Brevet FR2059730A1 — publié le 19710604

3155k 1 2059730 la présente invention a trait à la fabrication de moules, par exemple de moules formés de deux; coquilles servant au moulage de pièces en métal et concerne plus particulièrement un appareil destiné à appliquer un dépôt d'agent de séparation sur les parois in-5 térieures d'un modèle permanent, à souffler un matériau de moulage dans la cavité du modèle et à extraire les moules terminés du modèle. Pour faciliter le retrait des moules finis du modèle, les parois de la cavité qui définissent la forme du moule sont -revêtues 10 d'un agent de séparation, telle qu'une huile silicée, qui peut être appliquée avant que chaque moule soit formé ou dans les intervalles de temps dans tua. procédé répétitif de fabrication de moules. Dans les procédés habituels, l'agent de séparation est soufflé sur les surfaces exposées de la cavité d'un modèle ouvert, en une suspen-15 sion dans l'air ou en une pulvérisation. Mais avec un tel procédé, l'agent de séparation peut se déposer également sur les surfaces de . séparation des moitiés du modèle. Cet agent de séparation retient des particules de poussière ou des grains de sable fin qui peuvent se déloger du moule fini et qui risquent d'empêcher une coïncidence 20 parfaite des deux moitiés du moule ainsi qu'une fermeture hermétique du modèle. Selon l'invention, cet inconvénient est éliminé en soufflant l'agent de séparation dans le modèle soigneusement fermé. lorsque les moules présentent des formes complexes de cavité ou lorsque les cavités forment une longue série, il est parfois 25 difficile de revêtir uniformément les surfaces, et la dernière cavité de la série pourrait*ne pas recevoir suffisamment d'agent de séparation. la présente invention a d'abord pour objet de réaliser un appareil perfectionné, capable d'appliquer sûrement et uniformément 30 un dépôt d'agent de séparation sur un moule fermé. Un autre objet de l'invention est de réaliser un appareil pour le revêtement de moules, qui puisse être utilisé en combinaison avec un appareil de soufflage de sable et comportant des moyens moteurs et de commande coordonnant le fonctionnement de l'appareil 35 pour le revêtement des modèles et de l'appareil de soufflage du sable. Un autre objet de l'invention est de réaliser un appareil 70 31554 2 2059730 destiné à démouler les moules finis du modèle et à les dégager des noyaux d'éjection. l'invention sera à présent décrite en regard des dessins annexés, dans lesquels : 5 la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un modèle et des appareils de soufflage selon l'invention, à un stade du procédé de fabrication d'une série de moules, l'appareil de soufflage du sable étant dans une position inactive ; la figure 11 est une vue en élévation à partir de la gauche, 10 du modèle et de la buse de soufflage de la figure 1, dans une position pour laquelle le modèle est ventilé par sa moitié située à gauche ; la figure 1E est une vue en élévation à partir de la droite, du modèle, la buse étant dans le stade de la figure 1 en position 15 pour souffler l'agent de séparation dans le moule à partir de la droite et l'appareil de soufflage de sable n'étant pas représenté ; la figure 2 est une vue partielle en élévation frontale correspondant à la figure 1, les buses de soufflage étant appliquées contre le modèle ; 20 la figure 3 est une vue en élévation, correspondant à la fi gure 2 à un stade ultérieur du procédé de fabrication des moules dans lequel le soufflage est effectué à partir de la gauche ; la figure 31 est une vue en élévation, correspondant à la figure 11 du modèle avec la buse de soufflage au stade de la figure 3 25 et dans une position pour laquelle l'agent de séparation est soufflé à partir de la gauche ; la figure 3R est une vue en élévation^ correspondant à la figure 1R du modèle, la buse de soufflage étant dans le stade de la figure 3 et en position de soufflage à droite ; 30 la figure 4 est une vue en élévation ^correspondant à la fi gure 2, à un stade ultérieur du procédé de fabrication des moules, pour lequel la buse de soufflage est écartée tandis que l'appareil de soufflage du sable est amené dans sa position active ; la figure 41 est une vuej correspondant à la figure 31, du mo- 35 dèle avec la buse de soufflage au stade de la figure 4, en position » pour bloquer l'extrémité gauche du passage du modèle ; la figure 4B. est' une vue, correspondant à la figure 3R,du mo 70 31554 3 2059730 dèle; de la "buse de soufflage et de la soufflerie à sable, en position pour souffler le sable dans