Brevet FR2107870A1 — publié le 19720512

La présente invention se rapporte de façon générale à une machine de moulage en carapace , et plus particulièrement à une machine destinée à fabriquer des moules- ou des noyaux-carapaces. pour mouler en coquille, on éjecte ou déverse dans une boîte à modèle dont les surfaces sont chauffées, un mélange de sable de fonderie et de résine, placé dans une trémie. Puis on renverse cetto boîte pour en retirer l'excès de sable, seule la partie de ce dernier qui est adjacente à ces surfaces s'agglomérant suffisamment, de sorte que, lorsque le surplus de sable a été reversé dans la trémie, il se forme une carapace. Pour renverser la boîte, on retourne généralement celle-ci en même temps que la trémie, et on peut ensuite la secouer de façon à être certain d'en avoir chassé tout le sable en excès. Il est difficile de travailler sur ces machines et de les entretenir, parce qu'on ne peut s'en approcher. De plus, un ouvrier inattentif peut être pris entre des organes mobiles très rapprochés La présente invention concerne une machine de fabrication de moules-carapaces , qui est plus facile à utiliser et à entretenir, et offre plus de sécurité que les machines connues, cette machine à montage en porte à faux permettant d'accéder mieux à la carapace; elle comporte un mécanisme à crémaillère exerçant un couple cons= tant de manoeuvre d'une platine pivotante, dont les organes de verrouillage et de pivotement se trouvent à l'extrémité postérieure du chariot qui porte les platines, de façon à éviter l'échauffement au voisinage de cet équipement; elle comporte un dispositif automatique d'alimentation en sable, qui comprend un clapet à bille de caoutchouc remplaçant les volets d'obturation; elle comporte enfin un unique roulement à billes de grandes dimensions, qui absorbe les poussées radiales et les couples appliqués au chariot, avec une grande marge de sécurité, et de plus, elle est simple, de façon à être extrêmement rigide, elle est sûre et elle permet de réduire l'entretien au minimum. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard 'des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif , une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une coupe verticale partielle d'une machine selon l'invention; la figure 2 en est une vue en bout, depuis la gauche de la fi— 71 33979 2 2107870 gure 1 ; la figure 3 en est une vue en bout, depuis la droite de la figure 1 ; la figure 4 représente à grande échelle le mécanisme de ma-5 noeuvre du doigt de verrouillage; la figure 5 est une coupe horiznntale de ce mécanisme, par la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une coupe à grande échelle du clapet à bille de caoutchouc du dispositif d'alimentation en sable; et 10 la figure 7 est un schéma du circuit pneumatique de commande de ce dispositif d'alimentation. La machine selon l'invention, représentée sur les figures 1 à 3, comporte un bâti en L 10, composé d'un montant 11 et d'un socle latérale 12 qui sert à stabiliser cette machine sur le sol P. Le 15 montant 11 forme un caisson ouvert à l'arrière, comme on l'a indiqué en 14. Des ouvertures d'accès 17 sont ménagées dans ses parois latérales 15 et 16. Sa face antérieure se compose de deux plaques verticales 18 et 19. La plaque antérieure 19 comporte des ouvertures d'accès 20 et 21 à couvercle (figure 3 , et une ouverture cen-20 traie 22, fermée par un couvercle 23. Elle comporte à sa partie supérieure une grande ouverture 25, fermée par un couvercle 26 qui est percé d'une ouverture circulaire. La plaque intérieure 18 comporte une ouverture 28, dans laquelle passe l'arbre 29 d'un moteur 30 à train de pignons coniques. 