Brevet FR2375939A1 — publié le 19780728

La présente invention concerne les équipements pour le décapage électrohydraulique des pièces coulées dans l'industrie de a fonderie, et a plus précisément pour objet une installation pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques haute tension dans un liquide. De préférence, l'installation faisant objet de l'invention peut être utilisée pour détacher les moules de grappes de pièces coulées réalisées à modèles perdus, dans la fabrication en grande série et en masse. De plus, l'invention peut être utilisée pour détacher les pièces coulées des descentes de coulée et pour décaper les pièces coulées en débarrassant leurs surfaces des impuretés et produits de stockage, par exemple : calamine, rouille, tartre et huiles. On connatt déjà des installations pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques haute tension dans un liquide, comportant un bain de liquide dans lequel est disposé un récipient recevant des pièces coulées destinées à être traitées à l'aide d'un groupe d'ensembles (organes) à électrodes fixés au-dessus dudit récipient. Ces installations comprennent aussi un mécanisme de chargement et un mécanisme de déchargement, ainsi qu'un moyen de manutention à l'aide duquel les moules détachés sont évacués du bain de liquide. La pièce coulée destinée à être traitée est envoyée par le moyen de manutention de l'atelier dans la goulotte du mécanisme de chargement de l'installation, d'où la pièce coulée pénètre dans le récipient seulement après la fin du traitement de la pièce coulée précédente et son amenée sur le moyen de manutention. L'évacuation des déchets des moules détachés est effectuée en continu, durant tout le fonctionnement de l'installation, par le même moyen de manutention que celui employé pour l'évacuation des pièces coulées après leur décapage. Le rendement de ladite installation est limité par le temps nécessaire au traitement d'une pièce coulée, ce temps étant déterminé par le nombre nécessaire d'impulsions et dépendant de la fréquence de répétition des impulsions et du nombre d'ensembles à électrodes fonctionnant simultanément. L'augmentation de la fréquence de répétition des impulsions est limitée par les possibilités du générateur d'impulsions et par le caractère du déroulement de la décharge électrique haute tension dans le liquide. L'augmentation du nombre d'ensembles à électrodes fonctionnant simultanément lors du traitement d'une pièce coulée est limitée par la distance minimale admissible- entre les ensembles à électrodes fonctionnant simultanément, c'est-à-dire la distance à laquelle lteffet mutuel diminuant l'efficacité du processus de décapage est faible. Le rendement maximal d'une telle installation en cas de décapage de pièces coulées réalisées à modèles perdus ne depasse pas 60 grappes de pièces coulées par heure. Actuellement on utilise de plus en plus, dans la fonderie, des chaines de fabrication automatique à production horaire de l'ordre de 180 grappes de pièces coulées et même plus. L'utilisation desdites installations dans les chaînes de fabrication automatique n'est donc pas rationnelle. Un autre inconvénient de ladite installation consiste en ce que la pièce coulée, au cours du traitement, prend appui par sa surface sur le fond du récipient, ce qui peut causer une détérioration de la surface de certains types de pièces coulées. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients énumérés ci-dessus, en créant une installation-pour détacher les moules des pièces coulées, dont la construction permet-*- trait d'augmenter son rendement grâce au traitement simultané de plusieurs pièces coulées, et permettrait aussi son utilisation en combinaison avec des chaînes de fabrication automatique de pièces coulées. La solution consiste en ce que l'installation pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques haute tension dans un liquide, du type comportant un récipient placé dans un bain de liquide et dans lequel a lieu le traitement des pièces coulées à l'aide d'un groupe d'ensembles (organes) à électrodes, ainsi qu'un mécanisme de chargement et un mécanisme de déchargement liés cinématiquement audit récipient, ladite installation étant caractérisée, selon l'invention, en ce qu'elle comprend un convoyeur amenant en continu les pièces coulées