Brevet FR2001755A1 — publié le 19691003

La présente invention se rapporte à une machine destinée à être utilisée pour le moulage des objets en matières moulables, et plus particulièrement à la réalisation des moules et noyaux pour la fonderie. Bien que la description donnée cidessous se rapporte plus particulièrement à la formation de noyaux de fonderie, il va de soi que l'invention ntest pas limitée à cette application et qu'elle est également applicable à la formation de tous objets moulés, par exemple d'objets moulés en matières granulaires tassées, tels que des briques et équivalents, ou bien des objets en métal moulé, réalisés par exemple par coulée par gravité ou par coulée sous pression, ou encore des objets moulés en matières plastiques ou en caoutchouc. Pour la fabrication de noyaux pour la fonderie, on introduit du sable pour noyaux et un liant dans une cavité formée dans une botte à noyaux, qui peut être divisée en deux ou plus de deux parties pour permettre d'enlever le noyau après le moulage. Cette opération s'appelle le démoulage. Bien que le procédé de fabrication de noyaux puisse être mis en oeuvre manuellement ou de manière semi-automatique, l'introduction du sable à noyaux et du liant et le démoulage du noyau terminé s'effectuent fréquemment à la machine, les machines utilisées pour cela portant des noms très variés comme machines à souffler les noyaux, machines à éjecter les noyaux, etc... Pour l'utilisation de ces machines, on place la botte à noyau sur la table de la machine, l'orifice qui donne dans la cavité étant dirigé vers le haut, puis on bride la bote sur une texte de soufflage. Du sable et du liant sont ensuite soufflés dans la cavité par la tête de soufflage pour former le noyau. Ensuite, on abaisse la table et on divise la bolte à noyau pour pouvoir démouler le noyau. Ce principe est généralement appliqué quelque soit le type de noyau à réaliser, par exemple les noyaux au sable et à l'huile, qui doivent astre étuvés après avoir été extraits de la botte à noyau, les noyaux liés par un silicate de métal alcalin, qui doivent être fixés par imprégnation d'anhydride carbonique gazeux, et les noyaux liés à la résine, qui peuvent faire prise à chaud ou à froid. Dans le cas des compositions faisant prise à chaud, la composition sable/résine peut être insufflée dans une botte à noyau chauffée de façon que la prise commence immédiatement et qu'on puisse exécuter le démoulage sans avoir à laisser s'écouler un temps de prise. Ce procédé de fabrication des noyaux est généralement connu sous la désignation de "procédé à la boite chaude" et c'est à un tel procédé que la présente invention est particulièrement applicable. La prise demande évidemment plus de temps lorsqu'on utilise des processus de durcissement par gaz acide ou autre processus de durcissement à froid. Il est de pratique habituelle, lorsqu'on fabrique des noyaux à la résine par le procédé à la botte chaude, de prévoir, à l'intérieur de la machine à fabriquer les noyaux, des moyens permettant de chauffer les boltes à noyaux. Lorsqu'on ouvre la boite à noyau, le noyau reste normalement dans la cavité de la partie supérieure ou de la partie inférieure de la boîte. Pour pouvoir extraire le noyau durci de la boite à noyau, il est habituel d'utiliser des poinçons éjecteurs ou de démoulage dans les demi-boStes à noyau de façon que le noyau puisse être éjecté de la demi-bofte à la fois rapidement et sans dommage.Le mode le plus habituel d'extraction du noyau consiste à soulever tout d'abord la demi-boite supérieure, avec fonctionnement simultané des éjecteurs supérieurs, en laissant le noyau dans la demi-boite inférieure puis à actionner les poinçons éjecteurs de dessous pour soulever le noyau et le dégager de la bolte pour extraire le noyau de la machine, par exemple par insertion d'une fourche au-dessous des noyaux et entre les poinçons de démoulage, puis en élevant la fourche. Cette technique est appelée démoulage par dessous. (La moitié inférieure d'un moule s'appelle le châssis de dessous et la moitié supérieure le châssis de dessus ; pour simplifier onutilisera ces termes dans la suite). Suivant une variante, on enlève toute la boîte à noyaux de la machine, on