FR3028195A1 - Systeme de soupape servant a evacuer l'air de moules de coulee sous pression - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de soupape (1) servant à évacuer l'air de moules de coulée sous pression (15), et pourvu d'un carter de soupape (2) constituée de deux parties. Un canal d'évacuation d'air (3, 5) pouvant être fermé au moyen d'une soupape d'évacuation d'air (7) est intégré dans la partie avant de carter (2a). Un dispositif d'actionnement (14) servant à actionner un piston de soupape (8) de la soupape d'évacuation d'air (7) est logé dans le carter (2). Le dispositif d'actionnement (14) présente un transducteur de force (15) actionné par un matériau de coulée et un organe de transmission de force (20) servant à transmettre le mouvement de fermeture du transducteur de force (15) sur le piston de soupape (8) de la soupape d'évacuation d'air (7). Le dispositif d'actionnement (14) est pourvu d'un bloc-ressort (23) servant à ramener le dispositif d'actionnement (14) et servant à éjecter la masselotte.

Description

SYSTEME DE SOUPAPE SERVANT A EVACUER L'AIR DE MOULES DE COULEE SOUS PRESSION L'invention concerne un système de soupape servant à évacuer l'air de moules de coulée sous pression, comprenant un carter de soupape, qui comprend une partie avant de carter et une partie arrière de carter, sachant qu'un canal d'évacuation d'air pouvant être fermé au moyen d'une soupape d'évacuation d'air est intégré dans la partie avant de carter, et comprenant un dispositif d'actionnement servant à actionner un piston de soupape de la soupape d'évacuation d'air, sachant que le dispositif d'actionnement présente un transducteur de force actionné par un matériau de coulée et un organe de transmission de force servant à transmettre le mouvement de fermeture du transducteur de force sur le piston de soupape de la soupape d'évacuation d'air, et comprenant un bloc-ressort servant à ramener le dispositif d'actionnement et/ou servant à éjecter la masselotte. Elle vise à pouvoir empêcher avec fiabilité la formation de poches d'air ou de gaz apparaissant, lors de la coulée sous pression, dans la pièce coulée finie. A cet effet, on procède à l'évacuation de l'air forcée du moule de coulée ou de l'espace creux de moulage de ce dernier - de sa cavité - au cours de l'opération de coulée. Dans ce cadre, il faut pouvoir chasser non seulement l'air présent dans les espaces creux de la machine de coulée et du moule de coulée ; il faut par ailleurs également s'assurer que les gaz provenant de la masse de coulée liquide puissent également être chassés.

Une problématique se pose lors de l'évacuation d'air des moules de coulée de pression et réside dans le fait qu'il faut empêcher en toutes circonstances que la masse de coulée liquide puisse s'échapper l'extérieur. Pour éviter ce problème, on utilise des systèmes de soupape, qui sont pourvus d'un canal d'évacuation d'air relié à l'espace creux de moulage du moule de coulée sous pression, d'une soupape d'évacuation d'air disposée dans le canal d'évacuation d'air et d'un dispositif d'actionnement servant à fermer la soupape d'évacuation d'air. Outre les systèmes de soupape à actionnement extérieur, on connaît également les systèmes de soupape actionnés par le matériau de coulée. Ces derniers disposent d'un dispositif d'actionnement, qui présente un transducteur de force actionné par le matériau de coulée et un organe de transmission de force servant à transmettre le mouvement de fermeture du transducteur de force sur la soupape d'évacuation d'air. Un système de soupape de ce type est connu d'après le document EP 0 612 573 A2. En dépit de la fiabilité de fonctionnement élevée d'un système de soupape de ce type et, ce faisant, de temps de fermeture très courts, il serait souhaitable que le système de soupape puisse être adapté, aux emplacements soumis à de fortes contraintes, de manière plus spécifique, aux exigences associées. La présente invention a pour objectif de proposer un système de soupape servant à évacuer l'air de moules de coulée sous pression, comprenant un carter de soupape, qui comprend une partie avant de carter et une partie arrière de carter, sachant qu'un canal d'évacuation d'air pouvant être fermé au moyen d'une soupape d'évacuation d'air est intégré dans la partie avant de carter, et comprenant un dispositif d'actionnement servant à actionner un piston de soupape de la soupape d'évacuation d'air, sachant que le dispositif d'actionnement présente un transducteur de force actionné par un matériau de coulée et un organe de transmission de force servant à transmettre le mouvement de fermeture du transducteur de force sur le piston de soupape de la soupape d'évacuation d'air, et comprenant un bloc-ressort servant à ramener le dispositif d'actionnement et/ou servant à éjecter la masselotte, lequel système de soupape est résistant à l'usure tout en présentant néanmoins, comparativement, des coûts de production favorables. Le présent objectif est atteint grâce à un système de soupape, caractérisé en ce que la partie avant de carter est pourvue d'une première douille entourant au moins la partie supérieure du piston de soupape et/ou d'au moins une douille supplémentaire entourant au moins la partie supérieure du transducteur de force, sachant que la douille respective est plus dure que la partie avant de carter. Alors que la partie avant de carter est pourvue d'une première douille entourant au moins la partie supérieure du piston de soupape et/ou d'une douille supplémentaire entourant au moins la partie supérieure du transducteur de force, sachant que la douille respective est plus dure que la partie avant de carter, le carter est renforcé de manière ciblée au niveau des emplacements soumis à des contraintes élevées.

