Brevet FR2099472A1 — publié le 19720317

La présente invention concerne un procédé destiné à la formation des moules en sable , et plus particulièrement des perfectionnements à un procédé de moulage dit par transfert de l'empreinte. 5 Une machine à mouler par transfert de l'empreinte est un appareil dans lequel plusieurs blocs de serrage appliquent une pression de tassement, orientée vers le bas, au sable chargé et tassé par secouage dans un châssis. Une telle machine est avantageuse par le fait qu'elle forme un moule en sable dans lequel 10 la dureté est répartie d'une façon sensiblement uniforme, de sorte que le sable est comprimé uniformément dans tout le moule dont les dimensions sont très précises. Cependant, du fait que la dureté n'est pas répartie toujours d'une manière parfaite, ce procédé doit être amélioré. 15 L'invention concerne un procédé qui permet de produire une meilleure répartition de la dureté à l'aide d'une compensation automatique entre les blocs de serrage ou les ensembles de pistons et cylindres qui commandent de tels blocs. Le procédé de formation des moules en sable selon l'invention 20 consiste à déplacer soit une tête sur laquelle sont montés plusieurs blocs de serrage, soit un dispositif supportant un châssis rempli de sable, entre une position de tassement du sable et une position de séparation, à appliquer, lorsque les éléments occupent leur position de séparation, une faible pression hydraulique pré-25 déterminée, à chaque piston de serrage de chaque bloc afin de repousser ce dernier vers sa position la plus basse dans laquelle les blocs sont tous situés dans un plan horizontal commun, à déplacer soit la tête, soit le dispositif de support de ladite position de séparation à la position de tassement du sable, de 30 manière que les blocs de serrage soient appliqués contre le sable et soient repoussés vers le haut par rapport à la tête et à augmenter la pression hydraulique qui s'exerce sur les pistons de serrage à l'aide de la pression qui règne dans l'ensemble et qui s'exerce sur tous les pistons de serrage, à limiter l'accroisse-35 ment de pression par une détente réglée du fluide hydraulique comprimé afin de permettre aux blocs de serrage de monter séparément par rapport à la tête suivant la résistance correspondante offerte par la zone de sable située juste en-dessous de chaque piston et. à compenser les déplacements des blocs de serrage les uns par rap-40 P°rt aux autres, puis à déplacer le dispositif jusqu'à sa position 71 26397 2 2099472 de séparation et à séparer les bloos de serrage du sable. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais 5 nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, les figures la à ld sont des coupes verticales schématiques d'un appareil destiné à la mise en oeuvre de la présente invention 10 qui est représentée à ses divers stades de fonctionnement ; la figure 2 est une coupe verticale à grande échelle représentant les positions relatives d'une partie d'un plateau distributeur et de l'un des pistons de serrage ; la figure 3 est une vue en plan à grande échelle, avec arra-15 chement partiel, des blocs de serrage pour le tassement du sable et le moulage à la forme voulue de celui-ci ; la figure 4 est une vue en plan, à grande échelle, avec arrachement partiel, des collecteurs du plateau distributeur dans lequel coulissent les pistons de serrage ; et 20 la figure 5 est une élévation, partiellement en coupe, du - plateau distributeur de la figure 4. La figure la représente un châssis 7 monté sur un support 8 portant un modèle 9 et qui est rempli d'une masse de sable 10. Le châssis 7 comporte des cloisons 7'. Une tête de compression 1 est 25 disposée au-dessus du support 8 du châssis. La tête 1 comprend un cylindre l' commandé par un fluide tel que de l'air et un piston de compression 2 qui coulisse dans le cylindre 1'. Un plateau de compression 3 fait partie intégrante de l'extrémité inférieure du piston 2. Un plateau distributeur amovible 4 est fixé sur la sur-30 face inférieure du plateau 3. Un piston de serrage 5* portant un bloc de serrage 6 à son extrémité, coulisse dans chaque alésage cylindrique 21' (figure 5) du plateau distributeur 4. Les pistons de serrage 5 sont divisés en plusieurs groupes et les espaces des alésages 21', qui sont situés au-dessus des pistons 5 de chaque 35 groupe, communiquent les uns avec les autres par une partie correspondante d'un canal 11 destiné à un fluide hydraulique et qui est réalisé dans le plateau distributeur 4. Le canal 11 est également divisé en plusieurs collecteurs qui sont reliés à des conduits 12, reliés eux-mêmes par des conduits extérieurs 16, à 40 un réservoir de fluide 17. Une soupape de décompression 15 est 71 26397 3 2099472 montée sur le conduit extérieur 16 où elle est en parallèle avec un clapet de retenue 14. La partie inférieure du réservoir 17 contient une certaine quantité de fluide hydraulique 19 qui est comprimé par un fluide 20, tel que de l'air comprimé introduit 5 par un conduit 18. La figure 3 représente