l'amène à une porte de démoulage où l'on enlève d'abord le châssis de dessous, avec fonctionnement simultané des éjecteurs inférieurs pour faire en sorte que le noyau soit retenu dans le châssis de dessus et le noyau durci est ensuite extrait du chassis de dessus par les éjecteurs de dessus. Le noyau démoulé tombe sur une surface de réception appropriée. Cette technique s'appelle le démoulage par dessus. Néanmoins, aucun de ces procédés n'est entièrement satisfaisant pour toutes les applications. Dans le cas du démoulage par dessous, on se heurte à la difficulté consistant à extraire mécaniquement le noyau éjecté sans endommager les éjecteurs ni le noyau, opération très difficile lorsqu'il y a lieu de démouler simultanément un certain nombre de petits noyaux, de sorte que l'on préfère le démoulage par dessus pour la plupart des applications. Toutefois, les machines utilisées sont généralement à cycle automatique et il est mal oommode et long d'incorporer les opérations mécaniques impliquées par l'évacuation du châssis de dessus de la machine à souffler et la remise en place de ce châssis de dessus dans la machine après le démoulage du noyau. Il est mal commode et long d'incorporer les opérations mécaniques supplémentaires qui comportent l'évacuation de la boite à noyau de la machine à souffler et la remise en place de cette boîte à noyau dans la machine apres le démoulage du noyau. Un but de la présente invention est de réaliser une machine capable d'exécuter le démoulage par dessous mais qui soit exempte des inconvénients qu'on vient de mentionner. Plus particulièrement, l'invention a pour objet une machine munie de moyens capables de démouler les objets moulés dans une telle machine par démoulage par dessus ou par démoulage par dessous et qui soit, dans le cas du démoulage par dessus, capable de démouler les objets moulés sans qu'il soit nécessaire d'enlever aucune pièce du moule de la machine. Suivant l'invention, une machine dans laquelle une matière à mouler est introduite dans une cavité formée par un châssis de dessus et un châssis de dessous qui coopèrent entre eux, et qui comprend des poinçons éjecteurs que l'on peut faire passer à travers le châssis de dessus et le châssis de dessous pour en éjecter un corps moulé, est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens qui servent à libérer le corps moulé du châssis de dessous avant qu'il ne soit libéré du châssis de dessus par les poinçons éjecteurs, et un dispositif d'évacuation agencé pour recevoir un corps moulé libéré du châssis de dessus et l'évacuer de la machine. La matière à mouler peut être composée de sable à noyaux et de liant, d'un mélange pour la fabrication des briques, de métal fondu ou d'une composition caoutchouteuse ou plastique. Pour des raisons qui seront expliquées plus bas, la machine comprend de préférence un bâti rigide et les moyens servant à démouler la pièce moulée du châssis de dessus comprennent des moyens servant à maintenir les éjecteurs de dessus dans une position fixe par rapport au bâti et des moyens qui obligent le châssis de dessus à s'élever d'un seul bloc, Il peut être quelquefois préférable de construire le châssis de dessus de façon que la pièce moulée soit retenue à ce châssis non pas uniquement par adhérence, (l'adhérence étant habituellement suffisante pour maintenir le noyau dans le châssis de dessus) mais par des tenons ou saillies analogues formés pendant le moulage par des cavités appropriées prévues dans le châssis de dessus.Lorsqu'on démoule la pièce moulée du châssis de dessus, ces tenons se cisaillent et peuvent astre ensuite éventuellement enlevés du châssis de dessus. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en élévation de coté d'une machine à noyaux suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe d'une partie de la machine de la figure 1. La figure 3 est une vue de détail de la machine de la figure 2 à plus grande échelle. Sur les figures on a représenté une machine 1 à souffler les noyaux comprenant une table 2 que l'on peut faire monter et descendre hydrauliquement à l'aide de moyens représentés dans leur ensemble en 3. Un demi-châssis inférieur ou châssis de dessous 4 est porté par la table par l'intermédiaire d'un support 5 dans lequel est suspendu un plateau 5a qui porte des éléments chauffants 6 et des poinçons éjecteurs de dessous 7. Le plateau 5a peut se soulever par rapport au châssis de dessous sous l'action d'un plateau 8a qui peut se déplacer sous l'action de moyens de commande hydrauliques indépendants 8. Au-dessus du châssis de dessous 4 est disposé une demi-bofte à noyaux supérieure ou châssis de dessus 9. Dans un plan situé au-dessus du châssis de dessus 9 est diposé une tête multiple 10 de châssis de dessus (qui comprend des éléments chauffants 6a et des poinçons éjecteurs 11) et un réservoir 12 de soufflage, tous ces éléments étant montés de façon à pouvoir être déplacés latéralement et de façon que l'on puisse placer la tête multiple 10 ou le réservoir 12 de soufflage au-dessus du châssis de dessus 9 et en appui surcelui-ci. Pendant que la tête multiple 10 est dans sa position d'éjection (comme représenté sur la figure 2), le réservoir 12 de soufflage se trouve en position de remplissage au-dessous d'une trémie 18 de sable à noyaux. Il est prévu des butées 13 d'arrêt du châssis de dessus qui sont destinées à coopérer avec une bride 19 du châssis de dessus 9 et qui peuvent se soulever ou s'abaisser sous l'action de moyens hydrauliques 14. Un dispositif 15 d'évacuation des noyaux, de type connu, est prévu pour évacuer le noyau 16 qui a été démoulé de la cavité 17 délimitée par le châssis de dessus et le châssis de dessous. Le fonctionnement de cette machine à souffler les noyaux et le procédé par lequel on obtient un démoulage par dessus rapide et facile est le suivant : On commence la description au point du cycle où un noyau fini a été extrait de la machine ; on abaisse les butées 13 d'arrët du châssis de dessus à la course maximale et on ramène le réservoir 12 de soufflage à la position de soufflage, en partant de sa position de remplissage, c'est-à-dire qu'on le ramène à la position indiquée sur la figure 1. On soulève la table pour brider les deux demi-boîtes 4 et 9 l'une sur l'autre et sur le réservoir de soufflage.Ensuite, la matière de formation du noyau est insufflée dans la cavité 17 pour former un noyau et, après le remplissage de la cavité, on fait légèrement descendre l'ensem- ble de la bofte à noyaux, pour l'amener dans une position de durcissement dans laquelle le châssis de dessus est dégagé des butées 13 et du réservoir 12 de soufflage. Ensuite, le réservoir 12 de soufflage est ramené à la position de remplissage au-dessous de la trémie 18 en même temps que la tête multiple 10 de démoulage du châssis de dessus arrive en position au-dessus du châssis de dessus 9, comme représenté sur la figure 2.On fait alors descendre les poinçons éjecteurs 11 du châssis de dessus dans le châssis de dessus 9 à travers des trous pratiqués dans ce dernier jusqu a ce que les tiges de guidage principales lia du châssis de dessus entrent en contact avec le châssos de dessous 4 et avec les tiges de guidage principales 7a du châssis de dessous, voir figure 3, ce qui évite que les poinçons éjecteurs du châssis de dessus ne brisent le noyau. A la fin du cycle de durcissement, on soulève le plateau 8a jusqu a ce qu'il entre en contact avec le plateau 5a. Les tiges de guidage principales 7a qui sont déjà en contact avec le châssis de dessus 9 et avec les tiges de guidage principales îîa du châssis de dessus empêchent les poincons éjecteurs du châssis de dessous d'écraser le noyau.Pour démouler le noyau durci, on abaisse ensuite la table 2, en permettant ainsi la boite à noyaux de descendre jusqu a ce que le châssis de dessus 9 soit arrêté par les butées 13. Le châssis de dessous 4, en accompagnant la table, continue à descendre mais indépendamment de ses poinçons éJecteurs 7 et de ses tiges de guidage principales 7a qui sont maintenues respectivement en contact avec le noyau immobile et avec le châssis de dessus 9 jusqu a leur limite de pénétration dans le châssis de dessous. La suite de la descente de la table termine le démoulage de la moitié inférieure du noyau en séparant les poinçons éjecteurs 7 du noyau et les tiges de guidage 7a du châssis de dessus 9. En abaissant la table 8a, on peut effacer les poinçons 7 