Des perfectionnements préférés du système de soupape sont décrits dans les revendications dépendantes. Ainsi, on prévoit dans le cadre d'un perfectionnement préféré que la douille respective est insérée dans un alésage intégré dans la partie avant de carter, sachant que le diamètre de l'alésage respectif se réduit en direction de la partie arrière de carter, et sachant qu'un palier est formé au niveau de la zone de transition du diamètre le plus grand au diamètre le plus petit, au niveau duquel palier la douille respective vient en appui par un décrochement correspondant au palier. Par une réalisation de ce type, la douille respective est positionnée avec précision d'un côté dans la direction axiale. Par ailleurs, on garantit que la douille respective ne soit pas déplacée par coulissement même dans le cas de l'action exercée par des forces très élevées, telles qu'elles peuvent apparaître lors de la coulée sous pression. Dans le cadre d'un autre perfectionnement préféré, la partie supérieure du transducteur de force est réalisée de manière cylindrique, sachant que la surface frontale de la partie supérieure devient, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante. Cette réalisation est censée garantir qu'aucune particule ne puisse rester coincée entre la partie supérieure du transducteur de force et la surface intérieure de la douille respective. De préférence, le piston de soupape de la soupe d'évacuation d'air est pourvu, au niveau de l'extrémité avant, d'une partie supérieure cylindrique, dont la surface frontale devient, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante de cette dernière. Il convient également à cet effet de s'assurer qu'aucune particule métallique ne reste coincée entre la partie supérieure du piston de soupape et la surface intérieure de la douille associée. Dans un autre perfectionnement avantageux, aussi bien les douilles que le canal d'évacuation d'air sont disposés dans la partie avant de carter. Cette réalisation offre des avantages eu égard à une production rationnelle ou bon marché. Dans le cadre d'un autre perfectionnement préféré, le dispositif d'actionnement présente un disque entraîneur, lequel est disposé entre le bloc-ressort et 35 une embase du transducteur de force. Un disque entraîneur a, en tant que partie du dispositif d'actionnement, fait ses preuves en particulier en présence de contraintes élevées. Du fait que le dispositif d'actionnement est 5 pourvu d'une plaque de pression mobile, au niveau de laquelle s'appuie le bloc-ressort servant à ramener le dispositif d'actionnement et/ou servant à éjecter la masselotte, cette pièce peut également être adaptée de manière spécifique aux exigences élevées en matière 10 d'usure. Dans le cadre d'un autre perfectionnement préféré, le dispositif d'actionnement présente un organe de fermeture pneumatique comprenant un piston moteur logé dans un alésage du carter et comprenant une buse 15 d'arrivée, sachant que la buse d'arrivée présente une sortie d'air centrale et un organe d'étanchéité entourant la sortie d'air, au niveau duquel le piston moteur vient se poser par son côté frontal dans la position de fermeture. On garantit ce faisant que le 20 piston moteur vient en appui, en assurant l'étanchéité, au niveau de la buse d'arrivée dans la position avant de fermeture, et même lorsque ledit piston moteur serait logé par exemple légèrement de manière inclinée dans l'alésage. 25 Dans le cas d'un autre perfectionnement préféré, le transducteur de force présente, outre la partie supérieure cylindrique, au moins deux autres sections cylindriques, lesquelles sont guidées dans la douille. Une réalisation de ce type a pour avantage que le 30 transducteur de force est guidé, par sa partie supérieure, avec une grande précision, dans la douille. De plus, lesdites sections de guidage soumises à des contraintes élevées peuvent être adaptées avec exactitude à la douille.

De préférence, le côté frontal du piston de soupape et/ou du transducteur de force dépasse, dans l'état reculé, de 0,01 à 1 mm le côté frontal, orienté en direction de la surface avant du carter, de la 5 douille associée. Une réalisation de ce type a fait ses preuves notamment eu égard à l'éjection de la masselotte par le transducteur de force ou par le piston de soupape, d'autant que le matériau de coulée ne peut pas pénétrer, dans le cadre de ladite 10 réalisation, dans la douille associée au transducteur de force ou au piston de soupape. Une autre réalisation préférée du système de soupape prévoit que la douille servant au guidage du piston de soupape est pourvue d'un alésage radial, par 15 l'intermédiaire duquel l'espace intérieur de la douille est relié au canal de sortie, et que le piston de soupape présente deux sections de guidage, sachant que l'une des sections de guidage est disposée avant l'alésage radial et que l'autre section de guidage est 20 disposée derrière l'alésage radial, et sachant que la section de guidage disposée avant l'alésage radial est pourvue d'ajours axiaux. Ladite réalisation permet, d'une manière particulièrement avantageuse, d'évacuer par aspiration les gaz par le piston de soupape. 25 De préférence, la course motrice du transducteur de force est limitée à une valeur inférieure à 2 mm. De ce fait, l'énergie cinétique transmise par le matériau de coulée liquide sur le transducteur de force ou sur l'ensemble du dispositif d'actionnement peut être 30 maintenue dans des limites prédéfinies. Dans le cadre d'un autre perfectionnement préféré du système de soupape, on prévoit que la course motrice du piston de soupape correspond au moins à 3 fois la course motrice du transducteur de force, sachant que le 35 corps de soupape peut être déplacé en marche à vide au- delà de la course motrice du transducteur de force. Ladite réalisation permet d'agrandir le trajet moteur du corps de soupape et de le configurer indépendamment de la course motrice du transducteur de force.

