Brevet FR2398570A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne les dispositifs à couler sous pression et a notamment pour objet une machine à couler sous basse pression. L'invention peut être appliquée aux machines dans lesquelles le désassemblage et l'assemblage des moules sont mécanisés. La machine à couler sous basse pression, utilisée jusqu'à présent, comprend des moules à plan de joint vertical des demi-moules dont ils sont constitués, une commande pour lesdits demi-moules, un dispositif pour le remplissage des moules avec. du métal fondu, un mécanisme servant à l'arrachement des moules et à l'éjection des pièces moulées et comportant des plaques d'éJection et des tiges d'éjection des pièces moulées, ainsi que des tiges de poussée. Les plaques d'éjection sont reliées aux tiges de poussée de commande et à des leviers à deux bras de manière que, lors de l'ouverture du moule par séparation des deux demi-moules, se produise d'abord l'arrachement du moule, ia pièce moulée étant alors retenue en position initiale par lesdites tiges d'éjection, et ensuite, après la rotation du levier à deux bras, le moule s'ouvre complètement et les tiges d'éjection des pièces moulées s'écartent.La pièce moulée reste sur le conduit de métal, dans le plan de joint du moule, et on l'enlève en la soulevant à l'aide d'un mécanisme spécialement prévu à cet effet, ou bien on l'enlève à la main. Dans ces machines connues, chaque demi-moule possède un mécanisme individuel d'arrachement des moules. et d'éjection des pièces moulées, ce qui augmente le coût des machines et complique leur conduite en cas d'accroissement du nombre de moules. Dans ces machines, l'enlèvement de la pièce moulée est l'opération exigeant le plus de travail et dont le rendement est le plus faible. Cela s'explique par le fait que le mécanisme d'arrachement des moules et déjection des pièces moulées consiste en un système compliqué destiné à l'exécution successive des opérations d'arrachement et de séparation des demi-moules (cette séparation s'effectuant simultanément pour les deux demi-moules) et d'écartement des tiges d'éjection de la pièce moulée, celle-ci restant alors dans une position instable, et aussi par le fait qu'une opération supplémentaire, manuelle ou mécanisée, est nécessaire pour l'enlèvement de la pièce moulée. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. On s'est proposé pour cela de créer une machine à couler sous basse pression, avec un mécanisme simplifié d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées, permettant d'utiliser tour à tour ou simultanément plusieurs moules et assurant un enlèvement commode de la pièce moulée pour le transport ultérieur de celle-ci. La solution consiste en ce que, dans la machine à couler sous basse pression du type comprenant des moules à plan de joint vertical entre deux demi-moules les constituant, une commande pour lesdits demi-moules, un dispositif pour le remplissage des moules avec du métal fondu, un mécanisme servant à l'arrachement des moules et à l'éjection des pièces moulées et comportant des plaques d'éjection et des tiges d'éjection des pièces moulées, ainsi que des tiges de poussée, suivant l'invention chaque moule comprend un demi-moule immobile, lesdits demi-moules immobiles étant orientéslMnvers Iautre par leurs cOtés postérieurs, tandis que lesdites plaques d'éjection sont disposées entre lesdits côtés postérieurs des demi-moules immobiles, sont reliées entre elles par les tiges de poussée et sont munies de tiges d'arrachement des moules, lesdites tiges d'éjection des pièces moulées et lesdites tiges d'arrachement des moules étant prévues pour fonctionner sensiblement simultanément. Une telle exécution de la machine à couler sous basse pression assure la réalisation sensiblement simultanée de l'arrachement du moule et de l'éjection de la pièce moulée du demi-moule immobile, ladite pièce moulée restant toutefois dans le demi-moule mobile.Ceci, à son tour, facilite lrenlèvement de la pièce moulée pour son transport ultérieur. Etant donné que la coulée sous basse pression est caractérisée par un processus relativement long de production de pièces moulées, à cause de la longue durée de remplissage des moules et de la durée relativement importante de solidification des pièces moulées, notamment celles à parois épaisses, les machines connues n'assurent pas un rendement élevé. La solution apportée par la présente invention assure aussi une augmentation du rendement des machines à couler sous basse pression, parce que la conception plus simple du mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées permet d'utiliser simultanément deux moules et plus. Selon une variante de réalisation de l'invention, la machine à couler sous basse pression comporte deux moules disposés coaxialement et de manière que lorsque l'un des moules est ouvert, l'autre soit fermé, le mouvement étant communiqué au mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées lors de la fermeture de l'un des moules par son demi-moule mobile. Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, le mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées comprend un coin commandé ayant au moins deux plans de travail pour sa coopération avec un nombre correspondant de tiges de poussée. Une telle conception permet de mouler simultanément plusieurs pièces. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description, qui va suivre, de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une projection frontale d'une machine à couler sous basse pression conforme à un mode de réalisation de l'invention, sur laquelle est montré en coupe verticale le dispositif pour le remplissage des moules - la figure 2 représente une vue en plan de la machine de la figure 1, avec coupe axiale horizontale du mécanisme d'arrachement des. moules et d'éjection des pièces moulées - la figure 3 représente une projection frontale de la machine à couler sous basse pression conforme à un autre mode de réalisation de l'invention, sur laquelle sont représentés en coupe verticale le dispositif pour le remplissage des moules avec du métal fondu et le mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées ; - la figure 4 représente une vue en plan de la machine de la figure 3, avec coupe axiale horizontale du mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées - la figure 5 represente une vue en coupe verticale d'un moule arraché, avec une pièce moulée éjectée du demi-moule immobile. Comme il est montré sur les dessins, la machine à couler sous basse pression comprend des moules 1 et 2 à plan de joint vertical de leurs demi-moules, respectivement 3, 4 et 5, 6, des commandes 7 et 8 respectives pour chacun desdits demi-moules, un dispositif pour le remplissage des moules avec du métal fondu, comprenant un bassin ou un creuset 9 de four et des conduits de métal 10 pour l'amenée du métal fondu dans chaque moule, ainsi qu'un mécanisme servant à l'arrachement des moules et à l'éjec- tion des pièces moulées et comportant des plaques d'éjection Il et 12, des tiges 13 et 14 d'éjection des pièces moulées et des tiges de poussée 15. Conformément à l'invention, chaque moule 1 (2) possède un demi-moule mobile 3 (5) et un demi-moule immobile 4 (6). Les demi-moules immobiles 4 et 6 sont orientés l'un vers l'autre par leurs côtés postérieurs, tandis que les plaques d'éjection Il et 12 du mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées sont disposées du côté postérieur des demi-moules immobiles respectifs, c'est-à-dire entre les demi-moules immobiles 4 et 6, comme montre sur les figures 2, 3 et 4. Les d'éjection Il et 12 sont reliées entre elles par des tiges de poussée 15 et sont munies de tiges 16 et 17 d'arrachement des moules.Les tiges 13 et 14 d'éjection des pièces moulées et les tiges 16 et 17 d'arrachement des moules sont prévues pour fonctionner simultanément, c'est-à-dire que leur longueur assure leur entrée en contact sensiblement simultanée avec la pièce moulée et le demi-moule mobile, respectivement. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 1 et 2, la machine à couler sous basse pression comprend une base 18 avec un creuset 9 comportant deux conduits de métal 10. Sur la base 18 sont montées la commande 8 pour la fermeture du moule 2 de droite (suivant le dessin) et la commande 7 pour la fermeture du moule 1 de gauche. Les commandes 7 et 8 se présentent sous forme de vérins hydrauliques de type connu en soi. Sur la tige 19 de la commande 7 est fixée une plaque 20 portant le demi-moule mobile 3, tandis que sur la tige (non representée, car elle est en position initiale) de la commande 8 est fixée une plaque 21 portant le demi-moule mobile 5.Entre les demi-moules mobiles 3 et 5, à une distance égale de ceux-ci, est monté un bloc 22 sur lequel sont fixés les demi-moules immobiles 4 et 6 orientés l'un vers l'autre par leurs côtés postérieurs. Lesdits demi-moules, quand ils sont fermés, forment les deux moules I et 2. Le mécanisme d'arrachement des moules et d'ejection des pièces moulées est monté sur le bloc immobile 22 et comprend les plaques d'éjection Il et 12, portant les tits 13 et 14 d'éjection des pièces moulées et les tiges 16 et 17 d'arrachemént des moules. Le nombre et la longueur des tiges d'éjection des pièces moulées et des tiges d'arrachement des moules dépendent de la forme de la pièce moulée et sont choisis de manière à assurer leur fonctionnement sensiblement simultané lors de l'ouverture du moule. Les plaques d'éjection Il et 12 sont reliées entre elles par des tiges de poussée 15 passant à travers le bloc 22. Les plaques d'éjection Il et 12 peuvent aussi entre reliées entre elles par des tirants.Dans les deux cas, doit être assurée une liaison rigide entre les plaques d'éjection 11 et 12 pour permettre le déplacement en va-et-vient de ces dernières. Entre les conduits de