dans le bain et auquel sont fixés des récipients dans lesquels s'effectue le traitement de celles-ci, le nombre d'ensembles à électrodes étant égal au nombre de pièces coulées se trouvant simultanément sur le- convoyeur dans la zone de traitement. Pour assurer une haute qualité de décapage des pièces coulées, il est rationnel de fixer les ensembles à électro- des sur le ch ssis du convoyeur à l'aide d'articulations, et d'assurer au moyen d'une commande le déplacement de leurs bouts au-dessus des pièces coulées dans le sens de mouvement du convoyeur, avec une vitesse égale à celle de convoyeur et sur une distance égale à la distance entre chaque deux récipients successifs. De plus, pour augmenter la qualité du décapage des pièces coulées, il est nécessaire de changer la position de la pièce coulée par rapport aux bouts des électrodes à cette fin, des deux cotés des récipients, sont prévues des tiges à ressort, dont une extrémité porte une pince pour le maintien des pièces coulées, et dont l'autre extrémité est munie d'un pignon s'engrenant sur des lattes à fuseaux qui sont disposées parallèlement à la direction du mouvement du convoyeur dans la zone de traitement. L'emploi, dans l'installation pour détacher les moules des pièces coulées, d'un convoyeur à action continue, ainsi que l'augmentation du nombre d'ensembles à électrodes, permettent d'accroître le rendement de l'installation, car ce perfectionnement rend possible le traitement simultané de plusieurs pièces coulées, ce qui permet de monter ladite installation dans les chatnes de fabrication automatique. En outre, l'emploi de récipients à pinces pour le maintien de la pièce coulée permet d'exclure les détériora tions possibles de la surface des pièces coulées et d'obtenir une installationdelaquelle les pièces coulées réalisées à modèles perdus peuvent entre détachées des descentes de coulée. Afin d'améliorer la qualité de décapage de la pièce coulée, il est nécessaire de la tourner au cours de son mouvement, ce qui est obtenu par la présence, sur les pinces, de pignons s'engrènant sur les lattes à fuseaux disposées dans la zone de traitement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'installation pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques à haute tension dans un liquide, suivant l'invention - la figure 2 est une vue du mécanisme de chargement de l'installation suivant la flèche A de la figure 1, suivant l'invention - la figure 3 est le schéma de principe de la commande du vérin pneumatique de basculement du fond de la suspension - la figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 1, montrant ltorientation de la pièce coulée dans le corps du mécanisme de chargement - la figure 5 est une vue schématique de principe illustrant l'orientation de la pièce coulée et l'ouverture du premier volet - la figure 6-est une vue en coupe transversale, suivant VI-VI de la figure 1, du corps d'un récipient - la figure 7 est une vue suivant VII-VII de la figure 1, faite dans la zone de traitement et illustrant le maintien d'une grappe de pièces coulées dans un récipient à l'aide de pinces - la figure 8 est un schéma de principe de la commande du vérin hyrdaulique de déplacement des bouts d'électrodes et du vérin pneumatique d'ouverture du deuxième volet du mécanisme de chargement. L'installation pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques haute tension comprend un bain de liquide 1 (figure 1), par exemple un bain d'eau, dans lequel s'effectue le traitement des pièces coulées. Dans le bain 1 sont disposés les guides-horizontaux 2 et les guides verticaux 3 d'un convoyeur 4 à deux chaînes Le convoyeur 4 comporte un chassis 5 sur lequel, à l'aide d'arbres 6, sont fixées quatre paires de pignons 7 à chaîne, contournés par deux brins de chaîne 8. Sur le châssis 5 du convoyeur 4 sont articulés trois ensembles ;organes, à électrodes 9, à l'aide desquels on effectue' le traitement des pièces coulées 10. Les ensembles à électrodes 9 sont éloignés l'un de l'autre d'une distance à laquelle leur effet mutuel diminuant l'efficacité du processus de décapage est faible. Le nombre d'ensembles à électrodes 9 dépend du nombre de-pièces coulées 10 traitées simultanément, et est déterminé par le rendement voulu de l'installation. A la chaîne 8 du convoyeur 4 sont articulés des