Dans le cadre d'un perfectionnement proposé en variante, le dispositif d'actionnement présente, en tant qu'organe de transmission de force, un disque entraîneur, qui est réalisé d'un seul tenant conjointement avec le transducteur de force. Ceci constitue une alternative, réalisable notamment à des coûts favorables, du système de soupape, qui convient alors en particulier lorsque le matériau de coulée ne parvient pas, avec une énergie cinétique très élevée, sur le transducteur de force.

Dans le cadre d'un autre perfectionnement préféré, le piston de soupape tout comme le piston moteur est soumis à des contraintes exercées au moyen respectivement d'un ressort de pression dans la direction de la position d'ouverture avancée. De ce fait, il est possible d'atteindre une application des forces sur le disque entraîneur plus homogène dans la direction de la position d'ouverture avancée. Pour finir, on prévoit dans le cadre d'un perfectionnement préféré du dispositif de soupape au moins un piston de fermeture à actionnement extérieur, au moyen duquel l'organe de transmission de force et au moins le piston de soupape couplé à ce dernier peuvent être déplacés par coulissement dans la position de fermeture. Une réalisation de ce type a pour avantage que la fermeture de la soupape d'évacuation d'air peut également se faire par un actionnement extérieur à un moment pouvant être déterminé librement. Une fermeture par actionnement extérieur de la soupape d'évacuation d'air est proposée à des fins expérimentales, et, en particulier, au début d'une opération de coulée, à savoir jusqu'à la stabilisation des températures des diverses pièces à l'intérieur du système de soupape. La présente invention est expliquée ci-après de manière plus détaillée à l'aide des figures, sur 5 lesquelles on peut voir : figure 1 : une coupe d'un premier exemple de réalisation d'un système de soupape ; figure 2 : une coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'un système de soupape ; 10 figure 3 : une coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un système de soupape. La figure 1 représente une coupe du système de soupape 1 servant à l'évacuation d'air de moules de coulée sous pression. Dans la mesure où le principe de 15 base d'un système de soupape de ce type est connu d'après le document EP 0 612 573 Al, on n'abordera ci-après en particulier que les éléments essentiels dudit système de soupape ou les pièces de ce dernier configurées selon l'invention. 20 Le système de soupape 1 présente un carter de soupape 2, qui présente une partie avant de carter 2a et une partie arrière de carter 2b. Les deux parties de carter 2a, 2b ne sont pas reliées entre elles par l'intermédiaire de moyens de fixation non illustrés de 25 manière détaillée tels que des vis. Le carter de soupape 2 est pourvu d'un canal d'évacuation d'air, qui est constitué d'un canal d'arrivée 3 débouchant sur le côté inférieur dans la partie avant de carter 2a et d'un canal de sortie 5 menant vers le haut depuis la 30 partie avant de carter 2a. Le canal d'arrivée 3 est relié à l'espace creux de moulage, l'air qu'il contient devant en être évacué, du moule de coulée sous pression, tandis que le canal de sortie 5 est raccordé en règle générale à un dispositif d'évacuation par aspiration. 35 Est disposée dans le carter de soupape 2 une soupape d'évacuation d'air 7, au moyen de laquelle le canal de sortie 5 peut être fermé par rapport au canal d'arrivée 3. Le canal d'arrivée 3 est ouvert en direction de la surface avant 4 du carter 2, sachant que ce qu'on appelle un compensateur est installé au niveau de la surface avant 4, lequel compresseur (non illustré de manière plus détaillé) assure l'étanchéité du carter 2 vers l'avant. La soupape d'évacuation d'air 7 présente un piston de soupape 8, qui peut être déplacé par coulissement, par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement 14, entre une position d'ouverture avant et une position de fermeture arrière. Le dispositif d'actionnement 14 comprend essentiellement un transducteur de force 15, un organe de transmission de force se présentant sous la forme d'un disque entraîneur 20, une plaque de pression 22 immobile, une plaque de pression 24 mobile, un bloc-ressort 23 disposé entre les deux plaques de pression 22, 24 ainsi qu'un organe de fermeture 36 pneumatique. Le disque entraîneur 20 est traversé par deux poussoirs servant à serrer le bloc-ressort 23, lesdits coulisseaux n'étant pas représentés. Les coulisseaux dépassent, dans la position de base, de la surface avant 4 du carter 2. En cas d'installation du compensateur, les coulisseaux sont poussés vers l'arrière et tendent ce faisant le bloc-ressort 23. Par ailleurs, le dispositif d'actionnement 14 peut comprendre également un ou plusieurs pistons de fermeture 21 à actionnement extérieur, désigné de Vacustop, lequel ou lesquels pistons de fermeture fonctionnent de manière pneumatique, sachant qu'on n'entrera pas dans les détails de ce passage. Un unique piston de fermeture 21 est visible, de manière évasive, d'après la présente illustration. Le piston de fermeture 21 mentionné est à actionnement extérieur, de préférence pneumatique, et sert à fermer, dans les temps le piston de soupape 8 au début d'un cycle de coulée. Le lancement de l'opération de fermeture a lieu au moyen d'un signal externe.