et les tiges 7a dans le châssis de dessous 4.Pendant la séquence décrite ci-dessus, on empêche les poinçons éjecteurs 11 du châssis de dessus d'éjecter le noyau durci en faisant en sorte qu'un cylindre hydraulique qui actionne ces poinçons atteigne la limite de sa course juste avant que le châssis de dessus-ne soit arrëté par les butées 13. Ainsi qu'on l'a noté plus haut, il peut être avantageux de prévoir une partie rentrante dans le châssis de dessus afin de donner à ce châssis une prise mécanique sur le noyau durci. Toutefois la matière durcie qui remplit cette partie rentrante est facilement cisaillée par la pression des poin çons éjecteurs 11 pendant l'opération de démoulage par dessus. Le mécanisme 15 d'évacuation des noyaux est ensuite mis en position directement au-dessous du noyau (un dispositif particulièrement avantageux dans son utilisation comme mécanisme d'évacuation est décrit dans la demande de brevet britannique N" 9702/68 du 28 février 1968 au nom de la demanderesse). On relève ensuite les butées 13 d'arrêt du châssis de dessus pour soulever le châssis de dessus le long des poinçons éjecteurs fixes il qui éjectent le noyau, lequel tombe alors sur le mécanisme d'évacuation 15. Le mécanisme de démoulage 10, 11 revient ensuite à sa position extrême supérieure, le mécanisme d'évacuation évacue le noyau de la machine et les butées 13 d'arrêt du châssis de dessus reviennent à leur position extrême inférieure pour commencer un autre cycle. La machine peut être transformée en une machine à démoulage par dessous par l'adoption de la séquence suivante. On relève les butées 13 d'arrêt du châssis de dessus pour les amener et les fixer à une position telle que, dans la position de durcissement, le châssis de dessus se trouve juste au-dessus des butées 13 sans s'appuyer sur ces butées. On reproduit ensuite le cycle décrit ci-dessus, qui est le cycle de démoulage par dessus, jusqu a la fin de la phase de durcissement. Ensuite, on abaisse la table 2 et les poinçons éjecteurs 7. Le châssis de dessus 9 est arrêté par les butées 13 tandis que le châssis de dessous continue à descendre et que les poinçons éjecteurs 11 traversent le châssis de dessus 9 et poussent le noyau pour le séparer du châssis de dessus en le laissant en contact avec le châssis de dessous. Lorsque les poinçons éjecteurs 11 atteignent l'extrémité inférieure de leur course, ils se séparent du noyau, lequel continue son mouvement descendant dans le châssis de dessous et les poinçons éjecteurs de dessus peuvent alors être rétractés. Lorsque la table 2 a atteint sa limite inférieure, on relève les poinçons éjecteurs 7 pour soulever le noyau et le séparer du châssis de dessous 4 après quoi on peut utiliser un mécanisme d'évacuation des noyaux approprié quelconque pour évacuer le noyau de la machine. On rétracte ensuite les poinçons éjecteurs de dessous dans le châssis de dessous et le cycle se poursuit comme on l'a indiqué ci-dessus. REVENDICATIONS 1.- Machine à mouler dans laquelle la matière est introduite dans une cavité formée par un châssis de dessus et un châssis de dessous qui coopèrent entre eux, et qui comprend des poinçons éjecteurs que l'on peut faire passer à travers le châssis de dessus et le châssis de dessous pour éjecter de ces châssis un corps moulé, cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens qui servent à libérer le corps moulé du châssis de dessous avant qu'il ne soit libéré du châssis de dessus-par les poinçons éjecteurs, et un dispositif d'évacuation agencé pour recevoir un corps moulé libéré du châssis de dessus et l'évacuer de la machine. 2. - Machine suivant la revendication 1, comprenant un bâti rigide, et caractérisée en ce que les moyens servant à libérer le corps moulé du châssis de dessus comprennent des moyens qui retiennent les poinçons éjecteurs de dessus dans une position fixe par rapport au bâti et des moyens qui font monter le châssis de dessus comme un seul bloc. 3.- Machine suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le châssis de dessus contient des cavités pour le moulage de tenons. 4.- Machine suivant l'une quelconque des revendica tionsl à 3, caractérisée en ce qu'elle est une machine à souffler les noyaux.