25 Les plaques 18 et 19 sont reliées par des joues 32 et 33 (figure 2), de façon à constituer un caisson rigide. La plaque postérieure 18 est décrochée en arrière en *34 et comporte, juste au-dessus de ce décrochement, une ouverture circulaire 35. Des roues à chaîne 39 et 40 tournent sur des arbres 37 et 38 qui sont montés entre les 30 plaques juste au-dessous dudit décrochement. Ces roues sont disposées dans l'alignement dHine roue à chaîne 41, montée sur l'arbre 29 du moteur. Un roulement à billes de grand diamètre, désigné dans son ensemble par 43, comporte une bague de roulement extérieure 44, que 35 des boulons 45 fixent sur la face antérieure de la plaque 18, à hauteur de l'ouverture 35 de cette dernière. Des boulons 47 fixent sa bague intérieure à la collerette 48 du support pivotant postérieur 49 d'un chariot désigné dans son ensemble par 50. Les billes de ce roulement peuvent être maintenues écartées de manière clas-40 sique par une cage ou par des entretoises. Ledit roulement est 71 33979 5 2107870 destiné à absorber les poussées radiales et les couples appliqués à ce chariot, avec un facteur de sécurité égal à 25. Sa résistance statique peut correspondre par exemple à un couple de 88 tonnes/ cm, alors que l'effort réellement appliqué n'est que de 2,5 tonnes/ 5 cm environ. Le support 49 comporte quatre douilles longitudinales 52, dans lesquelles sont montés des bras 53, 54, 55 et 56, maintenus par des épaulements. Les bras 53 et 56 du haut peuvent être massifs, alors que ceux du bas, 54 et 55, sont creux. Leur extrémité, dont 6Ti 57 le diamètre est plus faibley est filetée et passe dans le support 49 , et ils sont retenus par des écrous 58. L'autre extrémité de ces bras porte un support antérieure 60, à ouverture en croix 61 (figure 3). Des écrous 62 sont vissés sur ces extrémités, de l'autre côté de ce support. 15 Une porte 64, montée dans l'ouverture 61, tourne sur des gonds ou pivots 65 et 66 (figure 1), qui sont solidaires de cette porte et sont montés dan§des portées 67. Des crapaudines 68 et 69, qui peuvent être à billes, entourent ces pivots et sont disposées entre la porte et le support. 20 Un pignon 70 est fixé au pivot inférieur 66, entre les por tées de ce dernier et dans un évidement du support antérieur. Il engrène avec une crémaillère façonnée à l'extrémité d'une barre 71 passant dans le bras 54. Cette barre est reliée à la tige 72 d'un vérin 73 que des étriers 74 fixent sur la face postérieure du sup-25 port 49. Lorsque la porte n'est pas verrouillée, ce vérin peut l'ouvrir et la fermer. Une platine 76, composée d'une plaque de montage 77 à mortaises en T 78 parallèles, et d'une plaque d'appui 79, est montée sur la face intérieure de cette porte 64. Ces deux plaques délimitent 30 une chambre par laquelle du gaz ou un autre combustible parvient à des passages 80 de la plaque 77, avec lesquels des becs de brûleur 81 communiquent. Des tasseaux 82, qui peuvent être fixés de £L toute manière désirée dans les mortaises 78, servent à fixer/la platine l'une des deux moitiés, 83, de la boîte à modèle, De la sorte, 35 la flamme des brûleurs lèche directement cette boîte. Il suffit de n'utiliser que les tasseaux 82 et les becs nécessaires pour le moule ou le noyau que l'on veut former, les passages 80 non utilisés étant obturés. La deuxième moitié 85 de la boîte à modèle*est montée de ma-40 nière semblable sur une platine 86 en deux parties, montée sur un 71 33979 4 2107870 châssis mobile 87. Celui-ci porte aux angles quatre manchons 88 qui coulissent chacun sur le bras respectif. Il porte sur sa face postérieure une douille 90 taraudée, qui est vissée sur une vis de réglage 91 portant un volant 92. Un capuchon 93 relie cette vis 5 et ce volant, qui peuvent être goupillés, à la tige 94 d'un vérin de serrage 95. Cette tige, traverse le support postérieur 49, auquel le corps du vérin est fixé par des goujons 96. Ce vérin est monté à l'intérieur du tambour cylindrique 97 d'enroulement d'un tuyau, tambour qui part du support 49 vers l'arrière. 10 De cette manière, on peut rapprocher ou éloigner la moitié 85 de la moitié 83, et les appliquer l'une contre l'autre. On peut appeler cette moitié "moitié fixe de serrage", bien qu'elle soit montée sur la porte 64 et que le vérin 73 permette de la faire pi» voter de 90° pour retirer plus facilement la carapace terminée. 