Les deux parties de carter 2a, 2b sont constituées d'un matériau résistant aux températures, de préférence d'un acier. Les parties de carter 2a, 2b sont de manière particulièrement préférée produites à partir d'un acier pour travail à chaud à l'instar du 1.2343 ESU. Afin d'adapter le carter 2 aux exigences spécifiques aux emplacements soumis à des contraintes élevées, à savoir dans la zone du piston de soupape 8 de la soupape d'évacuation d'air 7 ainsi que dans la zone du transducteur de force 15 du dispositif d'actionnement 14, deux douilles 26, 31 sont insérées dans la partie avant de carter 2a, lesquelles renferment respectivement la partie avant - partie supérieure 9, 16 - du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15. La première douille 26 tout comme l'autre douille 31 sont produites de préférence à partir d'un acier pour outils résistant à l'usure tel qu'un acier pour travail à froid K 340. Dans tous les cas, les deux douilles 26, 31 sont produites à partir d'un matériau qui est essentiellement plus dur et plus résistant à l'abrasion et à l'usure que les deux parties de carter 2a, 2b. La douille 26, 31 respective est insérée dans respectivement un alésage 28, 33 intégré à partie avant de carter 2a. Afin de pouvoir position avec exactitude les douilles 26, 31 dans la direction axiale, les deux alésages 28, 33 tout comme les deux douilles 26, 31 sont pourvus de respectivement un décrochement 27, 32 ou d'un palier 29, 34. Le diamètre de l'alésage 28, 33 associé s'agrandit en direction de la surface avant 4 en passant par le palier 29, 34 de l'alésage 28, 33 respectif. En d'autres termes, l'alésage 28, 33 respective voit son diamètre réduit dans la direction de la partie arrière de carter 2b, sachant que ledit palier 29, 34 est formé au niveau de la zone de transition du plus grand diamètre au plus petit diamètre, au niveau duquel palier la douille 26, 31 respective vient en appui par le décrochement 27, 32 correspondant au palier 29, 34. Dans le cas d'une réalisation de ce type, il faut presser la douille 26, 31 respective, de la face avant 4, dans l'alésage 28, 33 associé. Lors de la pression, le décrochement 27, 32 de la douille 26, 31 respective vient alors en appui au niveau du palier 29, 34 de l'alésage 28, 33 associé, ce qui permet de positionner avec exactitude la douille 26, 31 respective dans la direction axiale. Cela garantit dans le même temps que la douille 26, 31 respective ne peut poursuivre son déplacement par glissement dans le carter 2 vers l'intérieur en direction de la moitié de carter arrière 2b même sous l'action de forces que le côté frontal avant orienté en direction de la surface avant 4. Cet aspect est par conséquent important dans la mesure où le matériau de coulée - le métal - vient au contact du côté frontal avant de la douille 26, 31 respective avec une forte énergie cinétique depuis le canal d'arrivée 3 lors de la coulée sous pression. La douille 26 servant au guidage du piston de soupape 8 est pourvue d'un alésage 30 radial, par l'intermédiaire duquel l'espace intérieur de la douille 26 est relié au canal de sortie 5. Le transducteur de force 15 est pourvu d'une embase 19, au niveau de laquelle le disque entraîneur 20 vient se poser à force lors du mouvement orienté vers l'avant. Un renfoncement rond servant à loger l'embase 19 du transducteur de force 15 est intégré dans le côté arrière de la partie avant de carter 2a dans la position avancée illustrée dans le cas présent. Le côté arrière de la douille 31 parvient, dans la direction axiale, jusqu'au renfoncement indiqué dans la partie avant de carter 2a. La partie avant du piston de soupape 8 est pourvue, aux fins du guidage dans la douille 26 d'une section de guidage avant 11 et d'une section de guidage arrière 12. La section de guidage avant 11 est pourvue d'ajours lia axiaux. Des gaz provenant du canal d'arrivée 3 peuvent circuler, lorsque la soupape d'évacuation d'air 7 est ouverte, dans le canal de sortie 5 par l'intermédiaire desdits ajours 11a. Le piston de soupape 8, illustré dans l'état ouvert, de la soupape d'évacuation d'air 7 possède une partie supérieure 9 comprenant une surface enveloppante 10 réalisée de manière cylindrique. Le diamètre extérieur de la partie supérieure 9 est adapté exactement au diamètre intérieur de la douille 26 associée. La surface avant de ladite partie supérieure 9 devient, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante 10 de ladite partie supérieure, tel que cela est expliqué de manière plus détaillée dans la description qui suit. Le transducteur de force 15 du dispositif d'actionnement 14 possède trois sections 16, 18 cylindriques, au moyen desquelles il est guidé dans la douille 31. La section avant 16 orientée en direction du canal d'évacuation d'air 3 forme la partie supérieure du transducteur de force 15, laquelle est pourvue d'une surface enveloppante 17 réalisée de manière cylindrique. Le diamètre extérieur de la section avant 16 est à nouveau adapté au diamètre intérieur de la douille 31 associée. La surface frontale de ladite partie supérieure devient de la même manière, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante 17 de la section avant 16.

