Brevet FR2482485A1 — publié le 19811120

La présente invention concerne les installations pour la fabrication des noyaux, et notamment les instal- lations pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes. L'invention peut être appliquée dans les usines des industries automobile, du matériel sanitaire, électro- technique, de construction mécanique, etc..,, caractérisée par des fabrications en grandes séries et en masse. On connaît largement les équipement pour la fabri- cation de noyaux en boites chaudes et en boîtes froides. Quoique résolvant les questions de l'augmentation de la production, de l'accroissement de la résistance mécanique du mélange et de l'amélioration des conditions du travail, ces équipement ne permettent pas de résoudre d'une manière satisfaisante la question de l'aérage efficace des noyaux, surtout des noyaux tels que ceux des chaudières et des radiateurs, qui sont totalement noyés dans le métal et qui, hormis deux petites portées, n'ont pas de contact avec le moule. Comme le durcissement s'effectue uniformément dans toute la section pour réaliser les tirages d'air à l'intérieur du noyau et les mettre en communication avec l'atmosphère, on fabrique les noyaux en deux parties qui sont ensuite collées. L'introduction d'opérations complémentaires complique notablement le pro- cessus de fabrication des noyaux, accroît les dépenses de main-d'oeuvre, abaisse la précision géométrique et dimensionnelles des noyaux, entrave l'automatisation complexe de leur fabrication. On connaît un procédé plus simple de fabrication de noyaux, consistant à comprimer le mélange fluide sous pression dans une boîte chaude, à fermer hermétiquement la boîte, puis, après une certaine tenue en séjour néces- saire au durcissement du mélange, à ouvrir la boîte et à extraire le noyau (cf., par exemple, brevet des Etats Unis no 3802484, classe 164-169). Par le procédé indiqué on peut fabriquer en mono- bloc n'importe quels noyaux, car, au cours du durcissement, il se forme au milieu du noyau un canal naturel ou une porosité, à travers lesquels l'évacuation des gaz peut s'effectuer d'une manière efficace. On connaît aussi une installation pour la fabrication de noyaux, réalisant le procédé venant d'être décrit (cf. le même brevet). Cette installation comprend des capacités et des doseurs pour les constituants du mélange, un mélangeur avec un registre obturant l'ouverture de sortie, un vérin d'injection avec un piston, une chambre de dosage, un obturateur mobile avec une embouchure extensible et une table élévatrice. Cette installation fonctionne de la façon suivante. Les constituants du mélange sont admis au mélangeur et y sont mélangés. Le mélange préparé s'écoule par l'ouverture de sortie et arrive dans la chambre de dosage, qui est fermée à sa partie inférieure par l'ob- turateur. Après remplissage de la chambre de dosage, le registre obture l'ouverture de sortie du mélangeur, l'ob- turateur se déplace en mettant l'embouchure en coïncidence avec la chambre de dosage, et la table monte en serrant la boite à noyaux chauffée contre l'embouchure. Sous l'action du vérin d'injection, le piston injecte le mélange dans la boîte à noyaux. Après achèvement de la compression la boîte à noyaux est hermétiquement fermée, afin de prévenir l'éjection du mélange à travers l'orifice d'entrée de la boîte. A l'issue d'un certain temps, nécessaire à la destruction de la mousse et au figeage du mélange, la boîte peut être transmise au poste suivant. L'obturateur ferme de nouveau le bas de la chambre de dosage, l'embouchure s'ouvre et les restes de mélange en sont chassés, le piston remonte à sa position initiale et le registre ouvre l'ou- verture de sortie du mélangeur. Le cycle se répète. Dans des conditions déterminées, la pression régnant dans la boite s'accroit et atteint une valeur suffisante pour vaincre le poids de la partie supérieure de la boîte à noyaux. C'est pourquoi, si, après la com- pression et la fermeture hermétique, la boite n'est pas tenue en séjour au poste d'injection, à Jeétat serré, sa partie supérieure se soulèvera et le mélange sera éjecté au plan de joint, ce qui provoquera inévitablement l'obten- tion d'un noyau à rebuter. La tenue en séjour assez longue de la boite serrée entre la table et le mécanisme d'injection après la com- pression, nécessaire pour que la pression du mélange