15 Lorsque ces deux moitiés sont appliquées l'une contre l'autre, elles forment une cavité 98 comportant en bas un ou plusieurs trous de coulée 99. On peut faire correspondre ces trous à d'autres trous de la plaque d'éjection 101 de la trémie 102 qui contient le sable. Cette 20 trémie est soutenue par des tiges 104 et 105, que des colliers 106 et 107 fixent respectivement aux bras 55 et 54. Une barrette de support 108 est montée entre les extrémités de ces tiges, et un vérin à simple effet 109 est monté sur sa face inférieure. La tige de ce vérin touche en 110 le fond de la trémie, de façon à soûle» 25 ver celle-ci et à l'approcher des moitiés-85 et 83. Une butée cylindrique 111 fixée sous cette trémie vient toucher la barrette 108 lorsque la tige du vérin recule. Par conséquent, lorsque cette tige sort du cylindre, la trémie est appliquée contre les demi-boîtes, de façon à permettre d'introduire le mélange de sable et de 30 résine/ians la cavité 98, un joint 112 réalisant alors l'étanchéit On se reporteira maintenant aux figures 2 à 5. On verrouille et déverrouille la porte 64 en actionnant un vérin 115 (figure 2), dont la tige est reliée en 116 à une chape 117 qui est solidaire 35 de l'extrémité d'une tige 118 de manoeuvre d'un doigt de verrouillage, laquelle passe dans le bras 55. L'extrémité postérieure de cette tige 118 tourne dans le support 49. Son extrémité antérieure, qui se trouve dans le support 60, tourne dans un palier 120, et une vis 121 y fixe un levier latéral 122. Celui-ci passe dans une 40- ouverture 123 du tirant et porte à son extrémité un sabot pivotant 71 33979 5 2107870 124, qui est disposé dans une encoche d'un doigt de verrouillage 125 court, coulissant dans des portées 126 et 127. ?ar conséquent, lorsque le vérin 115 es't actionné, il soulève ou abaisse ce doigt. Sur la figure 4, on a représenté ce dernier en position de verrouil-5 lage. La porte 64 est équipée d>'un doigt de verrouillage long 130 (figure 3), qui est disposé dans l'axe vertical du doigt 125 lorsque cette porte est fermée. Ce doigt 130 peut coulisser dans des portées 131 et 132 de bossages de la porte, et un ressort 133, monté 10 entre le bossage supérieur et un collier 134, le repousse vers le bas. Il porte aussi un collier de butée 135, qui limite son déplacement. Dans sa position haute, de verrouillage, il pénètre dans un logement 136 du support 60. On voit donc que le vérin 115 verrouille la porte 64 ou la déverrouille de façon que le vérin 73 15 puisse la faire pivoter. Lorsqu'on fait sortir la tige du vérin 115, elle fait tourner l'arbre 118, et le mécanisme de liaison représenté sur les figures 4 et 5 fait descendre le doigt 125, jusqu'à ce qu'il dégage la porte. Le long doigt 130 l'accompagne automatiquement sous l'ac-20 tion du ressort 133, tant que la butée 135 le permet, ce qui fait sortir ce doigt 130 de son logement supérieur. Lorsque le doigt court a reculé, la porte peut s'ouvrir sous la commande du vérin 73 et par l'intermédiaire du'mécanisme à crémaillère représenté sur la figure 1. Une butée réglable 140, qui vient toucher un tampon amortisseur 25 141, figure 3 limite l'amplitude du. pivotement de cette porte. On voit que le chariot 50, qui comporte la porte 64 sur laquelle la platine 76 est montée, le châssis coulissant 87 qui porte la platine 86, le mécanisme de manoeuvre et de verrouillage de cette porte, le vérin de serrage 95 et la trémie 102, est monté en 30 porte à faux et peut tourner sur un axe horizontal grâce au roulement à billes 43. On fait tourner ce chariot au moyen du moteur 30, dont la roue 41 entraîne une chaîne 143, (figure 2). Cette chaîne passe sur cette roue 41 et est serrée entre les roues folles 39 et 40, puis elle passe sur le support 49, auquel elle est fixée par .35 un organe d'ancrage 144. Une de ses extrémités est fixée à cet organe, alors que l'autre est reliée à ce dernier par un tendeur 145. Un taquet de sécurité 146, monté sur le support 49, est disposé de façon à venir toucher des butées élastiques/148 ou 149 si le chariot tourne trop. On peut monter divers dispositifs de com-#40 mande, représentés sur la figure 2,, sur ce support. Il peut porter 71 33979 6 2107870 par exemple un boîtier de connexion 150, tandis qu'un collecteur peut être monté sur un support 151. Il peut porter encore un distributeur 152, et une rampe 153 de commande d'un interrupteur limi-teur, manoeuvré par une tige 154 et monté sur une plaquette 155. On 5 peut accéder facilement à tous ces dispositifs par l'arrière, et l'ouvrir où le personnel d'entretien n'a pas à s'approcher des éléments mobiles du chariot. La trémie 102 reçoit automatiquement du sable par un clapet 160 (figure 6) qui est directement monté sur la paroi de cette tré-10 mie. Ce clapet comporte un embout 161 qui est soudé à cette paroi et sur lequel est fixée