Par « présentant des arêtes vives », on comprend dans le cas de l'exemple présent, qu'aucun chanfrein ou arrondi notable n'est prévu entre la surface frontale et la surface enveloppante 10, 17 de la partie avant du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15. On comprend que ladite expression ne signifie pas une arête précisément vive, mais que dans une certaine mesure, une petite phase ou un petit rayon de, par exemple quelques petits dixièmes de millimètre sont possibles. La différence entre une zone de transition à arêtes vives et un chanfrein réside dans le fait que le matériau de coulée liquide ne peut former, dans l'état fermé du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15, aucune enveloppe conique, de forme annulaire autour du côté avant du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15 et du côté intérieur de la douille respective 26, 31. Une enveloppe de forme annulaire de ce type a tendance, du fait du petit volume, à se solidifier très vite. De plus, il existe le risque dans le cas d'un chanfrein que l'enveloppe de forme annulaire formée ou les parties ou particules de cette dernière, puissent rester coincées, en particulier lors d'un déplacement coulissant orienté vers l'avant du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15, entre la partie supérieure 9, 16 respective et la surface intérieure de la douille 26, 31 respective, ce qui naturellement est désavantageux et entraîne une augmentation de l'usure. La réalisation présentant des arêtes vives permet d'éviter cela. Une réalisation présentant des arêtes vives de la partie supérieure 9, 16 respective peut être réalisée en particulier en lien avec une douille 26, 31 durcie, entourant la partie supérieure 9, 16, d'autant plus que les parties 9, 26 ; 16, 31 associées peuvent être dimensionnées de manière très précise et peuvent être adaptées les unes aux autres. L'organe de fermeture 36 pneumatique du dispositif d'actionnement 14 possède un piston moteur 37, qui est logé dans un alésage 35 du carter 2 et qui est soumis à des contraintes exercées au moyen d'un ressort de pression 38 dans la direction de la partie avant de carter 2a. Ainsi, le dispositif d'actionnement 14 est maintenu dans la position d'ouverture avant au moyen du ressort de pression 38. Du reste, l'organe de fermeture 36 comprend une buse d'arrivée 39, qui est pourvue d'une sortie d'air centrale (non visible). Un organe d'étanchéité 40 entourant la sortie d'air est disposé au niveau du côté frontal de la buse d'arrivée 39, au niveau duquel organe d'étanchéité le piston moteur 37 vient se poser par son côté frontal dans la position de fermeture. Ledit organe d'étanchéité 40 est censé garantir que le piston moteur 37 vienne en appui, dans la position avant, en assurant l'étanchéité, au niveau de la buse d'arrivée 39, et ce également lorsque, par exemple, l'alésage 35 est usé de manière non symétrique et que le côté frontal du piston moteur 37 se trouve de ce fait légèrement incliné. L'organe de fermeture 36 pneumatique sert en 25 particulier à maintenir le piston de soupape 8 dans la position de fermeture atteinte par l'impulsion de force du transducteur de force 15. Dans la mesure où la fonction du système de soupape est connue d'après le document EP 0 612 573 Al 30 mentionné en introduction, on n'abordera dans la description qui suit que brièvement son mode d'action. Lorsque la soupape d'évacuation d'air 7 est ouverte, des gaz provenant de l'espace creux de moulage du moule de coulée sous pression peuvent être aspirés par 35 l'intermédiaire du canal de sortie 5 du système de soupape. Les gaz circulent dans ce cadre par l'intermédiaire du canal d'arrivée 3 et par l'intermédiaire de la soupape d'évacuation d'air 7 ouverte dans la douille 26, où ils parviennent, par l'intermédiaire de l'alésage 30 radial de cette dernière, dans le canal de sortie 5, qui est relié à un dispositif d'évacuation par aspiration non représenté de manière détaillée. Dès que l'espace creux de moulage du moule de coulée sous pression est rempli du matériau de coulée, le matériau de coulée liquide s'échappe par l'intermédiaire du canal d'évacuation d'air et pénètre, par l'intermédiaire du canal d'arrivée 3, dans le système de soupape jusqu'au transducteur de force 15. Du fait de l'énergie cinétique du matériau de coulée poursuivant son déplacement à une vitesse élevée, le transducteur de force 15 est poussé brutalement vers l'arrière dans la direction de la partie arrière de carter 2b par le matériau de coulée venant en contact avec le côté frontal dudit transducteur de force. Du fait de l'embase 19, reposant au niveau du disque entraîneur 20, du transducteur de force 15, le disque entraîneur 20 est de la même manière poussé vers l'arrière. Le disque entraîneur 20 entraîne dans ce cadre, dans le même temps, le piston de soupape 8 de la soupape d'évacuation d'air 7 ainsi que le piston moteur 37 de la soupape 36 pneumatique. Ainsi, la soupape d'évacuation d'air 7 est fermée, et aucun matériau de coulée ne peut parvenir dans le canal de sortie 5 ou sortie du système de soupape 1.