s'abaisse jusqu'à un niveau tel qu'après son desserrage la boite ne puisse pas soulever sa partie supérieure, abaisse la cadence opératoire de l'installation et, en définitive, elle ne garantit tout de même pas entière- ment certaines fluctuations de la partie supérieure de la boîte dans le plan vertical sous l'action de la pres- sion résiduelle. L'effet de telles fluctuations est la détérioration des dimensions géométriques du noyau, l'abaissement de sa qualité. On a proposé une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes, comprenant un châssis porteur sur lequel sont montés. un moyen de transfert, un mécanisme de préparation du mélange, un mécanisme d'injection du mélange dans les boîtes à noyaux, dont les parties supérieure et inférieure sont verrouillées par un mécanisme de verrouillage et déverrouillées par un mécanisme de déverrouillage, un mécanisme d'ouverture des boîtes à noyaux et un méca- nisme d'évacuation des noyaux finis, ces mécanismes étant disposés dans le sens de déroulement du cycle de fabri- cation des noyaux (cf., par exemple, la demande n02464111 publiée le 06. 03.81 à l'office des brevets de la France et dont les auteurs font partie du groupe d'inventeurs de la présente demande). Dans l'installation indiquée, il est prévu une chambre de chauffage, montée sur le châssis porteur entre les mécanismes d'injection et d'ouverture des boites à noyaux, et une Mousseuse faisant défiler les boîtes à travers ladite chambre de chauffage. Le mécanisme d'ouverture des boîtes à noyaux comporte un moyen pour le perçage des trous d'air dans les noyaux se trouvant dans les boites à noyaux, et le moyen de transfert est un moyen au sol qui coopère avec le mécanisme d'injection à l'aide d'une première table de transfert, et avec le mécanisme d'ouverture des boîtes à noyaux à l'aide d'une seconde table de transfert. Dans cette installation, les mécanismes de verrouillage et de déverrouillage des parties supérieure et inférieure des boîtes à noyaux sont incorporés dans ces boites et manoeuvrés par des actionneurs individuels, disposés respectivement en amont et en aval de la chambre de chauffage dans le sens de déroulement du-cycle de fabrication des noyaux. L'actionneur du mécanisme de verrouillage des parties supérieure et inférieure des boites à noyaux est réalisé sous la forme d'un vérin pneumatique. L'action- neur du mécanisme de déverrouillage des parties supérieure et inférieure des bottes à noyaux est lié à des supports ayant des butées réglables. Les mécanismes de déverrouillage et de verrouil- lage des parties supérieure et inférieure des boites à noyaux comprennent deux barres horizontales avec des éléments coniques, disposées dans la partie inférieure de la boite et coopérant avec les actionneurs et deux barres verticales fixées dans la partie supérieure de la boite et ayant à un bout des fentes et des alésages coniques destinées à coopérer avec les éléments coniques des barres horizontales. Cette installation fonctionne de la façon suivante. La première table de transfert soulève la botte à noyaux chauffée, amenée par le moyen de transfert, et la présente au mécanisme d'injection du mélange. L'un des actionneurs agit sur les barres horizontales, situées dans la partie inférieure de la boite, de telle façon que les éléments coniques de ces barres s'engagent dans les alésages coniques des barrres verticales, situées dans sa partie supérieure. -Ceci provoque un coinçage, grâce 2482485 - auquel on obtient un verrouillage fiable des deux parties de la boite à noyaux. Cette opération permet de réduire à zéro la durée de séjour des boites au poste d'injec- tion après l'injection, et d'écourter notablement la durée du cycle opératoire de l'installation. Le mécanisme d'injection injecte dans la boite le mélange préparé par le mécanisme de préparation du mélange, la boîte est hermétiquement fermée et trans- mise par la pousseuse à la chambre de chauffage. Quand la boite est poussée dans la chambre, la boîte précédente en sort et arrive dans la zone d'action du mécanisme d'évacuation du noyau, qui lui imprime un complément de course jusqu'à la seconde table de transfert. A la fin de cette course, les barres horizontales de la boîte, situées dans sa partie inférieure, rencontrent l'autre actionner et reviennent à leur position initiale. Il y a décoinçage et, par