une disposition avantageuse des blocs de serrage 6. Les blocs 6 sont de forme carrée et ils sont rapprochés les uns des autres de manière à occuper une surface sensiblement égale à la totalité de la surface du châssis 7, à 1'ex-10 ception des parties qui correspondent aux cloisons 7'. De préférence, la superficie de surface de chaque bloc de serrage 6 est comprise entre 25,8 et 32,3 cm2, et la distance qui les sépare est de l'ordre de 12,7 mra« Les alésages cylindriques 21' sont forés dans le plateau distributeur 4 de la manière représentée 15 sur les figures 4 et 5, de sorte qu'ils sont situés en face des blocs de serrage correspondants 6 qui sont disposés de la manière représentée sur la figure J>. Les alésages cylindriques 21' sont également divisés en plusieurs groupes. Un premier groupe des alésages cylindriques 21' peut être relié à un orifice lli par 20 le collecteur correspondant du canal 11, tandis qu'un autre groupe peut être relié à un orifice II2 par un collecteur correspondant du même canal 11. La figure 2 représente en détail les positions relatives d'une partie du plateau distributeur 4 et de l'un des pistons de serrage 25 5. Comme on le voit sur la figure 2, une première extrémité d'une partie cylindrique extérieure 21 est fixée par des boulons 22 à l'alésage cylindrique 21' foré dans le plateau distributeur 4 et ladite partie 21 loge le piston de serrage 5* Une broche 22 disposée transversalement dans le piston de serrage 5* à proximité 30 de son extrémité intérieure, détermine la limite de sa course de descente. La partie supérieure de l'alésage cylindrique 21' fait partie du canal 11. On décrira ci-après le fonctionnement de l'appareil réalisé de la façon indiquée plus haut. Lorsque l'appareil occupe la po-35 sition qu'on voit sur la figure la, il est prêt à comprimer le sable. Le piston de compression 2 de la tête 1 est poussé vers sa position haute ou d'escamotage par rapport au support fixe 8 du châssis, par le fluide ou l'air comprimé qui est dirigé contre sa surface inférieure. Dans cette position, lé canal 11 du pla-40 teau distributeur 4 qui est fixé au piston de compression 2 par 71 26397 2099472 le plateau de compression 3, communique avec le réservoir Vj par les conduits 12 et 16. De l'air comprimé à une pression comprise de préférence entre 0,35 et 5*6 bars est introduit par le conduit 18 de manière à comprimer le fluide hydraulique 19 du réservoir 5 17. En conséquence, cette pression est transmise par le clapet de retenue 14 au fluide hydraulique du canal 11 du plateau distributeur 4. Dans ce cas, la soupape de décompression 15 est fermée et ne provoque aucune détente de la pression. La pression du canal 11 s'exerce sur tous les pistons de serrage 5 qui sont, de ce fait, 10 poussés jusqu'à la limite inférieure de leur course,déterminée par la broche 22 qu'on voit sur la figure 2. Bien entendu, les pistons de serrage 5 ont tendance à descendre du fait de leur propre poids efc la faible pression du fluide hydraulique facilite leur mouvement de descente, de sorte que le cycle de fonctionnement est rapide 15 pendant la marche continue de la machine. Ensuite, comme on le voit sur la figure lb, l'air comprimé qui agit sur la surface inférieure du piston de compression 2 de la tête 1 est évacué par un orifice 13 et en même temps l'air comprimé agit sur la surface supérieure du piston 2 afin de produire la 20 compression. Du fait de la pression exercée par l'air comprimé sur la surface supérieure du piston 2, ce dernier commence à descendre, car il est poussé à la fois par la pression pneumatique et par son propre'poids. Il continue à descendre jusqu1à ce que les blocs de serrage 6 des pistons 5* qui sont complètement allon-25 gés, soient appliqués contre la surface supérieure du sable 10. Le sable 10 est peu tassé dans le châssis 7, bien qu'il ait été secoué. En conséquence, le sable 10 est tassé progressivement par la pression exercée par les blocs de serrage 6, à mesure que le piston de compression 2 continue à descendre. A ce stade, la vitesse 30 du mouvement de descente des pistons de serrage 5 se réduit progressivement par rapport à la vitesse de descente du piston 2, du fait de la résistance offerte par le sable 10. En conséquence, les pistons de serrage 5 sont repoussés dans leur cylindre et provoquent une réduction du volume de l'espace supérieur de chaque 35 cylindre de serrage relié au canal 11. Le fluide hydraulique du canal 11 tend à refluer vers le réservoir 17, main il ne peut y revenir par suite de la présence du clapet de retenue 14. Le circuit hydraulique est bloqué et la pression commence à augmenter dans le canal 11. Il se produit un équilibre entre l'accroissement 40 de pression dans le canal et le tassement du sable de sorte que 71 26397 5 2099472 les pistons de serrage 5 reculent uniformément, comme on le voit sur la figure lb. Ce stade est appelé le stade de pré-tassement. A mesure que le piston de compression 2 continue à descendre, la pression du fluide augmente rapidement dans le circuit