apte à basculer autour d'un axe longitudinal ou axe de basculement 8, on fait d'abord pivoter ou basculer le moule 10 sur 90° dans une position initiale sur le côté ou dans l'horizontale, de telle sorte que le chenal de coulée 12, associé au moule de coulée 10 et muni d'au moins deux goulottes 16, est amené horizontalement à côté du moule 10, figure 6. Ensuite, le matériau fluide est introduit par le haut dans le chenal de coulée 12. Puis, on fait pivoter le moule 10, y compris le chenal de coulée 12, sur 90° vers la verticale, de telle sorte que le matériau fluide afflue pendant le basculement avec des volumes prédéfinis à travers les goulottes 16 affectées aux différents volumes vers ladite au moins une cavité de moulage, de préférence dans plusieurs cavités de moulage 18, qui comportent chacune au moins une goulotte et ne sont pas en liaison fluidique entre elles, figure 8. La figure 7 représente une position intermédiaire du moule 10.

De préférence, chaque cavité de moulage 18 comporte un noyau 32 qui est moulé avec un matériau de moulage pour noyau, de préférence du sable, et avec un liant anorganique.

LISTE DES RÉFÉRENCES (fait partie de la description) 8 axe de basculement 10 moule de coulée ou moitié de moule 12 chenal de coulée 14 face longitudinale 5 16 goulotte 18 cavité de moulage 20 compartimentage 22 zone de la face longitudinale opposée 24 direction transversale 10 26 point bas 28 face frontale 30 bassin de coulée 32 noyau 34 support de noyau

