Brevet FR2153203A1 — publié le 19730504

la présente invention concerne la fonderie, notamment les installations pour le débourrage de moulages en acier, fonte, métaux non ferreux, de diverses formes et plus ou moins compliqués. le principe de fonctionnement de l'installation consiste à utiliser l'énergie de décharges électriques haute tension dans un liquide (effet électrohydraulique). L'invention peut être avantageusement appliquée aux chaînes de fabrication en grandes séries et en masse, utilisées en fonderie. De pair avec cette fonction principale, l'installation peut assurer le dessablage des moulages. Il est aussi avantageux d'utiliser l'invention pour l'élimi- nation de dépôts de diverses natures, par exemple de la calamine, de vieilles pointures, etc..., se trouvant sur la surface de pièces, dispositifs. En outre, il est recommandé d'utiliser l'invention pour le durcissement superficiel, l'élimination des contraintes internes de pièces et demi-produits. L'une des opérations de fonderie les plus difficiles à exécuter et les plus nocifs du point de vue sanitaire est le dessablage et le débourrage des moulages. La mécanisation et l'automatisation de cette opération, surtout dans les conditions de production en grandes séries et en masse, requiert la création d'installations simples et fiables susceptibles de fonctionner sans défaillances et avec des rendement élevés. De grandes possibilités sont offertes pour cela par la mise en oeuvre de l'effet électrohydraulique. On connaît déjà des applications de l'effet électrohydraulique aux fins indiquées. Notamment, on connaît une installation de débourrage de moulages à l'aide de l'énergie de décharges électriques dans un liquide, installation qui comprend une cuve pour le liquide, un dispositif amenant les moulages dans la cuve et un système d'électrodes avec un mécanisme pour déplacer celles-ci. le dispositif amenant les moulages dans la cuve est réalisé sous forme d'un châssis suspendu comportant un plateau sur lequel on place le moulage. le châssis se déplace verticalement par rapport à des montants pénétrant dans la cuve. Au-dessus du plateau est disposé le système d'électrodes avec le mécanisme de déplacement de celles-ci dans des directions verticale et horizontale. te mécanisme de déplacement des électrodes est un porte-ëlectrodes avec un dispositif élévateur sur roulettes, s'appuyant surie bord supérieur du châssis. Chacune des électrodes comprend un conducteur métallique enfermé dans une gaine isolante qui possède un anneau de retenue à l'aide duquel l'électrode s'appuie sur une douille de guidage firée sur le porte-électrodes. Par déplacement de l'anneau on règle la position de l'électrode en hauteur. Au fond de la cuve est disposé un transporteur à bande pour l'évacuation des déchets. Camme l'a montré la pratique, les décharges électriques haute tension dans le liquide n'assurent un débourrage efficace que lorsqurentre la surface du moulage à traiter, qui a- un potentiel négatif, et l'électrode, dont le potentiel est positif, l'intervalle de décharge est maintenu à une valeur déterminée. Pour cette raison, avant de procéder au traitement d'une nouvelle série de moulages, dans l'installation connue on exécute un réglage précis de la position de chaque électrode séparément par rapport à la surface du moulage, afin de créer un intervalle interélectrodes optimal. Dans cette installation connue, le réglage s'effectue à la main directement au-dessus du moulage placé sur le plateau en dehors de la cuve, par déplacement de chaque electrode dans la douille de guidage et déplacement de l'anneau de retenue jusqu'à cette douille. Pour l'exécution du traitement, le châssis portant le moulage sur son plateau est descendu dans la cuve à l'aide d'une commande et de câbles contournant des poulies fixées aux montants. Le porte-électrodes descend simultanément, conjointement avec le châssis, en conservant la position à laquelle les électrodes sont ruées au-dessus du moulage. les inconvénients de l'installation connue sont - les pertes importantes de temps pour les opérations auxiliaires (remontée du châssis avec le plateau, chargement et déchargement des moulages,descente du châssis), exécutées successin-ement - le réglage manuel de chaque électrode pour la création d'un intervalle interélectrodes optimal, en tenant compte du relief du moulage, ce qui ne permet pas d'intégrer l'installation dans une chaîne de fabrication intéressant une nomenclature variée de moulages, quand l'installation doit traiter successivement des moulages de diverses dénominations. En outre, dans l'installation connue il est difficile de réaliser le traitement simultané de plusieurs moulages (groupes de moulages). te but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés. Il s'agissait donc de créer une installation pour le débourrage de moulages, permettant de réduire les pertes de temps pour les opérations auxiliaires, et assurant le réglage automatique de la