conséquent, déverrouillage des deux parties de la boite. Les éléments coniques des barres horizontales sont dégagés des alésages coniques des barres verticales. En même temps l'étanchéité de la boîte à noyaux est cassée. Le mécanisme d'ouverture ouvre la boîte et les barres verticales, situées dans la partie supérieure de la boîte, se dégagent des barres horizontales, situées dans la partie inférieure de la boîte, grâce à la présence des fentes. Après extraction et évacuation du noyau, la boîte est réassemblée par le mécanisme d'ouverture, puis la seconde table de transfert la fait descendre sur le moyen de transfert qui la ramène au poste d'injection. Dans l'installation venant d'être décrite, les mécanismes de verrouillage et de déverrouillage des parties supérieure et inférieure de la boite à noyaux sont incorporés dans la boîte à noyaux et dépendent donc de sa conception. Il s'en suit que, dans nombre de cas, il est très difficile, ou même impossible, de garantir un verrouillage et un déverrouillage fiable des parties supérieure et inférieure de la boîte à noyaux. En outre, la présence dans l'installation, d'actionneurs coopérant avec les mécanismes de verrouil- lage et de déverrouillage des parties supérieure et inférieure des boites, complique sa conception et abaisse la fiabilité de l'installation. On s'est proposé de créer une installation de conception simple pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes, dans laquelle les mécanismes de verrouillage et de déverrouillages des parties supérieure et inférieure des boîtes à noyaux - seraient réalisés de telle façon qu'ils permettraient d'élever notablement la fiabilité du verrouillage et du déverrouillage des parties supérieure et inférieure des boîtes à noyaux dans l'installation de fabrication de noyaux, ainsi que d'élever la fiabilité de toute l'installation. La solution consiste en une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boites chaudes, comprenant un châssis porteur, sur lequel sont montés un moyen de transfert, un mécanisme de préparation du mélange, un mécanisme d'injection du mélange dans les boitesà noyaux, dont les parties supé- rieure et inférieure sont verrouillées par un mécanisme de verrouillage et déverrouillées par un mécanisme de déverrouillage, un mécanisme d'ouverture des boites à noyaux et un mécanisme d'évacuation des noyaux finis, lesdits mécanismes étant disposés dans le sens de déroule- ment du cycle de fabrication des noyaux, installation dans laquelle, d'après l'invention, il est prévu des palettes, sur lesquelles se placentles boites à noyaux, ces palettes étant montées sur le moyen de transfert pour chaque poste du cycle de fabrication des noyaux, le mécanisme de verrouillage des parties supérieure et infé- rieure des boites à noyaux comprend au moins deux griffes à ressort, oscillant sur des axes individuels, qui sont montés dans les palettes, et portant à l'un de leurs bouts des éléments de coinçage, qui coopèrent avec des 24$2485 éléments de coinçage fixés aux parties supérieures des boîtes à noyaux, et le mécanisme de déverrouillage des parties supérieure et inférieure des boîtes à noyaux comprend des butées, montées sur le chassis porteur, ainsi que des galets, montés sur les seconds bouts des griffes et coopérant avec lesdites butées. Il est avantageux que les butées montées sur le châssis porteur soient disposées à proximité du mécanisme d'ouverture des boîtes à noyaux. Une telle réalisation constructive de l'instal- lation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boite chaudes, faisant l'objet.de l'invention, permet d'élever notablement la fiabilité du verrouillage et du déverrouillage des parties supérieure et inférieure des boîtes à noyaux, ainsi que d'élever notablement la fiabilité de toute l'installation et de simplifier sa conception. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple de réalisation concret et par des dessins annexés, dans lesquels: - la Fig. 1 représente le schéma général d'une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides, conforme à l'invention (vue de dessus avec arrachements) ; - la Fig. 2 représente la coupe suivant la ligne II-II sur la Fig. 1; la Fig. 3 représente le détail A de la Fig. 2 à une échelle plus grande. L'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes, conforme à l'invention, comprend un châssis porteur 1 (Fig.1), constitué par une partie supérieure 2 (Fig.2), une partie inférieure 3 et des colonnes 4 (Fig.1), solidarisant ces parties. La partie supérieure 2 du châssis porteur 1 porte un mécanisme 5 de préparation du mélange, un méca- nisme 6 d'injection du mélange dans les boites 7 à noyaux, un mécanisme 8 de perçage des trous d'air dans les noyaux se trouvant dans les boites 7 à noyaux, un mécanisme 9 (Fig. 2) d'ouverture des boites 7 à noyaux et un mécanisme 10 (Fig. 1) d'évacuation des noyaux finis. Le mécanisme 5 de préparation du mélange comprend une trémie il à sable avec un doseur 12, des réservoirs 13 de constituants liquides avec des doseurs 14, un mélangeur 15 et un distributeur 16. L'installation est équipée d'un mécanisme 17 d'ouverture des tiroirs 18 des boites 7 à noyaux et d'un mécanisme 19 de fermeture des registres 18 des bottes 7 à noyaux, situés sur le châssis porteur 1. Les registres 18 obturent les trous de portée des boites 7 à noyaux. Sur la partie inférieure 3 (Fig. 2)du châssis porteur 1 est monté un moyen 20 de transfert, réalisé sous la forme d'un carrousel ayant un corps 21, mobile par rapport à la partie inférieure 3 du châssis porteur 1, sur des galets 22, le mouvement lui étant imprimé par un entraînement 23 (Fig. 1), qui est lié cinématiquement au corps 21 par un engrenage 24. Le corps 21 du carrousel est indexé à chaque poste du cycle de fabrication des noyaux par un dispositif d'indexage 25, coopérant avec le corps 21. Pour chaque poste du cycle de fabrication des noyaux, il est.prévu des palettes 26 (Fig.2), sur les- quelles se placent les boites 7 à noyaux. Lesdites palettes sont fixées au corps 21 du carrousel. Dans l'installation décrite, le chauffage des boîtes 7 à noyaux (Fig. 3) s'effectue au moyen d'éléments chauffants 27, montés dans la partie supérieure 28 et. la partie inférieure 29 de la boite 7 à noyaux respective- ment. La partie supérieure 28 et la partie inférieure 29 des boites 7 à noyaux sont verrouillées par le méca- nisme 30 de verrouillage, et déverrouillées par le mé- canisme 31 de déverrouillage. Le mécanisme 30 de verrouillage de la partie supérieure 28 et de la partie inférieure 29 des boîtes 7 à noyaux comprend quatre griffes 33, sollicitées par des ressorts 32. Les griffes 33 sont situées aux coins de la palette 26. Le nombre de griffes peut être minimal, égal à deux, selon la configuration et les dimensions de la boîte à noyaux. Les griffes 33 oscillent sur des axes individuels 34, qui sont montés dans les palettes 26. Sur l'un de leurs bouts, les griffes 33 comportent des éléments 35 de coinçage, qui coopèrent avec des éléments 36 de coinçage, fixés aux parties supérieures 28 des boîtes 7 à noyaux. Le mécanisme 31 de déverrouillage de la partie supérieure 28 et de la partie inférieure 29 des boites 7 à noyaux comprend des butées profilées 37, ces butées 37 étant montées sur la partie inférieure 3 du châssis porteur 1, à proximité du mécanisme 9 d'ouverture des boites 7 à noyaux, et des galets 38 (Fig. 3) montés sur les seconds bouts des griffes 33 et coopérant avec les butées 37. Le démontage des boites 7 à noyaux est assuré par un système 39 à poussoirs. Dans la variante décrite de réalisation de l'ins- tallation, le mécanisme 8 (Fig. 1) de perçage des trous d'air dans les noyaux est réalisé sous la forme d'un mécanisme indépendant du mécanisme 9 d'ouverture des boîtes 7 à noyaux et, pour l'extraction des noyaux de la partie supérieure 28 (Fig. 2) des boites 7 à noyaux, il est prévu un mécanisme 40, situé sur la partie supérieure 2 du châssis porteur 1. Le principe de l'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boites chaudes, faisant l'objet de l'invention, consiste en ce qui suit. Le sable et les constituants liquides, se trouvant respectivement dans la trémie 11 (Fig.1) et les réser- voirs 13, alimentent les doseurs 12 et 14 respectivement, d'o ils vont au mélangeur 15. Le mélange fluide préparé passe du mélangeur 15 au distributeur 16, d'o il va au mécanisme 6 d'injection. Avant l'injection du mélange fluide dans la boîte 7 à noyaux, les griffes 33 (Fig. 3) du mécanisme 30 de verrouillage basculent sur leurs axes individuels 34, sous l'action des ressorts 32, et leurs éléments 35 de coinçage viennent coopérer avec les éléments 36 de coinçage, fixés aux parties supérieures 28 des boites 7 à noyaux, en