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif pour couler des pièces, de préférence des pièces en métal léger, selon le principe de la coulée par basculement, comportant un moule de coulée (10), propre à basculer autour de son axe longitudinal (8), un chenal de coulée (12), qui est disposé dans la direction longitudinale du moule de coulée (10) contre ce dernier et dont la face longitudinale (14), orientée vers le moule de coulée (10), comporte au moins deux goulottes menant vers la cavité de moulage ou respectivement au moins une goulotte (16) menant vers au moins deux cavités de moulage (18), dis-posées l'une à côté de l'autre et sans liaison fluidique l'une avec l'autre, sachant que le chenal de coulée (12) comporte un compartimentage (20) qui est réalisé de telle sorte que, lors du basculement du moule de coulée (10) y compris le chenal de coulée (12), des volumes prédéfinis de métal en fusion affluent à travers les goulottes (16).
2. 2. Dispositif, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les volumes compartimentés à l'intérieur du chenal de coulée (12) sont en liaison fluidique dans la zone de la face longitudinale (22) opposée aux goulottes (16).
3. 3. Dispositif, en particulier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la liaison fluidique couvre dans la direction transversale (24) 1/4 à 3/4, de préférence 1/3 à 2/3 de la longueur du chenal de coulée (12) dans la direction transversale.
4. 4. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le chenal de coulée (12) est disposé sur le moule de coulée de telle sorte que le chenal de coulée (12), dans la position de départ du moule de coulée (10), c'est-à-dire avant le basculement, est ouvert vers le haut.
5. 5. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le compartimentage (20) dans la zone des goulottes (16) est en forme d'entonnoir ou en forme de coque.
6. 6. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la position finale du moule de coulée (10), c'est-à-dire après le basculement, la goulotte (16) respective est disposée au niveau du point bas (26) du compartimentage (20).
7. 7. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins certains des volumes prédéfinis sont identiques ou d'importance différente.
8. 8. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins certaines goulottes (16) sont identiques ou d'importance différente.
9. 9. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moule de coulée (10), y compris le chenal de coulée (12), est apte à basculer sur 90° maximum.
10. 10. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le chenal de coulée (12) comporte un bassin de coulée (30) sur l'une de ses faces frontales (28).
11. 11. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la capacité du chenal de coulée (12) est de préférence de telle sorte que celui-ci (12), dans la position de départ du moule de coulée (10), c'est-à-dire avant le basculement, reçoit la totalité du métal en fusion nécessaire pour la fonte, sans que le métal en fusion afflue à l'intérieur de la cavité de moulage ou des cavités de moulage (18).
12. 12. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'à côté du premier moule de coulée (10) est disposé au moins un moule de coulée (10) sup- plémentaire avec une ou plusieurs cavités de moulage (18) et un chenal de coulée (12) séparé, lesdits deux moules de coulée (10) étant propres à basculer autour d'un axe de basculement (8) commun.
13. 13. Dispositif, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu un bras de robot, qui comporte un nombre de louches, correspondant au nombre de chenaux de coulée, de préférence deux louches, pour écoper et transporter parallèlement le métal en fusion, ainsi que pour verser parallèlement le métal en fusion dans le chenal de coulée (12).
14. 14. Chenal de coulée (12) destiné à être disposé contre un moule de coulée (10) ou une lingotière, comportant au moins deux goulottes (16), caractérisé en ce que le chenal de coulée (12) comporte un compartimentage (20) qui est réalisé de telle sorte que des volumes prédéfinis de métal en fusion affluent à travers les goulottes (16) dans la cavité de moulage ou dans au moins deux cavités de moulage (18), disposées l'une à côté de l'autre et sans liaison fluidique l'une avec l'autre, du moule de coulée (10) ou de la lingotière.
15. 15. Chenal de coulée (12), en particulier selon la revendication 14, caractérisé en ce que celui-ci (12) comporte au moins certaines des caractéristiques se rapportant au chenal de coulée (12) dans les revendications 1 à 13.
16. 16. Procédé de coulée d'un matériau, dans lequel ledit matériau est amené à l'état fluide par chauffage et est introduit dans au moins un, de préférence dans deux moules de coulée (10) aptes à basculer autour d'un seul axe longitudinal selon le principe de la coulée par bascule-ment, sachant que le moule de coulée (10) est amené d'abord dans une position de départ par pivotement ou basculement sur le côté, de préférence sur 120° maximum, encore mieux sur 90° maximum, de telle sorte qu'un chenal de coulée (12), associé à chaque moule de coulée (10) et muni de deux goulottes (16) au moins, est amené horizontalement à côté du moule de coulée (10), puis, le matériau fluide est introduit par le haut dans le chenal de coulée (12), ensuite, ledit au moins un moule de coulée (10), y comprisle chenal de coulée (12), est ramené dans la verticale ou, le cas échéant, au-delà par un pivotement sur 120° maximum, encore mieux sur 90° maximum, de telle sorte que le matériau fluide afflue pendant le basculement avec des volumes prédéfinis à travers les goulottes (16), affectées aux différents volumes, vers ladite au moins une cavité de moulage, de préférence vers plusieurs cavités de moulage (18), comportant chacune au moins une goulotte et sans liaison fluidique entre elles.
17. 17. Procédé, en particulier selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'on utilise un chenal de coulée (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
18. 18. Procédé, en particulier selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'au moins un et de préférence seulement un noyau (32), qui est moulé avec un matériau de moulage pour noyau, de préférence du sable, et un liant anorganique, est posé dans chaque cavité de moulage (18) du moule de coulée (10).
19. 19. Procédé, en particulier selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caracté- risé en ce que, en cas d'utilisation de plusieurs moules de coulée (10) disposés sur un seul axe longitudinal apte à basculer, les chenaux de coulée (12), associés aux moules de coulée (10), sont remplis en parallèle.
20. 20. Produit en fonte, caractérisé en ce que celui-ci est réalisé dans un alliage de métal léger, de préférence un alliage d'aluminium, éla-boré selon au moins l'une des revendications précédentes dans le procédé de coulée par gravité.
21. 21. Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, d'un chenal de coulée selon la revendication 14 ou 15 et/ou d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19 pour couler un carter de pompe, en particulier un carter de pompe à haute pression, ou un carter d'un turbocompresseur à sur- alimentation.