hydrau-5 lique fermé jusqu'à ce qu'elle atteigne finalement une valeur prédéterminée de 70 à. 105 bars. Du fait que la soupape de décompression 15 est conçue de façon à fonctionner à une pression déterminée comprise dans cette gamme, le fluide hydraulique est renvoyé au réservoir 1? par la soupape 15, de sorte que la pression du 10 fluide peut être maintenue à une valeur maximale constante dans le canal 11. la pression maximale de fluide s'exerce également sur tous les pistons de serrage 5 de sorte que ces derniers tassent le sable 10 suivant la forme du sable ou du modèle dan:; les zones situées•en-dessous d'eux, jusqu'à ce que la pression qui s'exerce 15 sur eux soit égale à la pression maximale du fluide. En d'autres termes, certains pistons 5 ou blocs 6 de serrage sont repousses profondément dans le sable, c'est-à-dire que les pistons 5 qui rencontrent moins de résistance que les autres pistons reculent moins dans leur cylindre . Au contraire, certains pistons de ser-20 rage restants 5 qui rencontrent une plus grande résistance de la part du sable, sont repoussés moins profondément dans ce dernier, c'est-à-dire que ces pistons 5 reculent plus profondément dans leur cylindre . De cette manière, les pistons de serrage individuels 5 tassent le sable dans les zones situées en-dessous d'eux 25 avec la pression maximale indiquée plus haut. En conséquence, la compensation ou l'égalisation de la pression du fluide peut être produite par le fait que les cylindres de serrage de chaque groupe communiquent les uns avec les autres par le canal 11. Cette disposition constitue une caractéristique extrêmement importante de 30 l'invention. On voit ainsi que le sable du châssis 7 est tassé uniformément dans toutes les zones correspondantes situées en face des blocs de serrage 6. De ce fait, le sable peut être tassé de manière à prendre complètement la forme du modèle et le moule en 35 sable est tassé d'une façon tout à fait uniforme dans toutes ses parties. A la fin de l'opération de tassement représentée sur la figure lç, le piston de compression 2 recule à nouveau jusqu'à la position d'escamotage qu'on voit sur la figure la. Il prend alor's 40 la position qu'on voit sur la figure ld. La pression initiale du 71 26397 6 2099472 réservoir s'exerce sur les pistons de serrage 5 afin de les faire avancer à nouveau jusqu'à la position dans laquelle ils sont complètement allonges jusqu'à la limite inférieure do leur course. Le châssis 7 ost enlevé ensuite du support 8 afin d'en extraire le 5 modèle moulé. Conformément à l'invention, le canal 11 est divisé en plusieurs collecteurs, de manière que la pression maximale régnant dans le collecteur périphérique relié à l'orifice 11^ puisse être choisie à une valeur plus élevée que la pression maximale du collecteur 10 central relié à l'orifice 112. Cependant, il est inutile d'indiquer que les pressions maximales peuvent être choisies de manière à être les mêmes pour tous les collecteurs. De plus, il est possible de mettre en oeuvre un seul collecteur lorsqu'une seule soupape peut traiter la quantité importante de fluide nécessaire. De 15 plus, bien que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le support du châssis soit immobile et que la tête de compression soit mobile verticalement par rapport au support, le support du châssis peut être mobile verticalement par rapport à la tête qui est maintenue immobile. 20 II va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 'cadre. 71 26397 2099472 REVENDICATION Procédé de formation de moules en sable, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer soit une tête dans laquelle sont montés plusieurs blocs de serrage, soit un dispositif supportant un châs-5 sis rempli de sable entre une position de tassement du sable et une position de séparation, à appliquer, lorsque les éléments occupent ladite position de séparation, une faible pression hydraulique à chaque piston de serrage de chaque bloc de manière à repousser chaque bloc de serrage vers sa position la plus basse 10 dans laquelle tous les blocs sont situés dans un plan horizontal commun, à déplacer soit la tête,, soit le support, de ladite position de séparation à la position de tassement du sable, de manière que les blocs appliqués contre le sable soient repoussés vers le haut par rapport à la tête, à augmenter la pression hydraulique 15 s'exerçant sur les pistons de serrage à l'aide de la pression régnant dans l'ensemble et qui s'exerce sur tous lesdits pistons, à limiter l'accroissement de pression dans l'ensemble par une détente réglée de la pression du fluide hydraulique, de manière à permettre à chaque bloc de serrage de monter séparément par rap-20 port à la tête en fonction de la résistance correspondante qu'offre la zone de sable située en-dessous de lui et contre laquelle il est appliqué, et à compenser le mouvement des blocs de serrage les uns par rapport aux autres puis à déplacer soit la tête, soit le support jusqu'à la position de séparation et à séparer 25 les blocs de serrage du sable.