position des électrodes de manière à assurer un intervalle interélectrodes optimal, indépendamment de la complexité de la surface du moulage à traiter. De plus l'installation devait être conçue pour assurer des rendements élevés retraitant simultanément un groupe de moulages, et elle devait pouvoir s'intégrer dans les chaînes de production en grandes séries et en masse, utilisées en fonderie. La solution consiste en une installation pour le débourrage de moulages avec utilisation de l'énergie de décharges électriques haute tension dans un liquide, comprenant une cuve pour le liquide, un dispositif amenant les moulages dans la cuve et un système d'électrodes avec un mécanisme de déplacement de celles-ci, installation dans laquelle, selon l'invention, le dispositif amenant les moulages dans la cuve se présente sous forme d'une carcasse sur laquelle sont montés des guidages se rapprochant sous un certain angle au-dessus de la cuve, des plateaux portemoulages montés sur ces guidages et se déplaçant alternativement de manière à permettre, d'une part le chargement et le déchargement des moulages à un poste situé au-dessus de la cuve et d'autre part le débourrage des moulages à deux postes situés dans la cuve; à chacune des électrodes, comprenant un conducteur enfermé dans une gaine isolante, est fixée une butée rigide ou franche qui, quand elle entre en contact avec la surface du moulage à traiter, assure entre le bout du conducteur et la surface du moulage un écartement égal à la distance d'éclatement ou intervalle interpolaire optimal. Il est avantageux de réaliser la butée sous forme de tiges métalliques fixées à un collier monté sur la gaine isolante de l'électrode, ces tiges étant disposées suivant une circonférence autour de l'axe de l'électrode et étant situées par rapport au conducteur à une distance plus grande que la distance d'éclatement optimale. Une telle solution constructive permet, grâce à la présence de deux plateaux porte-moulages fonctionnant successivement, de couvrir les temps auxiliaires et de les réduire au minimum dans le cycle opératoire de l'installation, ainsi que d'assurer le réglage automatique de chaque électrode à la distance d'éclatement optimale, indépendamment du relief de la surface du moulage, et de réaliser le débourrage non seulement d'un moulage unique, mais aussi d'un groupe de moulages différents simultanément. Les particularités que l'on vient d'énumérer assurent à l'installation un rendement élevé et lui permettent de s'intégrer dans une chaîne de fabrication fonctionnant à un rythme rapide. Il convient également de citer parmi les avantages de l'installation : la possibilité d'automatisation du débourrage des pièces coulées, y compris celles dont les noyaux présentent une résistance résiduelle élevée; la possibilité de traiter des moulages de diverses formes plus ou moins complexes, et de diverses dimensions, épaisseurs de parois et poids avec une faible consommation d'énergie électrique; la diminution des risques courus par le personnel d'être atteints de silicose et de maladies dues aux vibrations. L'invention est expliquée dans ce qui suit par un exemple de réalisation concret mais non limitatif et par les dessins annexés qui représentent - la figure 1, une vue schématique de l'installation conforme à l'invention (en élévation); - la figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 3, une vue d'ensemble d'une électrode avec sa butée (en coupe- longitudinale); - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3. L'installation comprend une cuve 2 (figure 1) cqntenant un liquide 3, et un dispositif amenant les moulages 4 dans la cuve 2. La cuve 2 est fixée sur une fondation 1. le dispositif amenant les moulages est constitué par une carcasse 5 sur laquelle sont montés des guidages 6 se rapprochant sous un certain angle au-dessus de la cuve 2, des plateaux 7 pour les moulages 4 étant montés sur les guidages 6. Chaque plateau 7 est lié à une commande assurant son déplacement à l'aide de câbles 8 contournant des poulies 9. Cette commande est réalisée sous forme d'un vérin hydraulique 10 sur la tige 11 duquel est fixée une chape 12 avec des poulies 13, qui forment avec les poulies de renvoi 14 un mouflage. le plateau 7 est fixé en porte-à-faux à des chariots 15 dotés de roulettes 16 qui s'appuient sur les guidages 6. Pour déplacer le système d'électrodes 17 (figure 2), sur la carcasse 5 est monté un châssis 18 se déplaçant horizontalement et portant un chariot 1 9 (figure 1) muni d'une commande 20 (figure 2) assurant son déplacement vertical et d'une console 21 (figure 3). Les électrodes 17 sont fixées à la console 21 du chariot 19. La figure 3 représente l'une des électrodes 17 et sa fixation à la console 21. Chaque électrode 17 est constituée par un conducteur métallique 22 entouré d'une gaine isolante 23 qui possède un épaulement 24 par lequel l'enectrode 17 vient s'appuyer sur une douille de guidage 25 fixée à la console 21. A la