Brevet FR2099471A1 — publié le 19720317

La présente invention concerne un dispositif de mise en forme de moules en sable, et plus précisément des perfectionnements aux machines à mouler suivant un contour. Une telle machine est un appareil comportant plusieurs blocs 5 de serrage appliquant une compression à du sable introduit et tassé par secouage dans un récipient. La machine est avantageuse car elle fournit un moule en sable de dureté pratiquement uniforme, si bien que le sable est comprimé uniformément de façon satisfai-sante/ians toutes les parties du moule et avec une précision dimen-10 sionnelle élevée. Cependant, la dureté n'est pas toujours idéalement répartie et il est utile d'améliorer cette caractéristique. L'invention Concerne un dispositif de mise en forme de moules en sable du type décrit, et il permet d'obtenir une bonne répartition des duretés en mettant en oeuvre un cycle de moulage rela-15 tivement rapide, grâce à une action compensatrice automatique qui s'exerce entre les blocs de serrage ou les pistons des vérins de serrage. L'invention concerne plus précisément un dispositif de mise en forme de moules en sable comprenant une tête et un dispositif por-20 tant un récipient, l'un de ces deux éléments au moins étant mobile dans le sens vertical par rapport à l'autre, plusieurs pistons de serrage montés dans la tête et traversant une plaque de distribution, un dispositif destiné à appliquer une pression hydraulique relativement faible sur les pistons lorsqu'ils sont en position 25 rétractée par rapport au dispositif de support de récipient, ladite pression étant destinée à repousser ces pistons dans leur position la plus basse, plusieurs blocs de serrage montés au bout des pistons et destinés à coopérer avec le sable qui se trouve dans le récipient, un dispositif destiné à délimiter un passage dans la-30 dite plaque distributrice qui communique avec les parties supérieures des vérins des pistons lorsque les blocs de serrage viennent coopérer avec le sable dans le récipient, du fait du rapprochement relatif de la tête et du dispositif de support en assurant la compression du sable, un dispositif destiné à maintenir une pres-35 sion prédéterminée par relâchement de la pression hydraulique dans le passage délimité lorsqu'elle atteint la valeur maximale prédéterminée, si bien qu'il existe une compensation entre les divers pistons de serrage et que le sable est comprimé dans les zones qui se trouvent au-dessous des blocs de serrage. 71 26396 2099471 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti-ront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures la à Id sont des coupes verticales schématiques 5 d'éléments d'un mode de réalisation préféré de l'invention en diverses positions de travail ; la figure 2 est une coupe verticale agrandie montrant la position relative d'une partie d'une plaque distributrice et l'un des pistons de serrage : avec 10 la figure 3 est une vue agrandie/des parties arrachées, destinée à montrer la disposition des blocs de serrage destinés à comprimer et à mouler le sable en lui donnant la forme voulue ; la figure M est une vue agrandie en plan, avec des parties arrachées, et elle montre la disposition de distributeurs de la 15 plaque de distribution dans laquelle coulissent les pistons de serrage ; et la figure 5 est une coupe partielle en élévation latérale de la plaque distributrice de la figure On se réfère d'abord à la figure la, qui représente un récipient 20 7 monté sur un support 8 portant un modèle 9 et rempli d'une masse de sable 10. Le récipient 7 comprend les séparations 7'- Une tête 1 de serrage se trouve au-dessus du support 8. La tête 1 comprend un cylindre 1' destiné à recevoir un fluide par exemple de l'air, et un piston 2 de serrage qui coulisse dans le cylindre 1', une 25 plaque 3 de serrage étant solidaire de l'extrémité inférieure du piston 2. Une plaque distributrice 4 amovible est fixée à la face inférieure de la plaque 3« Un piston 5 de serrage portant un bloc 6 à son extrémité peut coulisser dans chacun des alésages cylindriques 21' (Figure 5) percés dans la plaque 4. Ces pistons 5 for-30 ment plusieurs groupes, si bien que les espaces entre les alésages 21' qui se trouvent au-dessus des pistons 5 de chaque groupe com-uns muniquent le s/ avec les autres par une partie correspondante d'un passage 11 destiné à un fluide hydraulique et formé dans la plaque Le passage 11 se divise lui aussi en plusieurs distribu- 35 teurs reliés aux conduits 12 associés à un réservoir 17 de fluide par des conduits externes 16. Une vanne de décharge •) [3 se trouve est dans le conduit 16, et/parallèle à un clapet de retenue 14. La partie inférieure du réservoir 17 comprend une certaine quantité de fluide hydraulique 19 mise sous pression par un fluide 20, par 40 exemple de l'air'sous pression parvenant par un conduit 18. 