Brevet FR2435984A1 — publié le 19800411

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour l'ébarbage par percussion de pièces métalliques moulées en fonderie. On entend par ébarbage l'opération qui consiste à sépare des pièces dégagées de leur moule les canaux, évents, jets de coulée, masselottes qui forment des appendices ou saillies de métal sur ces pièces. Suivant la technique habituelle, on sépare ces appendices par percussion en les frappant à l'laide d'un marteau ou d'une masse, cependant que l'on tient fermement la pièce en appui sur une enclume. Pour effectuer ce travail dans de bonnes conditions, il faut que le minimum de coups suffise pour rompre les appendices de coulée, par exemple un coup par appendice de coulée, et il faut éviter que les coups ne transmettent de vibrations à la pie ce coulée elle-meme et, a fortiori, aux moyens de préhension et de maintien de cette pièce, qui consistent généralement en une pince portée par un bras humain ou mécanique. De telles vibrations pourraient en effet conduire à une fatique excessive du bras portant la pince ou même à une détérioration du bras mécanique ou de la pièce elle-même. Elles pourraient également entraîner le déplacement de la pièce à ébarber sur son support ou son enclume, et, en cas de répétition des- coups, provoquer la frappe d'une zone de la pièce non destinée à être frappée, donc une détérioration de cette pièce. 11 faut encore que la pièce à ébarber soit mise en position appropriée sur un appui le plus rapidement possible ,et également qu'elle sbit évacuée très rapidement et même pratiquement instantanément après son ébarbage. L'invention a pour but de fournir un procédé et un dispositif satisfaisant à tous ces impératifs. A cet effet, elle a pour objet un procédé d'ébarbage par percussion de pièces métalliques moulées en fonderie en vue de séparer de celles-ci leurs appendices de coulée, caractérisé en ce que l'on place la partie de la pièce à ébarber adjacente àl'appendice de coulée en équilibre sur un appui de faible surface de façon que ledit appendice se trouve en porte à faux par rapport à cet appui, et l'on frappe verticalement d'un choc violent un point de l'appendice voisin de l'appui. L'invention a également pour objet un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'appui ayant une surface d'appui très petite et un marteau a axe de frappe vertical porté par un support et dont l'axe de frappe peut être amené et maintenu au voisinage de la surface d'appui. Dans un mode de réalisation particulièrement satisfaisant, le s-upport est une console qui porte le marteau a une extrémité et dont llautre extrémité est montée pivotante sur un axe vertical fixe, tandis que l'élément d'appui est constitué par une broche verticale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre -d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique en éléva- tion latérale, avec coupe partielle, d'un dispositif conforme à l'invention; la Fig. 2 est une vue suivant la flèche 2 de la Fig. 1, avec arrachement partiel, cette vue représentant également une pièce coulée prête à être ébarbée; la Fig. 3 est une vue en plan du même dispositif, la pièce à ébarber étant représentée schématiquement en traits -mixtes. Le dispositif d'ébarbage représenté aux dessins comprend un ensemble d'appui 1 et un ensemble de frappe 2. Ltensemble d'appui 1 comporte un socle 3 dans lequel est fermement fixée la base d'une broche ou béquille verticale cylindrique 4. Le sommet de cette broche est aminci au moyen de deux pans coupés ou méplats inclines 5 diamétralement opposés et symétriques par rapport un plan P contenant 11 axe X-X de la broche 4. Ces méplats 5 convergent l'un vers l'autre vers le haut et ne laissent subsister de la tranche d' extrémité de la broche 4 qu'une étroite surface d'appui rectangulaire 6 centrée sur le plan P. L'ens:emble de frappe 2 a la forme générale d'une potence. I1 comprend un poteau vertical 7 d'axe Y-Y terminé à sa partie supérieure par un pivot 8 de diamètre réduit. Sur ce pivot 8 est emmanché à rotation un moyeu 9 solidaire d'un côté d'une plaque ou console radiale 10 de forme rectangulaire. Du côté du poteau 7 opposé à la plaque 10, part un bras fixe 11 horizontal ou à peu près, solidaire du poteau 7. A son extrémité libre, ce bras fixe Il porte lateralement une chape fixe 12 d'ar ticulation, d'axe