partie supérieure du conducteur 22 est connecté un câble haute tension 26. La partie inférieure de l'électrode 17 est dotée d'une butée rigide ou franche 2i réalisée sous forme de tiges métalliques 29 fixées à un collier 28 (figure 4). les tiges 29 sont disposées suivant une circonférence autour de l'axe de l'électrode 17 et sont situées, par rapport au conducteur 22, à une distance plus grande que la distance d'éclatement optimale. Il va de soi que l'électrode 17 peut être du type coaxial, c'est-à-dire qu'elle peut être enfermée dans un tube métallique auquel on applique un potentiel négatif. Dans ce cas, la butée 27 est raccordée électriquement audit tube. Des poutrelles 30 (figure 1) placées dans la cuve 2 servent d'appuis aux plateaux 7 portant les moulages 4 lors du traitement de ces derniers Pour évacuer les déchets de la cuve 2, l'installation est équipée d'un système d'évacuation des déchets, qui peut être réalisé sous forme d'un ensemble de transport hydraulique comprenant une conduite d'aspiration 31 disposée dans la partie inférieure de la cuve 2. les déchets peuvent aussi être évacués par d'autres moyens connus : transporteurs à bande, vis transporteuses, etc... L'installation de l'invention fonctionne de la façon suivante. les moulages 4 amenés par le convoyeur 32 (figure 2) de l'atelier sont présentés à un dispositif de chargement 33 qui les transfère sur l'un des deux plateaux 7. le plateau 7 portant les moulages 4 et se trouvant en position haute au poste de chargement-déchargement descend dans la cuve 2 remplie de liquide 3 et vient prendre appui sur les poutrelles 30 à l'un des deux postes de traitement. Le système d'électrodes t7 est approché du moulage 4 à l'aide du châssis 18 et du chariot 19, jusqu'au moment oU, grâce à la présence des butées 27, s'établit entre le conducteur 22 de l'électrode 17 et la surface de la pièce 4 à traiter une distance d'éclatement optimale. Le serrage des électrodes 17 contre le moulage s'effectue grâce au déplacement des électrodes dans les douilles de guidage 25. Dans la cuve 2 remplie de liquide 3, les décharges électriques haute tension provoquent dans les intervalles entre le conducteur 22 de l'électrode 17 et le moulage 4 un ensemble complexe de phénomènes physiques (effet électro-hydraulique) s'accompagnant d'ondes de choc qui désagrègent et chassent les noyaux des moulages 4. Simultanément avec le traitement du moulage 4 sur le plateau 7 se trouvant dans la cuve 2 s'effectue la montée de l'autre plateau portant un moulage. Ensuite, en une seule course, du dispositif de chargement 33, le plateau 7 est débarrassé du moulage 4 traité et reçoit le moulage suivant au poste même où a été chargé le premier plateau. Cela est obtenu grâce au fait que les guidages 6 de la carcasse 5, le long desquels se déplacent à tour de rôle les plateaux 7, sont montés de nntanière à se rapprocher sous un certain angle au-dessus de la cuve tZ Ensuite, le plateau 7 descend dans la cuve 2 jusqu a ce qu'il entre en contact avec les poutrelles 30. Le système d'électrodes 17 se déplace vers le moulage amené, en dégageant pour la remontée le plateau 7 avec le moulage déjà traité. Grâce à la simultanéité des opérations (traitement des moulages sur un plateau pendant que l'autre plateau remonte, est déchargé, puis chargé et redescend dans la cuve), les pertes de temps sont fortement réduites, ce qui se traduit par une augmentation du rendement de l'installation. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. - Une installation pour le débourrage de moulages avec utilisation de l'énergie de décharges électriques haute tension dans un liquide, du type comprenant une cuve pour ledit liquide, un dispositif d'amenée des moulages dans la cuve et un système d'électrodes avec un mécanisme de déplacement de celles-ci, caractérisée en ce que le dispositif d'amenée des moulages dans la cuve 2 se présente sous forme d'une carcasse sur laquelle sont montés des guidages se rapprochant de bas en haut sous un certain angle au-dessus de la cuve et des plateaux porte-moulages se déplaçant alternativement sur lesdits guidages pour le chargement et le déchargement des moulages à un poste situé au dessus de la cuve, et pour le débourrage des moulages à deux postes situés dans la cuve, chacune des électrodes constituée par un conducteur enfermé dans une gaine isolante, étant munie d'une butée fixée à ladite électrode et qui, quand ladite butée entre en contact avec la surface du moulage à traiter, assure entre ltestrémité du conducteur précité et la surface du moulage à traiter un écartement égal à la distance d'éclatement ou intervalle interpolaire optimal. 2.- Une installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la butée précitée est réalisée sous forme de tiges métalliques fixées à un collier monté sur la gaine isolante de l'électrode, ces tiges étant situées, par rapport audit conducteur, à une distance plus grande que la distance d'éclatement optimale.