récipients 11 disposés à une distance mutuelle égale à celle entre les ensembles à électrodes 9. Un ensemble à électrodes 9 comprend une ou plusieurs électrodes 12, le nombre de celles-ci dépendant de la dimension de la pièce coulée et étant déterminé par la qualité requise du décapage. L'électrode 12 est munie d'une commande 13 pour son déplacement vertical et d'une commande 14 pour le déplacement des bouts des électrodes 12. La commande 13 pour le déplacement vertical de l'électrode 12 comprend un corps 15 fixé à l'aide d'un axe 16 sur le châssis 5 du convoyeur 4. Sur le corps 15 est placé un vérin pneumatique 17 avec un support 19 pour l'électrode 12, ce dernier étant fixé à une tige 18. La commande 14 pour le déplacement des bouts des électrodes 12 comporte une tringle 20 qui relie les corpus 15 des commandes 13 de déplacement vertical des électrodes 12 entre eux et à un vérin hydraulique 21. L'installation renferme aussi un mécanisme de chargement 22 et un mécanisme de déchargement 23, et est piacée dans une enveloppe de protection phonique 24 qui a une fenêtre 25 dans la zone de chargement, un entonnoir 26 pour l'évacuation des moules et un entonnoir 27 pct"r reV4cua- tion des pièces coulées 10 après décapage. Le mécanisme de chargement 22 possède un piège 28, une suspension 29 avec un fond basculant 30 du convoyeur 31 de l'atelier, un basculeur 32, un volet 33 actionné par le levier 34 à l'aide d'un vérin pneumatique 35, un dispositif de coordination 36, un dispositif d'orientation 37 et un dispositif d'aboutement 38. Le dispositif d'aboutement 3ô content un volet 39 pivotant par l'intermédiaire d'un levier 40 sous l'action d'un vérin pneumatique 41 qui est commandé par un distributeur d'air 42. Le mécanisme de chargement 22 comprend aussi des guides 43 fixés au châssis 5 du convoyeur 4. Le mécanisme de déchargement 23 comporte des guides 44. Le dispositif 36 de coordination du chargement présente un guide 45 (figure 2) pour la suspension 29, une plaque 46 fixée à la suspension 29, des distributeurs d'air 47 et 48 commandés en marche par une butée 49 ; le basculeur 32 comporte un rouleau 50 monté sur la tige d'un vérin pneuma ique 51 commandé par un distributeur d'air 52 (figure 2). Le dispositif d'orientation 37 comporte des parois mobiles 54 situées dans le corps 53 (ligure 4) du mécanisme de chargement 22, lesdites parois étant déplacées par les tiges 55 ae vérins pneumatiques 56 et 57 commandés à partir d'un distributeur d'air 58 (figure 5). Dans le circuit de commande du distributeur d'air 58 se trouvent un réservoir de ballast 59 et un étrangleur réglable 60. Le dis tribut ur d'air 58 reçoit un signal du distributeur d'air 48, qui fournit aussi un signal à un distributeur d'air 61 commandé par un vérin pneumatique 35. Le récipient ^5 destin à recevoir les pièces coulées 10 comporte un orp 62 Figure 6B, la partie de fond duquel présente des ouvertures 63 destinées à l'évacuation des déchets des moules à partir du corps 62 du récipient 11, tandis que pour l'évacuation des déchets des moules à partir du bain 1, le corps 62 est muni d'un racloir 64. Le corps 62 du récipient 11 est équipé, des deux côtés, de tiges 65 placées suivant un même axe et quI se trouvent sous l'action de ressorts 66.L'un des bouts des tiges 65 porte des pinces 67 de maintien des pièces coulées 10, et l'autre, un pignon 68 s'engrenant sur une latte à fuseaux 69 fixée sur les guides 2 dans la zone de traitement, pour le changement de la position de la pièce coulée 10 par rapport aux bouts des électrodes 12. Dans la zone de chargemént et de déchargement, les guides 43 et 44 sont équipés de coins 70 (figure 7). Le vérin hydraulique 21 est commandé par un distributeur d'air 71 (figure 8) qui reçoit un signal à partir du distributeur d'air 42. La vitesse du déplacement du piston 72 du cylindre hydraulique 21 est réglée au moyen de l'étrangleur 73. Parallèlement à l'étrangleur 73 est branché un clapet de retenue 74. Le vérin pneumatique 41 est commandé par un distributeur d'air 75 qui, comme le distributeur d'air 71, reçoit un signal à partir du distributeur d'air 42. L'installation, objet de l'invention, fonctionne de la manière suivante. Après branchement sur le secteur (non représenté), l'installation est prête à fonctionner. Lors de son mouvement, la suspension 29 du