vertical. Le moyeu 9 et la plaque 10 portent solidairement une aile horizontale 13 munie d'un axe vertical 14 d'articulation.Un vérin hydraulique 15 à double effet est articulé par le fond de son cylindre sur la chape 12 et par l'extrémité de sa tige de piston sur l'axe 14. Le vérin 15 est destiné à faire tourner la plaque 10 autour du pivot 8 d'axe Y-Y. Sur son côté vertical libre, la plaque rotative 10 porte un outil de percussion ou marteau consistas en un vérin pneumatique 16 d'axe vertical Z-Z, par exemple à double effet, dont la tige de piston 17, en saillie vers le bas, constitue une masse de percussion cylindrique d'axe Z-Z. De tels vérins à masse de percus Sion sont disponibles dans le commerce sous le nom "d'impacteu"et vendus par exemple par la Société MARTONAIR. Lorsque le vérin 15 est actionné de sa position totalement rétractée à sa position d'extension maximale, le moyeu 9 et la plaque 10 tournent autour de l'axe Y-Y, et la trace sur le sol de l'axe Z-Z du marteau (Fig. 3) décrit un arc de cercle C centré sur le poteau 7 et dont l'amplitude est d'environ 600. L'axe X-X de la broche 4 est situé à peu près au milieu de cette trajectoire, et la surface d'appui rectangulaire 6 a ses grands côtés orientés vers le poteau 7. Les deux positions extrêmes du marteau ont été représentées en traits mixtes à la Fig. 3. Les vérins 15 de rotation et 16 de percussion, tous deux à fluide sous pression, par exemple de l'huile pour le vérin 15 et de l'air comprimé pour le vérin 16, sont actionnés ïndépendamment l'un de l'autre par des distributeurs de fluide sous pression non représentés. Les deux distributeurs des vérins 15 et 16 sont rapprochés pour être actionnés plus facilement d'une manière coordonnée à partir d' un pupitre de commande commun (non représenté). Le dispositif comprend également une pince 18 de préhension des pièces à ébarber. Cette pince peut être tenue à la main ou,plus avantageusement, être montée à l'extremite dlun bras mécanique (non représenté) commandé depuis le pupitre de commande mentionné ci-dessus. L'ensemble de l'ébarbage peut alors être facilement effectué par un opérateur unique installé devant ce pupitre. Le fonctionnement est le suivant. Soit à ébarber une pièce A moulée en fonte, qui est par exemple tubulaire et porte un appendice de coulée 19 consistant en une masse de fonte rattachée à une face d'extrémité 20 de la pièce A par un conduit de coulée 21. La pièce A est saisie par la pince 18, et une zone de cette pièce voisine de la face 20 et adjacente au conduit de coulée 21 est appuyée sur la petite surface 6 de la béquille 4 de façon que l'axe de la pièce A soit à peu près tangent à l'arc de cercle C et que l'appendice 19 se trouve par conséquent en porte à faux au-dessus de cet arc. Cette position est visible sur la Fig. 2 et, en traits mixtes, sur la Fig 3. L'appui est pratiquement ponctuel,-il serait~pratiquement linéaire si la pièce à ébarber possédait une surface d'appui plane. Le vérin 15 de rotation est actionné de manière à rapprocher le marteau 16-17 et plus précisément à placer l'axe Z-Z de- percussion de ce marteau juste au dessus du conduit de coulée 21, c'est-à-dire de la racine de 1'appendice de coulée, à une distance d de l'axe X-X de la broche 4. Pendant ce mouvement, la masse 17 est rétractée. Le vérin 16 du marteau est ensuite actionné. La masse 17 descend rapidement et vient frapper l'appendice 19 très près de la face 20, ce qui provoque la rupture de cet appendice au ras de la pièce moulée A, donc sa séparation de cette pièce. I1 suffit d'un seul coup de la masse 17 pour provoquer la rupture de l'appendice 19. Ensuite, le vérin 16 est actionné dans le sens de la remontée de la masse 17, cependant que la pièce A ébarbée est retirée par la pince 18. D'autres pièces A identiques peuvent ensuite être ébarbées successivement de la même façon sans avoir à. agir sur le vérin 15, la position angulaire du marteau 16-17 étant réglée une fois pour toutes. Par contre, pour pass-er à l'ébarbage de pièces différentes, il faut en général modifier la distance d séparant les axes X-X et Z-Z, et ceci s'effectue très facilement au moyen du vérin 15. Le dispositif de l'invention est donc particulièrement intéressant pour les- fonderies produisant une grande diversité de pièces mais de faibles séries de fabrication de chaque type de pièce, car