Brevet FR2383737A1 — publié le 19781013

L'invention, due à la c3llaboration de Monsieur Jean Henri LEFEBVRE, se rapporte à un outillage de fonderie pour coulée à basse pression de pièces circulaires en coquillcS), en particulier de jantes de roues en alliage léger. De telles pièces sont généralement coulées en position à plat, avec alimentation de coulée par basse pression dans leur partie centrale, qui s'en trouve souvent de qualité moyenne ou laissant à désirer par surchauffe localisée. Le brevet français n 2 219 813 se rapporte à un procédé et outillage visant à améliorer cet état de fait pour de telles pièces. Mais il en résulte des dispositions peu favorables à la présence d'empreintes multiples en raison de la surface de Itoutillage nécessaire et qui exigent une main d'oeuvre soigneuse pour nettoyer les outillages à chaque cycle de coulée. La presente.invention a pourobjet un outillage de fonderie pour coulée à basse pression de pièces circulaires en coquille(s), qui se prete de façon particulièrement avantageuse et commode du point de vue encombrement et mise en oeuvre à l'em- ploi d'empreintes multiples tout en conduisant à une bonne qualité des pièces coulées. Essentiellement, 3 cet effet, l'outillage comprenant notamment une chambre de répartition du métal réliée à la ou aux coquille(s) par des attaques de coulée des plèces;-ëst caractérisé en ce que cette chambre de répartition et la ou les coquille(s) sont accolées verticalement en position de coulée et que lesdites attaques sont réparties au centre ét à la périphérie de chaque pièce. coulée en position de chant. D'autres caractéristiques d'un tel outillage, relatives en particulier au démoulage des pièces et à l'agencement des coquilles apparaîtront dans la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple et en réfé- rence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une chambre de répartition de coulée et de l'outillage adjacent, passant par l'axe d'une empreinte de jante de roue suivant la ligne I-I de la figure 2 - la figure 2 est une vue de côté d'un ensemble de blocs périphériques ouvrants constitutif de la coquille, suivant II-II de la figure 1, le bloc 23 étant enlevé ; - la figure 3 est une vue de détail d'une clé d'extrac- tion de la pièce coulée ;; - la figure 4 est une vue de côté illustrative du montage des blocs périphériques de deux coquilles adjacentes à la chambre de répartition - les figures 5 à 7 sont des vues en coupe par l'axe d'une empreinte, illustrativesdes opérations de coulée et démoulage. L'outillage de coulée représenté comporte une chambre 1 dite de répartition dans laquelle le métal en fusion est amené à chaque coulée, à partir d'un four de fusion inférieur non repré senté, usuellement mis sous pression à cet effet, et raccordé par un conduit de coulée à une tubulure d'admission inférieure ia du métal dans la chambre I (voir figure 2). Cette chambre i est une chambre de relativement faible largeur en comparaison de sa hauteur et longueur, ces deux der nières dimensions déterminant ses grandes faces latérales qui sont pourvues de tubulures étagées 2 d'alimentation des attaques de coulée de chaque coquille venant s'accoler verticalement contre ladite chambre pour la coulée. La chambre 1 est convenahlement chauffée pour y maintenir le métal en fusion, ici à l'aide d'une rampe inférieure à gaz 3, et de cannes plongeantes 4 à résistance électrique incor porée,pouvant être complétées par des rampes verticales en bout comme esquissé enta. I1 est également ici prévu sur le couvercle lb de la chambre de répartition un raccord 5 pour une conduite d'admission 6 de gaz neutre destinée a assurer de manière connue un balayage du circuit de coulée en fin de cycle et lors du démoulage. Les figures 1 et 2 se rapportent à un outillage à disposition accolée et symétrique d'une coquille de chaque côté de la chambre 1, la coquille d'un seul des côtés étant représentée pour la clarté du dessin, mais plusieurs coquilles pouvant aussi être prévues d'un meme côté comme l'illustre la figure 4 sur laquelle on reviendra. Chaque coquille comprend un élément de coquille 7 maintenu adjacent à la paroi de la chambre i par un support 8 et pour vu de manchons 9a et 9b d'attaque de coulée venant se raccorder avec les