le moule à partir de la droite ; la figure 4R' est une vue correspondant à la figure 4R à un stade ultérieur du procédé, montrant le modèle séparé et les moules 5 qui en sont éjectés pour être retirés de leurs noyaux ; la figure 5 est une vue en élévation frontale, partiellement en coupe, correspondant à la figure 1 et montrant un mode de réalisation de moyens destinés à supporter les noyaux et à éjecter les moules du modèle ; 10 la- figure 6 est une vue en coupe à grande échelle, suivant la ligne 6-6 des figures 5 et 7 ; la figure 7 est une vue en coupe d'une seule cavité du modèle suivant la ligne 7-7 des figures 6 et 3R ; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la 15 figure 9, d'une cavité selon une autre variante de réalisation de modèle pour la fabrication de moules à coquilles pour valves de moteur, le noyau étant en place ; la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 8 ; et 20 la figure 10 est une vue en perspective d'une paire de moules, dont l'un avec arrachement partiel, fabriqués dans le modèle des figures 6 et 7. Dans ce qui suit : "gaz sous pression" signifie tout gaz, y compris l'air et la 25 vapeur surchauffée et "sable" signifie toute matière granulaire de moulage susceptible d'être comprimée dans une cavité et d'être cuite pour former un moule. Cette matière peut être par exemple du sable de silice dont les grains ont été revêtus d'un liant pouvant être cuit. 30 "Moule" désigne toute structure à l'intérieur ou à l'extérieur de laquelle un métal en fusion peut être coulé. Cette définition inclut a la fois les moules creux dans lesquels le métal.est coulé et les noyaux autour desquels le métal est coulé. L'invention a pour objet une machine perfectionnée particuliè-35 rement adaptée à la fabrication des noyaux 20 montrés à la figure 10 ou de moules creux fabriqués dans la chambre 22 du modèle de la figure 8. Les noyaux 20 sont utilisés pour la coulée de poussoirs 70 31554 4 2059730 de soupapes hydrauliques ayant la forme montrée dans le brevet américain n2 3 412 721 déposé le 26 Novembre 1968 au nom de Thompson. Oes noyaux comportent un espace de ventilation 24 formé par une broche permanente 26. Le moule creux de la figure 9 sert 5 à mouler une soupape de moteur semblable à celle illustrée dans le brevet américain n2 3 395 747 déposé le 6 Août 1968 au nom de Thompson et comporte une broche permanente 26 ayant la forme de la soupape finie. Comme le montrent les figures 1 à 3, le modèle est formé de 10 deux moitiés 30, 32 montées sur des arbres supports 34. Le modèle comporte une série de cavités cylindriques 36 indiquées en traits tiretés dans les figures 1, 4 et 5 et en traits pleins dans les figures 6 et 7. Les cavités sont connectées par un passage 38 traversant le modèle de part en part. A l'extrémité gauche du modèle est 15 disposée une buse de soufflage 40 verrouillée sur un arbre rotatif 42 qui porte à son extrémité droite un manchon 44 sur lequel est verrouillée une seconde buse de soufflage 46. Le manchon peut coulisser axialement mais ne peut pas tourner par rapport à l'arbre. Les buses de soufflage peuvent être écartées vers les positions de 20 la figure 1 ou rapprochées dans les positions de la figure 2, dans lesquelles elles sont appliquées contre les extrémités du modèle, sous l'action d'un dispositif de commande approprié, représenté schématiquement par un cylindre hydraulique à double action 48 fixé mécaniquement au manchon 44 et portant un piston 50 connecté à 25 l'arbre 42. Le cylindre 48 est commandé par des lignes hydrauliques 54 et 56. Lorsque la pression dans la ligne 54 est la plus élevée, les buses s'écartent (figure 1) et lorsque la pression est supérieure dans la ligne 56, les buses s'appliquent contre les extrémités du 30 modèle (figure 2). Les lignes peuvent être mises sous pression et synchronisées par un appareil approprié, par exemple celui montré à la figure 13 du brevet américain nS 3 071 929 déposé le 8 Janvier 1963 au nom de Thompson. Ce résultat est atteint en connectant la ligne 56 à la ligne 640a de ce brevet, en mettant sous pression 35 par la came 628a et en connectant la ligne 54 à la ligne 644. Les buses 40 et 46 sont constituées chacune par une plaque plate qui, comme le Montrent les figures 1L et 1R, comportent 70 31554 5 2059730 Tin trou de soufflage 58 connecté à un tube d'alimentation 60 et un trou de ventilation 62. Dans les figures 11.et 1R le trou de ventilation est indiqué schématiquement par un triangle et le trou de soufflage par un cercle. Oes trous sont disposés sur un arc de cer-5 