convoyeur 31 de l'atelier s'engage par sa plaque 46 (figure 2) dans le piège 28, ce qui assure une position déterminée de la suspension 29 lors de son mouvement le long de la fenêtre 25 fermée par le volet 33. En même temps, la partie inférieure de la suspension 29 se déplace sur le guide 45. Lors du mouvement ultérieur de la suspension 29, sa butée 49 agit sur le rouleau du distributeur d'air 47. Le distributeur d'air 47 fournit un signal de commande pour changer la position du tiroir du distributeur d'air 52 (figure 3), et ce dernier fait communiquer la cavité côté piston du vérin pneumatique 51 avec la conduite principale d'air comprimé (non représentée), et la cavité côté tige, avec l'atmosphère. Le piston du vérin pneumatique 51 avance et, en venant buter par son rouleau 50 contre le fond 30, incline ce dernier. Alors la pièce coulée 10 se déplace et vient buter contre l'enveloppe 24 et le volet 33 Lors du mouvement ultérieur de la suspension 29, cette dernière déplace la pièce coulée 10 sur la partie inclinée de l'enveloppe 24 et sur le volet 33. Lorsque la suspension 29 se trouve placée exactement en face de la fenêtre 25, la butée 49 agit sur le rouleau du distributeur d'air 48. Ceci fait, le distributeur d'air 48 fournit un signal de commande aux distributeurs d'air 61 et 58 (figure 5). Etant donné que dans le circuit de commande du distributeur d'air 58 se trouve le réservoir de ballast 59 rempli d'air par l'intermédiaire de l'étrangleur réglable 60, la commutation du distributeur d'air 58 est réalisée plus tard que celle du distributeur d'air 61. A la commutation du distributeur d'air 61, la cavité côté tige du vérin pneumatique 35 communique avec la conduite d'air comprimé, et sa cavité côté piston, avec l'amosphère. Le piston du vérin pneumatique 35 se déplace et tourne par l'intermédiaire du levier 34 le volet 33 ; la pièce coulée 10 s'introduit à l'intérieur du corps 53 (figure 3) du mécanisme de chargement 22 jusqu'à ce qu'elle bute contre le volet 39. Pendant ce temps se produit la commutation du distributeur d'air 58 (figure S).Dans cette position, les cavités côté piston des vérins pneumatiques 56 et 57 communiquent avec la'conduite d'air comprimé et leurs cavités côté tige, avec l'atmosphère. Les pistons des vérins pneumatiques 56 et 57 (figure 3) se déplacent en déplaçant en même temps les parois mobiles 54 fixées sur leurs tiges 55. Les parois mobiles 54 se rapprochent jusqu'à une dimension égale à la dimension intérieure du corps 62 du récipient 11. De cette façon, la pièce coulée 10 prend une position strictement orientée qui lui permet de continuer son déplacement dans le récipient 11. A ce moment, la butée 49 de lajsuspension 29 libère successivement les rouleaux des distributeurs d'air 47 et 48, et les distributeurs d'air 52, 58 et 61 et les vérins pneumatiques 35, 51, 56 et 57 reviennent en position initiale. Simultanément avec le mouvement de la pièce coulée 10, a lieu le mouvement du récipient 11, qui est déplacé par le convoyeur 4. Le récipient 11 remonte sur les guides 43 en prenant une position strictement déterminée par rapport au mécanisme de chargement 22. Lors du mouvement sur les guides 43 le long des coins 70 (figure 7), ces derniers s'engagent entre le corps 62 du récipient 11, et le pignon 68, en comprimant les ressorts 66 (figure 6) et en déplaçant les tiges 65 avec les pinces 67. Les pinces 67 s'écartent jusqu'à une distance dépassant la dimension extérieure de la pièce coulée 10. A ce moment, le récipient il s'approche d'une position commode pour la réception de la pièce coulée 10 à partir du mécanisme de chargement 22, en appuyant en même temps sur le rouleau du distributeur d'air 42.Le distributeur d'air 42 fournit alors un signal de commande au distributeur hydraulique 71 (figure 8) et au distributeur d'air 75. Le distributeur d'air 75, en changeant de position, fait communiquer la cavité côté tige du vérin pneumatique 41 avec la conduite d'air comprimé, et sa cavité côté piston, avec l'atmosphère. Le piston du vérin pneumatique 41, en se déplaçant, fait tourner le volet 39 par l'intermédiaire du levier 40, et la pièce coulée 10 passe dans le récipient 11. La vitesse de mouvement du convoyeur 4 doit être réglée sur la vitesse de mouvement du convoyeur 31 de 1'atelier, et le temps de déplacement d'un pas