tubulures d'alimentation 2 de la chambre. Ces manchons d'attaque de coulée sont ici au nombre de quatre de chaque sorte, la position de leurs orifices de sortie dans l'empreinte étant celle des quatre cercles centraux 10 et des quatre cercles périphériques il représentés en trait mixte b la figure 2. Chaque coquille comprend également quatre blocs périphériques ouvrants 12 qui sont disposés comme l'illustre la figure 4, c'est-à-dire que ces quatre blocs sont montés deux a deux avec un certain degré de libérté, ici par engagement lâche a tenon 13 et mortaise 14, sur un coulisseau 15 déplaçable radialement par rapport à l'axe de l'empreinte et ici verticalement, dans des guides 16 fixés sur une plaque de support 17 face au support 8. Ces blocs 12 présentent dans le sens de leur déplacement des surfaces obliques 12a, 12b, 12c, 12b destinées à coopérer avec des rampes 1 & dans la position de fermeture de la coquille, ces rampes étant également fixees sur la plaque de support 17. En outre, chaque groupe de deux blocs comporte des organes de positionnement réciproque tels qu'une clavette 19 sur l'un d'eux à laquelle correspond un logement de clavette 20 dans l'autre, de sorte qu'a la fermeture de la coquille, la combinaison d'action des rampes 18 et clavettes 19 permet d'assurer un positionnement respectif correct des deux blocs de chaque groupe et des deux groupes de blocs. On dispose ainsi de quatre blocs ouvrants commandés, dans un encombrement équivalent à celui de deux et orienté dans le ens de la hauteur, chaque coulisseau 15 étant ici lié comme on le voit à la tige de piston 21 d'un vérin 22, qui est fixé sur la plaque de support 17. Chaque coquille comprend encore un bloc central 23 faisant face a% l'élément de coquille 7 et qui est fixé sur une plaque de support 24. Les plaques de support 17 et 24 sont montées individuellement déplaçables sur le bâti de machine non représenté, dans le-sens de l'axe E de l'empreinte, et actionnables a l'aide de vérins respectifs non représentés. Pour le démoulage, des extracteurs sont prévus sur les quatre blocs 12, un sur chaque, ici constitué par un doigt 25 fixé sur le bloc à l'aide d'un boulon fileté 26 monté prisonnier dans le bloc, ce doigt trouvant sa contre-partie dans l'élément de coquille 7 de façon à pouvoir coopérer avec le bord iatéral périphérique de la jànte de roue appelée à etre coulée dans l'empreinte et doct la forme est illustrée à la figure. 1 par un grisé de points. La figure 3 illustre également une disposition éventuelle de clé centrale éclipsable d'extraction 27 en deux pièces pouvant être disposée au centre du bloc 23 et manoeuvrée par l'intermédiaire d'un coin mobile 28 trouvant avec elle sa contrepartie dans l'élément de coquille 7, les deux pièces de cette clé s'y étendant de façon à pouvoir coopérer avec le bord latéral central du moyeu de la jante de roue appelée à être coulée. Dans le bloc 23 et son support 24 sont également montées coulissantes des tiges d'éjection telles que 29 destinées a coo- pérer avec le moyeu ae la jante et 30 destinées à coopérer avec la bordure périphérique de la jante appelée à être coulée. Le bloc 23 et son support 24 présentent également des passages correspondants ménagés pour recevoir des conduits 31 d'amenée d'un fluide de refroidissement débouchant dans ces passages au voisinage de la paroi du bloc 23 voisine de la jante appelée a être coulée. La mise en oeuvre d'un tel outillage est illustrée à l'aide des figures 5 à 7, dans lesquelles la figure 5 montre la position des principales parties de l'outillage dans l'état de fermeture de la coquille considérée, qui est également celui de la figure 1. Au démoulage, l'ensemble des plaques de support 17 et 24 et avec elles les blocs périphériques 12 et central 23 de la coquille sont déplacés par rapport ltélément de coquille 7 comme l'illustre la figure 6(flèche El),les doigts 25 et éventuellement la clé centrale 27 assurant 1'extraction initiale de la jante coulée et de ses masselottes avec l'ensemble mobile considéré. Puis comme 1';illustre la figure 7, les blocs périphériques ouvrants 12 sont déplacés dans une première phase suivant les flèches O indiquées, par leurs vérins inférieur et supérieur, de sorte que la jante coulée demeure supportée par le