cle centré sur l'arbre 42, de manière que lorsque l'arbre tourne, les tçous de soufflage et les trous de ventilation peuvent sélectivement être pivotés et amenés en face des extrémités opposées du passage 38. l'arbre 42 peut être entraîné en rotation avec le manchon 44 par un piston 64 se déplaçant dans un cylindre hydraulique 10 66 à double action commandé par des lignes 68 et 70. lorsque la pression de la ligne 68 est supérieure, le piston se déplace dans le cylindre et place les buses 40, 46 dans une position extrême pour laquelle la buse 46 peut souffler à l'extrémité droite du passage 38 tandis que la buse 40 ventile l'extrémité gauche du pas-15 sage. Gomme le montrent les figures 31 et 3R, une pression supérieure dans la ligne 70 tend à solliciter le piston hors de la chambre de façon à déplacer les buses dans une position intermédiaire dans laquelle une queue 72 de la buse 40 est maintenue appliquée contre une butée 74 positionnée par un ressort. Dans cette 20 position, les buses soufflent à l'extrémité gauche du passage 38 et ventilent l'extrémité droite du passage respectivement. Chacun des trous de ventilation 62 est pourvu d'un étranglement ou d'un orifice ayant une section de passage inférieure à celle du passage 38, de sorte que la pression désirée,est maintenue à travers la 25 cavité pour que la quantité requise d'agent de séparation puisse se déposer. Chaque tube 60 reçoit une suspension gazeuse d'agent de séparation sous pression, à partir d'une source de pression 76 placée sous le contrôle d'un robinet 78 actionné par un cylindre hydraulique à double action 80, selon la buse de soufflage particu-30 lière choisie. La buse 40 est pourvue d'une" seconde queue 82 susceptible d'obturer l'extrémité gauche du passage 38 chaque fois qu'elle se trouve dans la position de la figure 41. la buse 40 peut être amenée à cette position lorsqu'un circuit électrique 84 escamote la 35 butée 74 de sa position initiale (figure 31) pour laquelle elle s'opposait au mouvement de la queue 72 vers la position de la figure 41. Le circuit électrique 84 est excité à l'instant désiré 70 31554 6 2059730 du cycle d'opérations par un dispositif convenable, par exemple un interrupteur actionné par l'arbre à came 236 de la figure 5 du brevet américain republié N° 26 218, déposé le 6 Juin 1967, au nom de THOMPSON. 5 L'appareil selon l'invention doit exécuter le cycle d'opé rations montré à la figure 7 de .la demande de brevet français déposée ce jour, ayant pour titre "Procédé et appareil pour la fabrication de moules". Lorsque les moules ont été cuits, le modèle est ouvert, les moules en sont éjectés et retirés des 10 noyaux sur lesquels ils sont formés comme le montre schématiquement la figure 4R'. Les arbres 34 peuvent être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre par des cylindres hydrauliques 90 à double action actionnés par une ligne de séparation 92 et par une ligne de fermeture 94 qui sont mises sous pression 15 ainsi qu'il est décrit dans le brevet republié susmentionné. Lorsque les deux moitiés 30 et 32 du modèle sont séparées comme dans la figure 4R1, un cylindre hydraulique 96 à double action est actionné par des connexions appropriées reliées au système décrit dans ledit brevet republié et conçu pour élever le support 20 98 des noyaux 100 au moyen d'un levier coudé 102, d'une biellette 104 et d'une tige 106 élévatrice des noyaux. Une fourche de déchaussement 108 ést ensuite déplacée depuis sa position représentée en traits pleins sur la figure 4R' vers la position illustrée en traits tiretés en s'engageant sous les moules 110 ; le 25 cylindre 96 est alors mis sous pression pour abaisser la tige 106 et détacher ainsi les moules de leurs noyaux. La fourche de déchaussement 108 est ensuite ramenée vers l'arrière vers sa position en traits pleins et les moules retirés par tout procédé approprié. La fourche de déchaussement est déplacée par une 30 tringlerie actionnée par un cylindre hydraulique 112 à double action connectée au système décrit dans ledit brevet republié par les lignes hydrauliques 114 et 116. Les figures 5, 6 et 7 montrent un mode de réalisation pratique du modèle. Les moitiés 30 et 32 du modèle coïncident le long 35 d'une ligne de séparation 118 et peuvent être équipées de manchons 120 coïncidant deux par deux pour former une des cavités 36. Un noyau 100 fait saillie à travers le passage 38 dans chaque cavité 36 70 31554 7 2059730 pour former le passage de ventilation 24 montré dans la figure 10. les noyaux sont portés par des colonnes 124 solidaires d'une