La course motrice du transducteur de force 15 est limitée à une fraction du trajet moteur du piston de soupape 8 de la soupape d'évacuation d'air 7 ou du dispositif d'actionnement 14. De préférence, la course motrice du transducteur de force 15 est limitée au maximum à un tiers du trajet moteur du piston de soupape 8. Inversement cela signifie que la course motrice du piston de soupape 8 correspond au moins à 3 fois la course motrice du transducteur de force 15. Après que le transducteur de force 15 s'est posé, par son côté arrière, au niveau de la partie arrière de carter 2b, le dispositif d'actionnement 14 poursuit en marche libre sont déplacement vers l'arrière jusqu'à ce que les éléments correspondants viennent en appui au niveau de la butée respective. L'énergie cinétique transmise par le transducteur de force 15 sur les éléments du dispositif d'actionnement 14 suffit dans tous les cas pour déplacer les éléments de ce dernier, à savoir le disque entraîneur 20 conjointement avec le piston de soupape 8 et le piston moteur 37, jusqu'au niveau de leurs butées arrière, sachant que l'énergie transmise suffit naturellement pour surmonter la force du ressort de pression 38. Néanmoins, le mouvement de déplacement orienté vers l'arrière du dispositif d'actionnement 14 est soutenu en ce que le piston moteur 37 est soulevé de la buse d'arrivée 39 et que l'air comprimé affluant dans l'alésage 41 en provenance de la buse d'arrivée 39 pousse vers l'arrière le piston moteur. Toutefois, l'organe de fermeture 36 pneumatique sert de prime abord à maintenir le dispositif d'actionnement 14 dans la position de fermeture arrière. L'organe de fermeture 36 pneumatique présente à cet effet des dimensions telles que la pression agissant sur le côté frontal du piston moteur 37 suffit pour maintenir le piston moteur 37, et ce faisant l'ensemble du dispositif d'actionnement 14, dans la position de fermeture arrière, à l'encontre de la force du ressort de pression 38. A la fin de l'opération de coulée, le compensateur (non représenté) est retiré de la surface avant 4. Dans 35 ce cadre, les coulisseaux (non représentés) sont débloqués, ce qui permet de détendre le bloc-ressort 23. Le bloc-ressort 23 pousse alors la plaque de pression 24 mobile contre le disque entraîneur 20, qui, à son tour, pousse vers l'avant dans la direction de la face avant 4, le piston de soupape 8, le transducteur de force 15 et le piston moteur 37. Le piston de soupape 8 et le transducteur de force 15 exercent, dans ce cadre, une pression sur la masse de coulée - la masselotte - solidifiée à l'intérieur du carter de soupape 2 dans le canal d'arrivée 3 et éjectent cette dernière vers l'avant du carter de soupape 2. Le bloc-ressort 23 sert ainsi à ramener le dispositif d'actionnement 14 ainsi qu'à éjecter la masse de coulée solidifiée. L'éjection de la masse de coulée solidifiée est favorisée par la réalisation « à arêtes vives » du piston de soupape 8 et du transducteur de force 15, en ce que, lors du déplacement par coulissement orienté vers l'avant, du piston de soupape 8 ou du transducteur de force 15, le matériau de coulée solidifié et se trouvant éventuellement dans la douille respective est totalement retiré. Dans la mesure où aussi bien le piston de soupape 8 que la douille 26 sont produits à partir d'un matériau très dur et que le diamètre extérieur de la partie supérieure 9 du piston de soupape 8 est adapté avec précision au diamètre intérieur de la douille 26 associée, à savoir est plus petit de seulement de quelques centièmes de millimètre et qu'en outre la surface frontale de la partie supérieure 9 devient également, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante 10, il est possible d'éliminer en particulier même les petites et les plus petites particules de métal de la douille 26. Cela s'applique également de manière similaire au transducteur de force 15 avec la douille 31 associée.