bloc central 23. Puis, dans une deuxième phase illustrée à la figure 7 par la flèche E2, la plaque de support 24 et le bloc central 23 de la coquille sont déplacés au travers du passage 17a que leur laisse la plaque de support 17, en arrière de laquelle la jante coulée se trouve ainsi dégagée, position dans laquelle une pince de préhension 32 vient se placer dans le creux de la- jante, qui peut alors y être abandonnée par libération de la clé centrale éventuelle 27 et manoeuvre des tiges d'éjection telles que 29 et 30. Puis, dans une troisième phase de recul illustrée a la figure 7 par la flèche E3, la plaque de support 24 et avec elle le bloc 23 sont amenés dans leur position représentée de dégagement en- arrière de la jante coulée, qui peut alors etre évacuée par la pince de préhension 32. Si les figures 1 et 2 se rapportent a un outillage permettant de couler commodément et sous encombrement réduit deux jantes à la fois, c'est-à-dire une de chaque côté de la chambre de répartition, la figure 4 permet de se rendre compte que cette disposition peut aisément être étendue à plusieurs pièces, ici deux, de chaque côté de la chambre de répartition. Bien entendu, de nombreuses variantes peuvent être imaginées tout en restant dans le cadre de l'invention. Par exemple, le démoulage peut également se faire par l'entraînement de la plaque 17 par la plaque 24 jusqu'a sa posi tion de recul maximale pour permettre un démoulage plus classique de la pièce par éjection vers la zone E2, ce qui permet une prise de la pièce par la face contenant les attaques de coulée, au moment de son extraction du noyau central 23 par les éjecteurs 30. Cette disposition permet de disposer d'un espace de re cul, lorsque la pièce est évacuée, facilitant la réfection des poteyages des éléments mobiles 12 ainsi que le nettoyage des ori fices de coulée en 9a et 9b. REVENDICATIONS 1. Outillage de fonderie pour coulée à basse pression de pièces circulaires en coquille(s', en particulier de jantes de roues en alliage léger, comprenant une chambre de répartition du métal reliée à la ou auxdites coquilles par des attaques de coulée des pièces, caractérisé en ce que la chambre de répartition et la ou les coquilles sont accolées verticalement en position de coulée et que lesdites attaques sont réparties au centre et à la périphérie de chaque pièce coulée en position de chant. 2. Outillage de fonderie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les attaques de coulée sont ménagées dans un élément de coquille adjacent à la chambre de répartition, tandis que des extracteurs, répartis au moins à la périphérie de chaque pièce, sont disposés sur un ensemble mobile constitutif de chaque coquille et séparable au démoulage dudit élément de coquille précité. 3. Outillage de fonderie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque coquille comprend, dans son ensemble mobile, q uatre blocs périphériques ouvrants montés deux a deux avec un certain degré de liberté sur un coulisseau dépla çable radialement par rapport a la pièce, chaque groupe de deux blocs comportant des moyens de positionnement réciproque entre les deux blocs et coopérant avec des rampes tendant à assurer ce positionnement réciproque et celui des deux groupes de blocs à la fermeture de la coquille 4. Outillage de fonderie selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits blocs périphériques ouvrants portent les extracteurs périphériques. 5. Outillage de fonderie selon les revendications 2 et 3, ou la revendication 4, caractérisé en ce que chaque coquille comprend, dans son ensemble mobile, un bloc central opposé audit élément de coquille adjacent à la chambre de répartition et manoeuvrable indépendamment des blocs périphériques ouvrants, ledit bloc central étant pourvu d'organes d'éjection de pièces en fin de démoulage. 6. Outillage de fonderie selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit bloc central porte une clé éclipsable d'extraction de la pièce au démoulage. 7. Outillage de fonderie selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,caractérisé en ce que l'ensemble mobile est reculé d'un seul bloc avec la pièce, qui est éjectée vers ledit élément de coquille comportant -les attaques de coulée, après retrait des blocs périphériques.