poutre support 98 connectée à une distributeur d'air 128 (figure 5) fixé à l'extrémité supérieure d'une, paire de tiges de guidage 130 5 montées coulissantes verticalement dans un guide 132 et connectées à la tige élévatrice 106. l'une des tiges de guidage est creuse de façon à former un passage d'alimentation pour la transmission d'air sous pression vers le distributeur 128 qui, à son tour, transmet l'air par l'intermédiaire d'une connexion 134 à l'intérieur de la 10 poutre support 98. Cette dernière comporte des perforations formant des buses 140 qui, lorsque la poutre est soulevée entre les deux moitiés séparées 30 et 32 du modèle, soufflent de l'air sur les surfaces du modèle afin de chasser tout grain de sable ou de poussière qui aurait pu être laissé par le moule. 15 la structure montrée à la figure 5 et son dispositif de com mande peuvent être dédoublés symétriquement par rapport à un plan représenté par la ligne C.l de la figure 5, ce dédoublement étant indiqué par une seconde buse 40. Après que le modèle a été revêtu d'un dépôt d'agent de sépara-20 tion, du sable est soufflé dans le moule. Une soufflerie à sable 150 (figure 1) construite et aetiormée, comme décrit en détail dans la demande de brevet français déposée ce jour, déjà citée, peut être utilisée. Cette soufflerie est basculée vers la position de la figure 1, hors du trajet de la buse de soufflage 46, chaque fois 25 que les buses de soufflage se trouvent dans une position quelconque exceptée celle des figures 41 et 4E-. lorsque les buses de soufflage sont dans cette position, la soufflerie est déplacée vers la position de la figure 4 et la buse de soufflage 152 est appliquée contre l'extrémité du modèle 30, 32. le sable est entraîné dans le 30 modèle par l'air comprimé envoyé à un raccord 154 (voir figure 4S) à partir d'une source de pression -156 par l'intermédiaire d'un robinet 158 actionné par un cylindre hydraulique 160. Après que le modèle a été bourré de sable, la soufflerie est écartée du modèle jusqu'à la position de la figure 1 et les moules sont extraits du 35 modèle, ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, le modèle est ensuite fermé et recouvert à nouveau d'agent de séparation, si nécessaire ; le procédé décrit est répété. 70 31554 8 2059730 REVENDICATIONS 1.- Appareil pour la fabrication de moules, caractérisé en ce qu'il comporte un modèle traversé par un passage formant une cavité, au moins un dispositif de soufflage pourvu de moyens capables de 5 souffler une suspension d'agent de séparation, à travers une ouverture de soufflage, dans une extrémité du passage et comprenant une ouverture de ventilation pour mettre le passage en communication avec l'atmosphère et des moyens conçus pour déplacer le dispositif de soufflage sélectivement, vers une première position pour souffla? 10 dans le moule, et vers une seconde position pour ventiler le moule. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de passage de l'ouverture de ventilation est inférieure à celle du passage. 3.- Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractéri- 15 sé en ce que les moyens de déplacement comprennent des moyens pour entraîner le dispositif de soufflage vers une troisième position dans laquelle il obture le passage. 4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent des moyens conçus pour en- 20 traîner le dispositif de soufflage vers une troisième position vers laquelle il est retiré du passage. 5.- Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de soufflage à chaque extrémité du passage et en ce que l'un des dispositifs de soufflage 25 ventile le passage pendant que l'autre est positionné pour souffler dans le passage. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens destinés à déplacer les dispositifs de soufflage vers leur troisième position respective dans laquelle une 30 extrémité du passage est obturée par le premier dispositif de soufflage pendant que le second dispositif de soufflage est retiré de l'autre extrémité du passage. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour souffler le sable de moulage dans le pas- 35 sage lorsque les dispositifs de soufflage sont dans leur troisième position respective. 70 31554 9 2059730 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alimentation en sable, des moyens destinés à approcher et écarter lesdits moyens d'alimentation en sable dudit passage et des moyens de coordination conçus pour déplacer les dispositifs de soufflage vers leur troisième position et pour déplacer les moyens d'alimentation vers le passage.