En variante ou en supplément, le transducteur de force 15 peut présenter des dimensions telles et être adapté à la douille 31 de telle manière que le côté frontal du transducteur de force 15 dépasse, dans l'état reculé, de 0,01 à 1 mm du côté frontal, orienté en direction de la surface avant 4 du carter 2, de la douille 31 associée. Cela permet d'éviter principalement que du matériau de coulée ne pénètre dans la douille 31. Cela s'applique également de manière similaire au piston de soupape 8, en ce que ce dernier présente des dimensions telles et qu'il est adapté à la douille 26 de telle manière que la partie supérieure 9 dudit piston de soupape dépasse, dans l'état reculé, d'environ 0,01 à 1 mm du côté frontal, orienté en direction de la surface avant 4 du carter 2, de la douille 26 associée. La figure 2 illustre une coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'un système de soupape, sachant qu'on aborde, dans la description qui suit, en particulier que les différences constatées en comparaison avec l'exemple de réalisation qui précède. Ainsi, une différence majeure par rapport à l'exemple de réalisation qui précède réside dans le fait que le transducteur de force 15a et le disque entraîneur 20a ne forment pas des composants séparés, mais sont constitués d'une seule pièce. Le disque entraîneur 20a ne présente également aucun prolongement, en revanche un ressort de pression 43 faisant office de ressort de rappel est en appui au niveau du côté arrière du disque entraîneur 20a, lequel ressort de pression sert à ramener le dispositif d'actionnement 14 dans la position d'ouverture avancée. De plus, on peut voir sur cette figure un piston de fermeture 21a, au moyen duquel le disque entraîneur 20a peut être poussé vers l'arrière. Le fait de repousser le disque entraîneur 20a entraîne également une fermeture de la soupape d'évacuation d'air 7 couplé à ce dernier. De préférence, deux pistons de fermeture 21a sont prévus, lesquels sont disposés par exemple les uns à côté des autres de manière horizontale ou les uns sous les autres dans la diagonale - de manière inclinée, sachant que cette représentation ne permet de voir qu'un piston de fermeture 21a. Le piston de fermeture 21a est à actionnement extérieur, de préférence est pneumatique, et sert à fermer dans les temps le piston de soupape 8 au début d'un cycle de coulée de sorte qu'aucun matériau de coulée ne puisse parvenir dans le canal de sortie 5. Les conduits ou canaux pneumatiques, par l'intermédiaire desquels la surface frontale, tournée vers la surface avant 4, du piston de fermeture 21a peut être soumise à des contraintes de manière pneumatique, ne sont pas visibles sur cette illustration. Tel que cela a déjà été mentionné en introduction, le ou les pistons de fermeture 21a servent à fermer dans les temps le piston de soupape 8 au début du cycle de coulée. Dans tous les cas, le piston de soupape 8 doit être fermé avant que le matériau de coulée n'entre dans le canal d'arrivée 3. Une fois les températures stabilisées à l'intérieur du système de soupape après quelques opérations de coulée, la fermeture du piston de soupape 8 de la soupape d'évacuation d'air 7 peut être effectuée par l'intermédiaire du matériau de coulée exerçant des contraintes sur le transducteur de force 15a. Selon l'expérience acquise, la fermeture de la soupape d'évacuation d'air 7 peut être effectuée par un actionnement du matériau de coulée après environ 10 à 50 opérations de coulée. Pour finir, on peut identifier encore une vis 42, au moyen de laquelle les deux parties de carter 2a, 2b sont maintenues l'une à l'autre. On entend que plusieurs vis 42 de ce type sont prévues. La figure 3 représente une coupe d'un troisième exemple de réalisation d'un système de soupape, sachant qu'on aborde ici également notamment que les différences constatées en comparaison avec le premier exemple de réalisation. Une différence majeure par rapport à l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1 réside dans le fait qu'aussi bien le piston de soupape 8b que le piston moteur 37b sont soumis à des contraintes exercées au moyen respectivement d'un ressort de pression 44, 45 en direction de la position d'ouverture avancée. De plus, au moins un piston de fermeture 21b à actionnement extérieur est également prévu, au moyen duquel le disque entraîneur 20b peut être poussé vers l'arrière. La partie arrière du disque entraîneur 20a est formée par un prolongement conique. La plaque de pression 22a immobile est pourvue d'un évidement rond, dans lequel le transducteur de force 15a est guidé par son extrémité arrière. Du fait que le piston de soupape 8b et le piston moteur 37b sont soumis à des contraintes exercées par respectivement un ressort de pression 44, 45 dans une direction, on obtient une application des forces plus homogène vers l'avant sur le disque entraîneur 20a. Il s'entend que les diverses caractéristiques des exemples de réalisation illustrés sur les figures 1 à 3 peuvent être combinées. A cet égard, il convient de mentionner que le piston de soupape 8b et le piston moteur 37b peuvent, à titre d'exemple, également dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, être soumis à des contraintes exercées au moyen de respectivement un ressort de pression dans la direction de la position d'ouverture avancée.

