Brevet FR2407769A1 — publié le 19790601

La présente invention concerne des boîtes à noyaux du genre de celles utilisées pour la fabrication de noyaux à sable insérer dans les moules à sable. Une telle boite à noyau est habituellement divisée,suivant une face de joint , en deux pièces présentant des empreintes qui définissent ensemble la forme du noyau à obtenir. Les boites à noyawpeuvent être faites de diverses matières, telles que fonte, aluminium,matières plastiques ou bois. Toutefois,dans les fonderies modernes,l'introduction de sable dans les boites à noyauXest généralement réalisée par soufflage d'air, de sorte que la matière formant la boîte à noyau doit être apte à résister à l'abrasion par le sable à noyaux. Les zones de la boîte à noyau les plus exposées à l'usure provoquée par l'effet abrasif du sable sont les zones marginales longeant le pourtour des empreintes. Ainsi,ledit effet abrasif fait apparaître de petites cavités ou lacunes,surtout en forme de rainure en V,sur le pourtour intérieur des faces de joint. Or, de telles irrégularités des faces de joint ou encore de légers défauts de centrage ou des inclinaisons relatives des pièces de la boite à noyau accélèrent l'abrasion,provoquant l'apparition de bavures sur les noyaux pré- parés.Ces bavures,indésirebles par leur effet fâcheux sur le rou- lage final,doivent être éliminées par une opération d'ébavurage qui prend du temps et retentit sur le prix de revient global. La présente invention permet de supprimer les bavures formées sur les noyaux ou de leur substituer des défauts en creux moins gênants, ou même avantageux, grâce à une boite à noyau dans laquelle au rotins la partie marginale de l'empreinte de l'une et/ou l'autre pièce de ioule est entourée par un élément élastique, conçu pour être comprimé suivant une direction donnée lors de la réunion des pièces. Sous l'effet de la force appliquée pour maintenir les piè- ces de la boite à noyau assemblées à l'encontre du jet de sable, l'élément élastique peut se bomber légèrement vers l'intérieur de l'empreinte,ce qui fait apparaître une dépression arrondie ou défaut en creux dans le noyau résultant. Eventuellement, on peut agencer l'élément élastique de façon qu'après assemblage de la boîte à noyau,il s'étende au ras des parties de paroi adjacentes de l'empreinte,afin qu'il n'apparaisse ni bavures ni défauts en creux sur les noyaux. Ladite direction donnée est de préférence, mais non nécessairement,normale au plan de joint. pratiquement,l'élément élastique peut prendre diverses formes. Selon un mode de réalisation de l'invention,on place un élément sans fin en matière convenable,telle que caoutchouc de silicone,dans un évidement ménagé,dans l'une des pièces de boite à noyau,sur tout le pourtour de ltempreinte,cet élément présentant à l'état non contraint,dans une direction normale au plan de joint,une dimension supérieure à la profondeur de l'évide- ment. Ainsi,la position relative des pièces de boîte à noyau quand la boite à noyau est fermée,est déterminée par engagement entre les parties rigides desdites pièces, et l'élément élastique subit une déformation bien définie,indépendante de la force de maintien appliquée aux pièces de boîte à noyau. L' élément sans fin peut aussi se présenter sous diverses formes,par exemple celle d'un cordon ou d'une bande. I1 peut en particulier être tubulaire et, plus particulièrement encore, être relié å une source de fluide sous pression et b un évent à travers une vanne à deux voies. Un tel agencement permet d'établir toute pression de contact souhaitée entre l'élément élastique et les pièces de boite à noyau,après réunion de ces pièces. Selon une autre variante , l'élément élastique est constitué par une feuille de matière élastique placée entre les faces de joint des pièces de boite à noyau et qui présente un trou épousant le pourtour de l'empreinte. L'élément élastique peut être sous la forme d'un joint d'étanchéité libre ou être fixé par roulage,collage,enrobage, soudage ou par des moyens mécaniques. Un joint libre offre l'avantage particulier d'être facile à remplacer lorsqu'il cesse, par suite d'usure,d'exercer l'effet voulu. Selon une autre variante encore,l'élément élastique constitue le constituant majeur de