métal et les moules sont montés des mécanismes 23 de coupure du métal fondu, comprenant des organes de coupure 24 respectise déplaçant perpendiculairement aux axes des conduits de métal 10 correspondants. Sur une plaque 25 supportée par des colonnes 26 sont fixés deux mécanismes de préformage (de pression d'appoint) 27, à raison d'un pour chaque moule. Etant donné que les mécanismes de coupure du métal fondu et les mécanismes de préformage ne sont montrés qu'à titre d'illustration et ne font pas partie de l'invention, ils ne seront pas décrits ici d'une manière détaillée.Les mécanismes de coupure du métal fondu permettent d'isoler du dispositif de remplissage des moules la cavité du moule remplie de métal fondu, ce qui est nécessaire pour créer la pression d'appoint requise pour compléter la compression de la pièce moulée, et de créer les conditions nécessaires pour le déplacement horizontal de la pièce moulée de la zone de remplissage du moule jusqu'à la zone d'enlèvement de la pièce moulée. Sur les dessins, la machine à couler sous basse pression est représentée dans la position où le moule de gauche est fermé, tandis que la moule de droite est ouvert, le conduit de métal 10 de droite étant fermé par l'organe de coupure 24 du mécanisme 23 de coupure du métal fondu.Cette position est l'une des deux positions dans lesquelles peut se trouver la machine, l'autre position étantcib où le moule degsre est ouvert,-et le moule de droite, fermé. Au cours du travail, le gaz sous pression est admis dans le creuset 9 pour faire monter le métal fondu dans le moule I par le conduit 10 de gauche en position ouverte. Après le remplissage du moule 1, le mécanisme 23 de coupure du métal fondu entre en fonctionnement, son organe de coupure 24 coupe une partie du chenal de coulée, en séparant l'un de l'autre le canal du conduit de métal et le canal de coulée du moule. A ce moment la mécanisme 27 de préformage du moule 1 de gauche entre en fonctionnement et crée dans celui-ci l'excédent de pression nécessaire à la compression (compactage) du métal en cours de solidification. Après l'achèvement de la solidification du métal, l'extrac- tion des noyaux et l'écartement de la tige du mécanisme de préformage, le système de commande automatique (non représenté) fournit un signal pour la fermeture du moule 2 de droite. A la fin de la course de fermeture du moule 2, son demi-moule mobile 5 appuie sur les tiges 17 d'arrachement du moule et, par l'intermédiaire de ces dernières ainsi que de la plaque déjection 12 des tigs dep > EsE15, déplace la plaque d'éjection 11. Lors du déplacement de la plaque d'éjection 11, les tiges 16 d'arrachement du moule et les tiges 13 d'éjection de la pièce moulée se déplacent elles aussi.Au moment de la fermeture du moule 2 de droite, la pression dans le vérin hydraulique de la commande 7 diminue et les tiges 16 d'arrachement du moule repoussent le demi-moule 3, tandis que les tiges 13 d'e'ection -de la pièce moulée éjectent du demi-moule immobile 4 la pièce moulée qui, toutefois, reste dans le demi-moule mobile. Si nécessaire, l'éjection peut être effectuée avec un certain retard après le commencement de l'arrachement du moule, les tiges 13 d'éjection des pièces moulées étant dans ce cas raccourcies dans une mesure correspondante. Ensuite est fourni un signal pour l'ouverture du moule de gauche à l'aide de la commande 7, la pièce moulée est transportée dans le demi-moule mobile 3 et, à la fin de la course d'ouverture, en est éjecteedans une trémie de réception ou directement sur un transporteur. L'éjection de la pièce moulée du demi-moule mobile s'effectue par des moyens connus en soi, qu'il est par conséquent inutile de décrire ici. Immédiatement après la fermeture du moule 2 de droite, est fourni un signal pour ltécartement de ltorgane de coupure 24 du mécanisme 23 de coupure du métal fondu, afin de relier le canal du conduit de métal 10 de droite à la cavité du moule 2. Pendant ce temps, l'organe de coupure 24 du mécanisme de coupure 23 associé au moule de gauche continue de fermer le conduit de métal. La pression dans le creuset 9, qui avait été supprimée après la coupure de la communication entre le canal du conduit de métal de gauche et la cavité du moule 1, augmente, et les opérations ultérieuress'effectuent de la manière déja décrite. De cette manière, après la solidification du métal dans l'un des moules, la course de fermeture de autre moule assure l'arrachement du premier moule et l'éjection de la pièce moulée du demi-moule immobile dudit premier moule.Le mécanisme d'arrachemenD des moules et d'éjection des pièces moulées, tout en étant de conception simple, assure la possibilité d'utiliser dans une seule machine deux moules comportant chacun un demi-moule mobile, et facilite ltenlèvement de la pièce moulée pour son transport ultérieur, sans recourir à des travaux manuels-et a des mécanismes supplémentaires. Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, représentée sur les figures 3 et 4, entre les plaques d'éjection 11 et 12 est monté un bloc 28 à section en caisson, à travers les parois duquel passent les tiges de poussée 29 et 30 mobiles en va-et-vient. Les tiges 29 et 30 entrent en contact avec un coin commandé 31 s'engageant dans la cavité de la structure en caisson constituée par le bloc 28, perpendiculai rement au plan dans lequel se trouvent les tiges de poussée 29 et 30. Dans l'exemple de réalisation considéré, le coin 31 a deux plans de travail coopérant avec les tiges de poussée 29 et 30 ; toutefois, le coin 31 peut avoir plus de deux plans de travail pour coopérer avec les tiges de poussée d'un nombre correspondant de moules, par exemple quatre ou six. Le coin 31 est actionné par un vérin 32 fixé sur la plaque 25.Sur les figures 3 et 4, la machine couler sous basse pression est représentée dans la position où les deux moules sont fermés. Au cours du fonctionnement de la machine, la pression de gaz créée dans le dispositif de remplissage des moules fait monter le métal simultanément dans les deux moules par les conduits de métal 10 et à travers les orifices ménagés dans les dispositifs de coupure 24 (le système d'application de la pression dans le dispositif de remplissage des moules n'est pas montré sur les figures, car il ne fait pas partie de l'invention). A la fin de l'opération de remplissage des moules par le métal fondu, entrent en fonctionnement les mécanismes 23 de coupure du métal fondu, qui, par leurs organes de coupure 24 respectifs, coupent les parties des chenaux de coulée en séparant les canaux des conduits de métal 10 des canaux de coulée respectifs des moules. A ce moment, entrent en action les mécanismes de préformage 27, qui créent dans les deux moules l'excédent de pression nécessaire à la compression (serrage) des pièces moulées en cours de solidification. Après l'achèvement de la solidification, la pression est supprimée dans les deux cavités des vérins des commandes 7 et 8, les tiges 7 et 8 des mécanismes de préformage 27 sont extraites des moules. Ensuite, le coin 31, en se déplaçant vers le bas, applique l'effort nécessaire à l'arrachement des demi-moules immobiles 4 et 6, par l'intermédiaire des tiges de poussée 29, de la plaque d'éjection 11, des tiges 16 d'arrachement des moules et des tiges 13 d'éjection des pièces moulées, simultanément au demi-moule mobile 3 et à la pièce moulée correspondante, et par l'intermédiaire des tiges de poussée 30, de la plaque d'éjection 12, des tiges 17 d'arrachement des moules et de la tige 14 d'éjection des pièces moulées, simultanément au demi-moule mobile 6 à a pièce moulée correspondante. Ainsi s'effectue l'arrachement des deux moules, avec éjection des pièces moulées des demi-moules immobiles 4 et 6 et maintien stable desdites pièces dans les demi-moules mobiles 3 et 5. Ensuite la pression est appliquée dans les cavités des vérins des commandes 7 et 8, ainsi que celle du vérin 32, ce qui assure l'ouverture des moules et l'écartement du coin 31. Les pièces moulées se déplacent dans les demi-moules mobiles 3 et 5 et sont éjectées de ceux-ci à la fin de la course d'ouverture. Ainsi se termine le cycle de travail. Ensuite est fourni le signal de fermeture des moules, et le cycle se répète comme décrit précédemment. Ainsi, le mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées est de conception simple tout en assurant le maintien stable des pièces moulées dans les demi-moules mobiles, dans lesquels elles peuvent Autre facilement déplacées vers le lieu d'enlèvement. Bien entendu, ltinvention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à 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 0 N S ~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1. Machine à couler sous basse pression, du type comprenant des moules constitués de demi-moules à plan de joint vertical, une commande pour lesdits demi-moules, un dispositif pour le remplissage des moules avec du métal fondu, un mécanisme servant à l'arrachement des moules et à l'éjection des pièces moulées et comportant des plaques d'éjection, des tiges d'éjection des pièces moulées et des tiges de poussée, caractérisée en ce que chaque moule comprend un demi-moule immobile, lesdits demi-moules immobiles étant orientés l'un vers l'autre par leurs côtés postérieurs respectifs, et entre lesdits côtés postérieurs des demi-moules immobiles sont disposées les plaques d'éjection, reliées entre elles par les tiges de poussée et munies de tiges d'arrachement des moules, les tiges d'éjection des pièces moulées et les tiges d'arrachement des moules étant montées de façon à fonctionner sensiblement simultanément. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'arrachement des moules et d'éjection des pièces moulées comporte un coin commandé ayant au moins deux plans de travail pour coopérer avec un nombre correspondant de tiges de poussée.