de la suspension 29 du convoyeur 31 de l'atelier doit être égal au temps de déplacement d'un pas du récipient 11. En continuant son mouvement, le récipient Il contenant la pièce coulée 10 passe par la zone où sont disposés les coins 70 ; à ce moment les pignons 68 se désengrènent et les ressorts 66 déplacent les pinces 67, qui serrent la pièce coulée 10. Sous l'action de la force de pesanteur, le récipient Il contenant la pièce coulée 10 tourne et prend une position horizontale. Après la libération du rouleau du distributeur d'air 42, le distributeur hydraulique 71, le distributeur d'air 75 et le vérin pneumatique 41 reviennent en position initiale. Lors du mouvement ultérieur du convoyeur 4, le récipient Il contenant la pièce coulée 10 remonte sur les guides 2, les pignons 68 (figure 6) du corps 62 du récipient Il stengrènent avec la latte à fuseau 69, les tiges 65 avec -les pinces 67 tournent et déplacent la pièce coulée 10, fixée dans ces pinces, par rapport aux bouts des électrodes 12. En cette position, les récipients il avec les pièces coulées 10 passent la zone de traitement. L'étrangleur 73- (figure 8) est réglé de telle façon que la vitesse de déplacement des bouts des électrodes 12 soit égale à la vitesse de mouvement du convoyeur 4. Ainsi, les bouts des électrodes 12 se trouvent toujours au-dessus de la pièce coulée 10. Au moment où le-récipient Il et 11 électrode 12 qui l'accompagne se déplacent d'un pas égal à la distance entre les récipients 11, le distributeur d'air 42 fournit un signal de commande au distributeur hydraulique 71 (figure 8). A la commutation du distributeur hydraulique 71, le courant d'huile en provenance de la cavité c8té piston passe à travers le clapet de retenue 74 sans passer par l'étrangleur 73, ce qui assure le retour rapide des électrodes 12 en position initiale (en général, le rapport des vitesses en marche avant et en marche inverse est égal à 1:10).Au cours du traitement, le moule détaché des pièces coulées et détruit tombe à travers les orifices 63 (figure 6) du corps 62 du récipient 11 sur le fond du bain 1, sur lequel il est déplacé par les racloirs jusqu'à l'entonnoir 26 pour être évacué de l'installation. Dans la zone de déchargement, le récipient Il se dépla çant sur les guides 44 bascule, les coins 70 (figure 7), de la même façon que dans la zone de chargement, écartent les pinces 67 et libèrent la pièce coulée 10, qui est évacuée de l'installation à travers l'entonnoir 27. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A-T I O N S 1. Installation pour détacher les moules des pièces coulées au moyen de décharges électriques haute tension dans un liquide, du type comportant un récipient placé dans un bain de liquide et dans lequel, à l'aide d'un groupe d'ensembles (organes) à électrodes s'effectue le traitement des pièces coulées ainsi qu'un mécanisme de chargement et un mécanisme de déchargement liés cinématiquement audit récipient, caractérisée en ce qu'elle comprend un convoyeur amenant en continu lesdites pièces coulées dans ledit bain et auquel sont fixés des récipients dans lesquels s'effectue ledit traitement, le nombre d'ensembles à électrodes précités étant égal au nombre de pièces coulées se trouvant simultanément sur la partie du convoyeur située dans la zone de traitement. 2. Installation pour détacher les moules des pièces coulées, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ensembles à électrodes précités sont articulés sur le chassis du convoyeur et sont pourvus d'une commande pour le déplacement du bout de chaque électrode au-dessus de la pièce cou idée, dans le sens du mouvement du convoyeur, ce déplacement s'effectuant à une vitesse égale à celle du convoyeur et sur une distance égale à la distance entre chaque deux récipients voisins. 3. Installation pour détacher les moules des pièces coulées selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque récipient est muni, de chaque côté d'une tige sollicitée par un ressort et dont une extrémité porte une pince pour le maintien des pièces coulées, tandis que sur son autre extrémité est monté un pignon s'engrenant sur une latte à fuseau disposée parallèlement à la direction du mouvement du convoyeur dans la zone de traitement pour changer la position de la pièce coulée par rapport au bout de l'électrode correspondante.