chaque pièce de boite å noyau, dans lequel est ménagée l'empreinte,ce constituant étant enfermé dans un caisson rigide et présentant,sur la face de joint de l'une au moins des pièces de boite à noyau , une partie en relief qui entoure le bord de l'empreinte. Cette partie en saillie, ainsi que la partie opposée de l'autre pièce de la boite à noyau, subissent une déformation élastique lorsqu'on réunit lesdites piè- ces pour former une boîte a noyau fermée dans laquelle les bords des caissons rigides sont engagés l'un dans l'autre. Le ou les éléments élastiques prévus dans la boîte à noyau selon l'invention présent encore l'avantage de sceller hermétiquement l'interstice séparant les pièces de la boite à noyau,de manière à éviter des fuites de catalyseur par cet interstice en cas de durcissement au gaz. L'élément élastique a encore pour effet avantageux d'être apte à épouser des grains de sable afin qu ils ne maintiennent pas les deux pièces de boîte à noyau écartées ou inclinées l'une par rapport à l'autre. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins anlrx8s,sur lesquels: Fig.l et figure 2 sont des vues schématiques en coupe verticale d'une boîte à noyau selon un mode de réalisation de l'invention,représentant respectivement les deux pièces séparées et réunies; Fig.3 et figure 4 sont des vues en coupe analogues d'une boite à noyau selon une variante de l'invention,et Fig.5 est une vue de détail en coupe verticale illustrant une troisième variante. Sur les figures 1 et 2,on voit une boite à noyau constituée de deux pièces 10 et ll,par exemple en aluminium. Chaque pièce présente une face plane de joint 12 et 13 respectivement,ces faces étant l'une contre l'autre quand la boîte à noyau est assemble comme représenté sur la figure 2. Chaque pièce présente dans sa face de joint une empreinte 14 et 15 respectivementsces empreintes définissant ensemble la forme du noyau à obtenir. Dans l'exemple concret illustré,cette forme est cylindrique. La pièce-de boite à noyau 10 présente encore un évidement 16,entourant le bord de son empreinte 14,dans lequel est logé un joint 17 formé d'une bande sans fin en matière élastique,telle que du caoutchouc de silicone. A l'état non contraint,la bande 17,a, comme représenté sur la figure 1,une épaisseur un peu supérieure à la profondeur de l'évidement 16, de sorte que la garniture étanche dépasse la face de joint 12 de la pièce de boite à noyau 10. Une fois les pièces 10 et 11 réunies pour former une boîte à noyau fermée comme représenté sur la figure 2,les faces de joint 12 et 13 portant l'une contre l'autre,la garniture étanche 17 est compri m8e,ce qui fait bomber sa tranche intérieure vers l'intérieur de l'empreinte,comme indiqué en 18 .La tranche bombée 18 provoque elle-même la formation,dans le noyau à sable,d'une gorge peu profonde dont la réplique dans le produit fini est une sorte de léger bourrelet,moins inadmissible qu'une rainure ou crique,Si c'est souhaitable,on peut donner à la garniture étanche 17 la forme et les dimensions voulues pour qu'à rétat comprimé, sa tranche s' étendue au ras des parties contiguës des parois d'empreinte,afin que le noyau obtenu ne présente pas de rainure. La garniture étanche 17 est assez souple pour épouser des grains de sable éventuellement présents entre elle et la face de joint de la pièce opposée 11 afin qu'ils ne provoquent pas une inclinaison relative des pièces 10 et Il ou des fuites entre ces pièces. L'étanchéité assurée par la garniture évite en outre que le gaz d'étuvage ne s'échappe par d'éventuels trajets de fuite entre les faces de joint lorsqu'il traverse le noyau à sable. Le joint 17 est de préférence libre dans l'évidement 16, afin d'être facile à remplacer,mais on peut aussi le fixer à la pièce de boite à noyau 10, par exemple à'aide d'un agent adhésif convenable. Les figures 3 et 4 représentent une boite à noyau composite dont chacune des deux pièces 20 et 21 est constituée par un corps, 22 et 23 respectivement,en matière élastique convenable,par exemple en polyuréthanne,enfermé de tous côtés, sauf sur la face de joint, par un caisson rigide, 24 et 25 respectivement,en matière rigide convenable,par exemple en fer. Les empreintes 26 et 27 sont ménagées dans les faces de joint 