3 2099471 71 26396 La figure 3 montre un mode de réalisation préféré des blocs 6 qui ont une forme carrée et sont placés relativement près les uns des autres, de façon à recouvrir une surface presque égale à la surface totale du récipient 7, sauf les parties correspondant aux 5 séparations 7'. De préférence, chaque bloc 6 a une surface de p l'ordre de 25 à 32 cm , et ils sont séparés par une distance de l'ordre de 1,3cm. Les alésages cylindriques 21' pénètrent dans la plaque 4 comme représenté sur les figures 4 et 5, si bien qu'ils se trouvent en face des blocs 6 respectifs disposés comme repré-10 senté sur la figure 3. Ces alésages 21' forment aussi plusieurs groupes, un groupe d'alésages 21' pouvant être relié à un orifice 11^ par le distributeur associé du passage 11, alors qu'un autre groupe peut être relié à un orifice 11^ par le distributeur associé du passage 11. 15 La figure 2 montre en détail la disposition relative d'une partie de la plaque 4 et de l'un des pistons 5. Comme le montre cette figure, une extrémité de la partie externe 21 est fixée par des boulons 23 dans l'alésage 21' de la plaque 4, et le piston 5 se loge dans la partie 21. Un ergot 22 transversal au piston 5 20 au voisinage de son extrémité interne détermine la limite de. descente du piston 5. La partie supérieure de l'alésage 211 fait partie du passage 11. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif du type décrit. Dans la position de la figure la, le dispositif est 25 prêt à effectuer l'opération de serrage. Le piston 2 de la tête 1 est repoussé dans sa position supérieure retirée par rapport au support fixe 8 par le fluide ou l'air sous pression qui agit sur sa surface inférieure. Dans cette position, le passage 11 de la 30 le réservoir 17 par les conduits 12 et 16. De l'air sous pression, de préférence entre 0,35 et 5,5 bars, parvient par le conduit 18 et met sous pression le fluide hydraulique 19 du réservoir 17. En conséquence, cette pression s'exerce par l'intermédiaire des soupapes de retenue 14 au fluide hydraulique du passage 11 de la 35 plaque 4. Dans ce cas, les vannes 15 de décharge sont en position fermée et ne réduisent pas la pression. La pression du fluide qui se trouve dans le passage 11 agit sur tous les pistons 5 qui dépassent donc vers le bas au maximum, jusqu'à la position limite plaque 4 qui est fixée 71 26396 2099471 déterminée par la goupille 22 de la figure 2. Evidemment, ces pistons 5 ont tendance à descendre sous leur propre poids, et le fluide hydraulique sous faible pression aide cette descente des pistons 5 en assurant la réalisation d'un cycle rapide de travail 5 lors du fonctionnement continu de la machine. Ensuite, comme le montre la figure lb, on évacue par l'orifice 13 l'air qui agit sur la face inférieure du piston 2 et en même temps on fait pénétrer de l'air sous pression au-dessus de la face supérieure du piston 2, pour assurer l'opération de serrage. 10 Grâce à cette pression, le piston 2 commence à descendre sous l'action de l'air et de son propre poids, et il descend jusqu'à ce que les blocs 6 portés par les pistons 5 qui dépassent au maximum, coopèrent avec la face supérieure du sable 10. Celui-ci est relativement peu tassé, bien qu'ayant été secoué. Ainsi, le sable 10 15 subit une compression progressive de la part des blocs 6 lorsque le piston 2 continue à descendre. Au cours de cette phase, la vitesse de descente des pistons 5 diminue progressivement par rap port à la vitesse de descente du piston 2, du fait de la résistance du sable 10. Ainsi, les pistons 5 se trouvent repoussés dans les 20 cylindres, ce qui réduit le volume de l'espace supérieur des cylindres de serrage associés au passage 11. En conséquence, le fluide qui se trouve dans ce passage a tendance à refluer dans le réservoir 17, mais ne peut pas y retourner du fait de la présence des soupapes de retenue 14. Le circuit hydraulique se trouve bloqué et 25 la pression du fluide du passage 11 commence à monter. Cette élévation est telle qu'il existe un équilibre avec l'importance de la compression du sable, et les pistons sont uniformément en retrait, comme le montre la figure lb. On appelle cette phase une phase de pré-compression. 