assurant un crampage fiable des deux parties 28 et 29 de la boîte 7 à noyaux. Après injection du mélange dans la boîte 7 (Fig. 1), le mécanisme 19 ferme les registres 18 de la boite 7 à noyaux, puis cette boite 7 est évacuée du poste d'injection. A l'issue d'un temps déterminé, nécessaire au durcissement du mélange dans la boîte 7, le mécanisme 17 d'ouverture des tiroirs 18 ouvre ces tiroirs, après quoi le mécanisme 8 de perçage des trous d'air fait, dans les noyaux se trouvant dans la boîte 7, les trous d'air mettant en communication les canaux intérieurs du noyaux avec l'atmosphère. Le moyen 20 (Fig. 2) de transfert effectue le pas de rotation suivant et présente la boîte 7 à noyaux au mécanisme 9 d'ouverture. A sa première course, le mécanisme 9 d'ouverture agit sur le système 39 à pous- soirs qui démonte la boîte 7 en soulevant sa partie supérieure 28, de telle façon que les noyaux y restent. Le mécanisme 10 d'évacuation des noyaux est alors engagé sous les noyaux. Ensuite le mécanisme 9 d'ouverture fait sa seconde course. Il s'ensuit que les noyaux se trouvant dans la partie supérieure 28 de la boîte 7 en sont chassés par le mécanisme 40 d'extraction des noyaux et posés sur le mécanisme 10 (Fig. 1) d'évacuation des noyaux qui évacue les noyaux de la zone d'action des mécanismes de l'instal- lation. Le soufflage et l'aspersion des boîtes 7 s'effectue quand cela est nécessaire. Plus loin, le mécanisme 9 (Fig. 2) d'ouverture descend jusqu'à sa position initiale en assemblant la boîte 7 à-noyaux. Durant le trajet du poste de perçage des trous d'air au poste d'ouverture, les galets 38 (Fig. 3) du 2,824 28 mécanisme 31 de déverrouillage coopèrent avec ses butées 37. Il s'ensuit l'extension des ressorts 32 et le bascule- ment des griffes 33 sur les axes 34. Les griffes 33 s'écar- tent et déverrouillent les deux parties 28 et 29 de la boîte 7, en la préparant au démontage. Les éléments 35 de coinçage sont alors séparés des éléments 36 de coinçage. Durant le trajet du poste d'ouverture au poste d'injection, les galets 38 sortent de la zone d'action des butées 37; les ressorts se contractent et les griffes 33 reverrouillent les deux parties 28 et 29 de la boite 7, en la préparant à l'injection suivante. L'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes, faisant l'objet de l'invention, permet d'élargir notablement les possibilités technologiques de noyautage " il devient possible d'utiliser des boîtes à noyaux de conception et de dimensions pratiquement quelconques, ainsi que de réduire les temps d'immobilisation de l'installation de 20 à 25%. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boites, comprenant un châssis porteur (1), sur lequel sont montés un moyen (20) de trans- fert, un mécanisme (5) de préparation du mélange, un méca- nisme (6) d'injection du mélange dans les boîtes (7) à noyaux, dont les parties supérieuieet inférieure (28 et-29) sont verrouillées par un mécanisme (30) de verrouillage et déverrouillées par un mécanisme (31) de déverrouillage, un mécanisme (9) d'ouverture.des boîtes (7) à noyaux et un mécanisme (10) d'évacuation des noyaux finis, lesdits mécanismes (5,6, 30,31,9,10) étant disposés dans le sens de déroulement du cycle de fabrication des noyaux, carac- térisée en ce qu'il est prévu des palettes (26), sur lesquelles se placent les boites (7) à noyaux, ces palettes (26) étant montées sur le moyen (20) de transfert pour chaque poste du cycle de fabrication des noyaux, que le mécanisme (30) de verrouillage des parties supérieure et inférieure (28 et 29) des boîtes (7) à noyaux comprend au moins deux griffes (33) à ressort, oscillant sur des axes (34) individuels, qui sont montés dans les palettes (26), At portant à l'un de leurs bouts des éléments (35) de coinçage qui oepèrent avec des éléments (36) de coinçage fixés aux parties supé- rieures (28) des boîtes (7) à noyaux, et que le mécanisne (31) de dévér- rouillage des parties supérieure et'inférieure (28 et 29) des boîtes (7) à noyaux comprend des butées (37), montées sur le châssis porteur (1), ainsi que des galets (38),montés sur les seconds bouts des griffes (33) et coopérant avec lesdites butées (37). 2. Mécanisme selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les butées (37) montées sur le châssis (1) sont disposées à proximité du mécanisme (9) d'ouverture des boites (7) à noyaux.