28 et 29 et complètement entourées par la matière élastique. La face de joint 29 comportant les bords du caisson 25 de la pièce 21 est plate quand la pièce 21 est à l'état non contraint, comme représenté sur la figure 3,tandis que la face de joint 28 de la pièce de boite à noyau 20 présente une protubérance ou saillie 30 entourant le bord de l'empreinte 26.Quand la boite à noyau est à l'état assemblé,défini par rencontre entre les bords des Caissons 24 et 25,comme représenté sur la figure 4, la saillie 30 comprime la partie située en regard de la face de joint 29 du corps élastique 23 et se trouve elle-même comprimée, ce qui la fait saillir vers l'intérieur en un bourrelet 31 semblable à celui indiqué en 18 sur la figure 2. Ici encore,on peut éventuellement supprimer le bourrelet 31 par conception adéquate de la saillie 30. Selon la variante illustrée par la figure 5,la boite à noyau est constituée par deux pièces 40 et 41 qui,une fois assemblées comme représenté, définissent une empreinte 42. La pièce 40 de la boîte à noyau présente un évidement 43,semblable à ltévide- ment 16 de la boite à noyau 10 selon les figures 1 et 2. Dans cet évidement 43 est logé un élément élastique sans fin 44,tubulaire. L'intérieur du tube 44 est relié à une source 45 de fluide sous pression, qui peut être un gaz tel que l'air ou un liquide,tel que l'huile,à travers un tube qui traverse la pièce de boite à noyau 40 et une vanne à deux voies 47. La vanne 47 peut être commandé automatiquement par des moyens bien connus de façon à pressuriser le tube 44 sitôt après assemblage des pièces 40 et 41 et le décomprimer à travers un évent 48 avant séparation de ces pièces. Les réalisations particulières illustrées et décrites cidessus sont choisies à simple titre d'exemples non limitatifs. En effet, on peut par exemple supprimer l'évidement 16 ménagé dans la face de joint de la pièce de boite à noyau 10 (figures 1 et 2) et superposer la garniture étanche 17 à la face de joint. On peut aussi modifier la conception et la nature de l'élément ou de chaque élément élastique selon de nombreuses variantes rentrant dans le cadre-de la présente invention. On peut encore, selon la variante illustrée par les figures 3 et 4,réaliser les faces de joint des corps 22 et 23 en une matière élastique,portée par une matière de soutien moins élastique. Sur les dessins,les boites à noyau sont orientées verticalement,mais on peut en fait leur confe- rer toute orientation souhaitée. -REVENDICATIONS 1,Boîte à noyau constituée par deux pièces séparables suivant une face de joint et présentant des empreintes qui définissent ensemble la forme désirée,caractérisée en ce qu'au moins la partie marginale de 11 empreinte de l'une ou de chacune de ces pièces est entourée par un élément élastique conçu pour être comprimé suivant une direction préfixée lors de la réunion des pièces. 2. Boite à noyau selon la revendication 12 caractérisée en ce que ledit élément élastique est un élément sans fin placé dans un évidement ménagé dans l'une des pièces de boite à noyau et qui entoure tout le bord de ltempreinte,ledit élément ayant à l'état non contraint,suivant une direction normale à la face de joint,une dimension supérieure à la profondeur de l'évidement. 3. Boîte à noyau selon la revendication 2,caractérisde en ce que ledit élément est sous forme de cordon ou de bande. 4. Boite à noyau selon la revendication 2,caractérisée en ce que ledit élément est tubulaire. 5. Boite à noyau selon la revendication 4,caractérisée en ce que ledit élément tubulaire est relié à une source de fluide sous pression et à un évent par une vanne à deux voies. 6. Boite à noyau selon la revendication l,caractérisée en ce que ledit élément élastique est formé d'une feuille interposée entre les faces de joint des pièces de boite à noyau et qui présente un trou épousant le pourtour de l'empreinte. 7. Bofte à noyau selon la revendication 1,caractérisée en ce que ledit élément élastique est l'organe constitutif principal de chaque pièce de boite à noyau,dans lequel est ménagée l'empreinte, cet élément étant enfermé dans un caisson rigide et présentant, sur la face de joint de l'une au moins des pièces de boite à noyau, une saillie qui entoure le bord de l'empreinte.