30 Lorsque la descente du piston 2 se poursuit, la pression du fLuide du circuit hydraulique s'élève rapidement jusqu'à atteindre finalement une pression prédéterminée de l'ordre de 69 à 105 bars. Comme les vannes de décharge 15 sont destinées à fonctionner à une pression déterminée de la plage, le fluide hydraulique retourne 35 dans le réservoir 17 par l'intermédiaire des vannes 15, si bien que la pression dans le passage 11 peut rester à une valeur maximale constante. Cette pression maximale s'exerce aussi sur tous les pistons 5 » si bien que ceux-ci compriment le sable 10 en 71 26396 2099471 fonction de la configuration du sable ou du modèle dans les zones qui se trouvent au-dessous, jusqu'à ce que la pression exercée soit égale à la pression maximale. En d'autres termes, certains des pistons 5 ou des blocs 6 sont repoussés profondément dans le sable, 5 c'est-à-dire que les pistons 5 qui rencontrent moins de résistance que les autres pénètrent moins dans les cylindres. D'autre part, certains des pistons 5 rencontrent une résistance élevée de la part du sable, et le repoussent moins, c'est-à-dire que ces pistons 5 pénètrent plus dans les cylindres associés. De cette manière, 10 les pistons 5 compriment le sable dans les zones qui se trouvent au-dessous d'eux à la pression maximale donnée. Cela signifie qu'on peut mettre en oeuvre la compensation ou l'action égalisatrice de la pression grâce au fait que les cylindres de chaque groupe communiquent par le passage 11. Ceci constitue la caractéristique 15 la plus importante de l'invention. On voit aussi que le sable du récipient 7 est comprimé uniformément dans les zones qui se trouvent en face des blocs 6. En conséquence, on peut comprimer le sable pour qu'il ait exactement la configuration du modèle, et l'importance de la compression dans 20 le moule formé par le dispositif est égale, dans toute sa masse. Après la fin de la compression illustrée par la figure le, on retire le piston 2 en position représentée sur la figure la. Le piston 2 prend la position représentée sur la figure id. On exerce la pression initiale du réservoir sur les pistons 5 pour 25 les ramener dans la position où ils dépassent jusqu'à la limite inférieure de descente. On retire ensuite le récipient 7 du support 8 pour retirer le modèle. Selon l'invention, le passage 11 est réparti en plusieurs distributeurs permettant de choisir pour la pression maximale du 30 distributeur périphérique relié à l'orifice 11^ une valeur supérieure à celle du distributeur central relié à l'orifice 112. Cependant, on peut évidemment aussi choisir cette pression maximale à la même valeur pour tous les distributeurs. De plus, on peut disposer un distributeur unique lorsqu'une vanne unique peut 35 traiter une grande quantité du fluide nécessaire. Par ailleurs, bien qu'on ait/décrit un mode de réalisation dans lequel le support de récipient est fixe et la tête est mobile par rapport au support, ce dernier peut être mobile verticalement par rapport à la tête qui reste fixe. 71 26396 6 2099471 Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans la revendication annexée. 71 26396 7 2099471 REVENDICATION Dispositif de mise en forme de moules en sable caractérisé en ce qu'il comprend une tête et un dispositif de support de récipient l'un de ces deux éléments au moins étant mobile verticalement par 5 rapport à l'autre, plusieurs pistons de serrage montés sur la tête dans une plaque distributrice, un dispositif destiné à appliquer une pression hydraulique relativement faible auxdits pistons lorsqu'ils sont retirés du dispositif de support, de manière à les repousser dans leur position la plus basse, plusieurs blocs de 10 serrage placés au bout des pistons et destinés à coopérer avec le sable qui se trouve dans le récipient, un dispositif destiné à délimiter le passage de ladite plaque distributrice qui communique avec les parties supérieures des cylindres contenant lesdits pistons lorsque les blocs de serrage coopèrent avec le sable du réci-15 pient du fait du rapprochement relatif de la tête et du dispositif de support, de manière à assurer la compression du sable, et un dispositif destiné à maintenir une pression prédéterminée par décharge de la pression du fluide hydraulique qui se trouve dans le passage délimité, lorsque cettt; pression atteint une valeur 20 maximale prédéterminée, ce qui assure une compensation de la pression exercée sur les pistons lors de la compression du sable dans les zones qui se trouvent au-dessous des blocs de serrage.