une cloche 162 contenant un raccord 163 à un tuyau. Il est complètement entouré d'un revêtement isolant 164. La cloche constitue le logement d'une bille de caoutchouc 165 de relativement grand diamètre. Un croisillon 166, 167, fixé dans l'em-15 bout 161, empêche cette bille de passer dans la trémie. Le clapet permet au sable de pénétrer dans cette dernière quand elle ne contient pas de fluide comprimé, et empêche ce sable d'être refoulé dans le circuit d'alimentation lorsqu'un fluide comprimé est envoyé dans cette trémie. Dans ce dernier cas, la bille s'applique 20 sur son siège, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 6. Le sable vient d'un réservoir 170 (figure 7) et tombe dans des culottes de raccordement 171 et 172, cette dernière étant équipée d'une buse 173 d'injection d'air. Un détendeur 174 permet de ramener la pression de l'air, qui vient d'une source d'air comprimé, 25 à environ 2 à 3 bars, et, en ouvrant un robinet 175, on envoie par un clapet 176 cet air dans la buse 173. Lorsque le clapet 160 est ouvert, du sable est injecté dans la trémie. Celle-ci est bien entendu équipée de vannes à pilote 178 et 179 d'admission et d'échappement de l'air, cette dernière étant 30 protégée par un filtre 180. La machine fonctionne de la manière suivante : La porte 64 étant fermée, on commande le vérin 95 de façon qu'il assemble les moitiés 83 et 85 en formant la boîte à modèle. On supposera que les éléments de la machine occupent les positions 35 représentées sur ]a figure 1. On actionne le vérin 109 qui applique la trémie contre cette boîte et les met en communicatiai . On met le moteur 30 en marche de façon à retourner le chariot 50 et à amener la trémie à la position représentée en traits mixtes en 183 sur la figure 3. A ce moment on peut manoeuvrer la vanne d'injection 40 178 qui chasse du sable, de cette trémie dans la cavité 98, ce qui 71 33979 2107870 applique ce sable sur toute la paroi de cette cavité. On peut alors faire le vide dans la trémie. On met de nouveau le moteur J>0 en marche de manière à ramener le chariot à la position de la figure 1, et le surplus de sable contenu dans la cavité 98 retombe 5 dans la trémie. Pour être certains que tout ce surplus est bien revenu dans cette trémie, on peut faire osciller le chariot d'environ 45° de chaque côté, ainsi qu'on l'a représenté en traits mixtes en 184 sur la figure 3. Le mélange de sable et de résine qui touche la paroi chaude de la cavité se prend, en formant un moule' ou un noyau .. La partie de ce mélange qui n'a pas pris retombe donc dans la trémie, de façon à être réutilisée pour fabriquer la carapace suivante. Le taquet de sécurité 146 passe à la position 185 représentée en traits mixtes sur la figure 2 lorsque le chariob est renversé, et pendant l'oscillation, il passe d'un côté à la "*5 position 186. Lorsque le surplus de sable est retombé dans la trémie 102, le vérin 109 la fait redescendre et on peut faire reculer la tige du vérin 95,ce qui laisse la carapace dans la demi-boîte 83 Le châssis 87 peut comporter des vibrateurs ou des organes extrac-20 teurs. On déverrouille la porte 64 en actionnant le vérin 115 et, dès que les doigts ont libéré cette porte, le vérin 73 l'ouvre au moyen du mécanisme à crémaillère, qui exerce un couple constant. La carapace pivote avec ladite porte, et apparaît à l'avant de la machine, et l'ouvrier peut la retirer, en s'aidant de nouveau d'un 25 dispositif éjecteur ou vibrateur. On peut nettoyer les surfaces du modèle par soufflage et recommencer l'opération, l'ouvrier remplissant de nouveau la trémie quand elle est appliquée contre la boîte et n'est pas sous pression, en ouvrant le robinet 175. 5° La machine selon l'invention est donc plus facile à utili ser et à entretenir,et offre plus de sécurité que les machines connues . Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on 25 pourra y apporter diverses variantes sans sortir de son cadre. 71 33979 8 2107870 REVENDICATIONS 1 - Machine à fabriquer les moules-carapace par retournement, caractérisée par le fait qu'elle comprend un chariot disposé horizontalement et portant des plaques qui peuvent être 5 écartées l'une de l'autre et sur lesquelles on peut monter les moitiés d'une boîte à modèle, ce chariot étant soutenu d'un côté en porte à faux, par une portée de grand diamètre montée dans un bâti vertical. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée par 10 le fait que la plaque extérieure est montée à charnière sur le chariot. ' 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée pa:çle fait que le chariot comporte des bras horizontaux dans lesquels passent des organes destinés à déverrouiller la plaque et à la 15 faire pivoter. 4 - Machine selon l'a revendication 3, caractérisée par le fait que l'un des bras contient un arbre pouvant se déplacer lon-gitudinalement et comportant à une extrémité une crémaillère avec laquelle engrène un pignon monté sur le pivot de la plaque, un vé- 20 rin relié à l'autre extrémité de cet arbre permettant de faire pivoter. la plaque^n exerçant un couple uniforme. 5 - Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'un des bras contient un arbre rotatif de manoeuvre agissant de manière à déverrouiller la plaque et à lui permettre 25 de s'ouvrir. 6 - Machine selon la revendication 5> caractérisée par le fait qu'elle comporte des doigts de verrouillage qui sont repoussés par un ressort et que l'arbre de manoeuvre peut déplacer linéairement en tournant. 30 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte à l'extrémité postérieure du bras un vérin qui peut faire tourner l'arbre de manoeuvre de façon à verrouiller la plaquent à la déverrouiller. 8 - Machine selon la revendication 1> caractérisée par 35 le fait que le chariot comporte une trémie à sable et un mécanisme permettant d'appliquer cette dernière contre les moitiés d^la boîte à modèle. 9 - Machine selon l'a revendication 8, caractérisée par le fait qu'elle comporte un mécanisme d'entraînement à chaîne destiné ij-0 à. retourner le chariot. 71 33979 2107870 10 - Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bâti a la forme d'un L et comporte un socle horizontal et un montant, d'où le chariot fait saillie parallèlement à ce socle. 5 11 - Machine de fonderie destinée à fabriquer des moules- carapaces ou des rtoyaux-carapacesjcaractérisée par le fait/âomprend un chariot sur lequel sont montées des platines porte-outillage pouvant 'se déplacer l'une par rapport à l'autre, une extrémité de ce chariot étant tourillonnée sur une portée de grand diamètre dis-10 posée' dans le montant d'un bâti, si bien que ledit chariot fait saillie de ce montant en porte à faux. 12 - Machine selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le chariot comporte une trémie à sable, la machine comportant un mécanisme destiné à appliquer cette trémie contre 15 l'outillage et un circuit permettant d'exercer une pression dans ladite trémie de manière à faciliter l'injection du sable dans cet outillage. 13 - Machine selon la revendication 12, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif d'alimentation de la trémie 20 en sable, qui comporte un clapet à billes de caoutchouc monté sur cette trémie et un circuit permettant d'injecter par ce clapet du sable dans cette dernière lorsqu'elle communique avec l'atmosphère . 14 - Machine selon la revendication 11, caractérisée 25 par le fait que l'une des platines est montée sur une porte pivotante disposée à l'extrémité éloignée du chariot, des mécanismes disposés à l'extrémité rapprochée de celui-ci permettant de déverrouiller cette porte, et de l'ouvrir et la fermer. 15 - Machine selon la revendication 14, caractérisée par 30 • le fait que le chariot comporte des bras de liaison horizontaux, les mécanismes de déverrouillage et de manoeuvre de la porte passant dans au moins certains de ces bras. 16 - Machine selon la revendication 11, caractérisée par le fait qu'elle comporte un mécanisme d'entraînement à moteur et 35 à chaîne, destiné à faire tourner le chariot sur son axe horizontal. 17 - Machine selon la revendication 11, caractérisée par le fait que chaque platine est composée d'une plaque de montage et d'une plaque corstituant un répartiteur de gaz, la plaque de montage étant percée de passages qui font communiquer les passages du répartiteur avec des^ br&leurs montés sur son autre face. 71 33979 2107870 10 d'une plaque constituant un répartiteur de gaz, la plaque de montage étant percée de passages qui font communiquer les passages du répartiteur avec des brûleurs montés sur son autre face.