un dispositif unique, de construction simple, permet pratiquement de résoudre tous les problèmes de rupture d'appendices de coulée quelles que soient les formes et dispositions des pièces et des appendices. I1 faut également noter que la position de la surface d'appui 6 permet de présenter la pièce à ébarber d'un côté ou de l'autre, ou successivement des deux côtés, ce qui est parfois nécessaire; ceci est favorisé par l'orientation de la surface 6 ainsi que par la présence des deux méplats 5 de la broche 4. En variante, ces deux méplats 5 pourraient d'ailleurs être remplacés par une surface tronconique. Lorsque la masse 17 heurte l'appendice 19, la pièce A ne ressent pratiquement pas le choc, car la réaction est encaissée par la équille 4. Par conséquent, la pièce 18 ne subit aucun contrecoup et est préservée de toute vibration, ainsi que le bras humain ou le bras mécanique qui tient cette pince. Grâce à la préhension de la pièce A à ébarber par une pince et grâce à son appui à contact quasilinéaire ou quasi-ponctuel sur la surface supérieure 6 de la béquille 4, la mise en position convenable de la pièce à ébarber se fait facilement et très rapidement, en un instant, ainsi que son évacuation. Grâce également à la rotation de la plaque 1O à l'aide du vérin 15, autour d'un axe vertical, le marteau 16-17 est amené rapidement en position convenable de frappe en fonction des formes et dimensions de la pièce coulée A et de ses appendices de coulée. Il est d'ailleurs possible de manoeuvrer simultanément la plaque 10 à l'aide du vérin 15 et la pièce À à l'aide de la pince 18 de manière à obtenir très rapidement sinon instantanément Ja position convenable de frappe. Grâce au. décalage d'une distance d de l'axe Z-Z de percussion et-de l'axe X-X de la béquille 4, à l'effet de choc s'ajoute un effet de cisaillement pour rompre l'appendice de coulée 19 au plus près de la pièce coulée A, ce qui provoque la rupture avec certitude au premier coup. En variante, au lieu d'utiliser un pivot 8 et un moyeu correspondant 9, on peut faire pivoter la plaque 10 comme un battant de porte au moyen de charnières solidaires- du poteau 7. - REVENDICATIONS 1.- Procédé d'ébarbage par percussion de pièces métalliques moulées en fonderie en vue de séparer de celles-ci leurs appendices de coulée, caractérisé en ce que l'on place la partie de la pièce à ébarber adjacente à l'appendice de coulée en équilibre sur un appui de faible surface de façon que ledit appendice se trouve en porte à faux par rapport à cet appui , et l'on frappe verticalement d'un choc violent un point de l'appendice voisin de l'appui. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'appui (4) ayant une surface d'appui t6) très petite et un marteau (16-17) à axe de frappe vertical (Z-Z) porté par un support (10) et dont l'axe de frappe peut être amené et maintenu au voisinage de la surface d'appui 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le marteau (16-17) est constitué par un vérin vertical. 4.- Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le support (10) est mobile et en face que la surface d'appui (6) est fixe et si tuée en un point intermédiaire de la trajectoire (C) décrite par l'axe de frappe (Z-Z) au cours des déplacements du support. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le support (10) est une console qui porte le marteau (16-17) à une extrémité et dont l'autre extrémité est montée pivotante sur un axe vertical fixe (YY) . 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la console (10) porte une ferrure latérales (13), un vérin hydraulique horizontal (15) étant articulé à cette ferrure par une extrémité et en un point fixe (12) par l'autre. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'appui (4) est constitué par une broche verticale. 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la broche (4) est cylindrique et présente une extrémité supérieure (5-6) amincie. 9.- Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'amincissement de l'extrémité supérieure (5-6) de la broche (4) est réalisé au moyen de deux pans coupés inclinés (5) diamétralement opposés. l Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de préhension (18) des pièces (A) porté par un bras mécanique et un pupitre commun de commande de ce bras, de la percussion et éventuellement du déplacement du support (10).