Les avantages majeurs du système de soupape illustré peuvent être résumés comme suit : - du fait de l'utilisation de douilles durcies, le système de soupape peut être réalisé de manière à présenter une résistance face à l'usure notamment au niveau des emplacements soumis à des contraintes élevées, sachant que ledit système de soupape présente néanmoins comparativement des coûts de production favorables ; - le système de soupape permet une évacuation d'air sûre et fiable jusqu'à un remplissage intégral de l'espace creux de moulage ; - le système de soupape présente une structure simple et une longue durée de vie ; - il est possible de remplacer rapidement et simplement les pièces d'usure telles que les deux douilles, les deux plaques de pression ou encore les pistons de soupape et le transducteur de force ; - en prévoyant un ou plusieurs pistons de fermeture à actionnement extérieur, on peut garantir que le piston de soupape est fermé dans les temps également au début d'un cycle de coulée d sorte qu'aucun matériau de coulée ne puisse parvenir dans le canal de sortie.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Système de soupape (1) servant à évacuer l'air de moules de coulée sous pression, comprenant un carter de soupape (2), qui comprend une partie avant de carter (2a) et une partie arrière de carter (2b), sachant qu'un canal d'évacuation d'air (3, 5) pouvant être fermé au moyen d'une soupape d'évacuation d'air (7) est intégré dans la partie avant de carter (2a), et comprenant un dispositif d'actionnement (14) servant à actionner un piston de soupape (8) de la soupape d'évacuation d'air (7), sachant que le dispositif d'actionnement (14) présente un transducteur de force (15) actionné par un matériau de coulée et un organe de transmission de force (20) servant à transmettre le mouvement de fermeture du transducteur de force (15) sur le piston de soupape (8) de la soupape d'évacuation d'air (7), et comprenant un bloc-ressort (23) servant à ramener le dispositif d'actionnement (14) et/ou servant à éjecter la masselotte, caractérisé en ce que la partie avant de carter (2a) est pourvue d'une première douille (26) entourant au moins la partie supérieure (9) du piston de soupape (8) et/ou d'au moins une douille supplémentaire (31) entourant au moins la partie supérieure (16) du transducteur de force (15), sachant que la douille (26, 31) respective est plus dure que la partie avant de carter (2a).
2. 2. Système de soupape (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille respective (26, 31) est insérée dans un alésage (28, 33) intégré à la partie avant de carter (2a), sachant que le diamètre de l'alésage (28, 33) respectif se réduit en direction de la partie arrière de carter (2b), et sachant qu'un palier (29, 34) est formé au niveau de la transition du diamètre le plus grand au diamètre le plus petit, auniveau duquel la douille (26, 31) respective vient en appui par un décrochement (27, 32) correspondant au palier (29, 34).
3. 3. Système de soupape (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (16) du transducteur de force (15) est réalisée de manière cylindrique, sachant que la surface frontale de la partie supérieure (16), devient, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante (17).
4. 4. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston de soupape (8) de la soupape d'évacuation d'air (7) présente, au niveau de l'extrémité avant, une partie supérieure (9) cylindrique, dont la surface frontale devient, en présentant des arêtes vives, la surface enveloppante (10) de cette dernière.
5. 5. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (26, 31) respective tout comme le canal d'évacuation d'air (3, 5) sont disposés dans la partie avant de carter (2a).
6. 6. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (14) présente, en tant qu'organe de transmission de force (20), un disque entraîneur, qui est disposé entre le bloc-ressort (23) et une embase (19) du transducteur de force (15).
7. 7. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (14) présente une plaque de pression (24) mobile, au niveau de laquelle s'appuie le bloc-ressort ((23) servant à ramener le dispositif d'actionnement (14) et/ou servant à éjecter la masselotte.
8. 8. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (14) présente un organe de fermeture (36) pneumatique comprenant un piston moteur 5 (37) logé dans un alésage (35) du carter (2) ainsi qu'une buse d'arrivée (39), sachant que la buse d'arrivée (39) présente une sortie d'air centrale et un organe d'étanchéité (40) entourant la sortie d'air, au niveau duquel le piston moteur (37) vient se poser dans 10 la position de fermeture par son côté frontal.
9. 9. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transducteur de force (15) présente, outre la partie supérieure (16) cylindrique, au moins deux sections (18) 15 cylindriques supplémentaires, lesquelles sont guidées dans la douille (31).
10. 10. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté frontal du piston de soupape (8) et/ou du 20 transducteur de force (15) dépasse, lorsqu'il est reculé, de 0,01 à 1 mm le côté frontal, orienté en direction de la surface avant (4) du carter (2), de la douille (26, 31) associée.
11. 11. Système de soupape (1) selon l'une quelconque 25 des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (26) servant au guidage du piston de soupape (8) est pourvue d'un alésage (30) radial, par l'intermédiaire duquel l'espace intérieur de la douille (26) est relié au canal de sortie (5), et en ce que le 30 piston de soupape (8) présente deux sections de guidage (11,
12. 12), sachant que l'une des sections de guidage (11) est disposée avant l'alésage (30) radial et que l'autre section de guidage (12) est disposée derrière l'alésage (30) radial, et sachant que la section de guidage (11)disposée avant l'alésage (30) radial est pourvue d'ajours (11a) axiaux. 12. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 5 la course motrice du transducteur de force (15) est limitée à une valeur inférieure à 2 mm.
13. 13. Système de soupape (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la course motrice du piston de soupape (8) correspond au moins à 10 3 fois la course motrice du transducteur de force (15).
14. 14. Système de soupape (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (14) présente, en tant qu'organe de transmission de force, un disque entraîneur (20a), qui 15 est réalisé d'un seul tenant conjointement avec le transducteur de force (15a).
15. 15. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aussi bien le piston de soupape (8b) que le piston 20 moteur (37b) sont contraints au moyen de respectivement un ressort de pression (44, 45) dans la direction de la position d'ouverture avancée.
16. 16. Système de soupape (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 qu'est prévu au moins un piston de fermeture (21) à actionnement extérieur, au moyen duquel l'organe de transmission de force (20) et au moins le piston de soupape (8) couplé à ce dernier peuvent être déplacés par coulissement dans la position de fermeture.