Brevet FR2490974A1 — publié le 19820402

L'invention a trait à un ensemble pour la fabrication de pièces moulées par pression ou injection, comprenant une presse de moulage par pression ou injection, une presse de découpage disposée parallèlement et à proximité de la presse de moulage pour ébarber les pièces moulées, ainsi qu'un dispositif de transfert qui comprend un arbre d'entraîne- ment agencé entre les deux presses parallèlement à l'axe de celles-ci et un arbre de transfert monté coulissant sur cet arbre et pouvant en- gager son extrémité, dans une première position de rotation, entre les demi-coquilles de la presse de moulage et, dans une autre position de rotation, maintenir la pièce moulée entre les outils de découpage, la- dite extrémité du bras de transfert étant réalisée de façon que la pièce moulée en soit rendue solidaire par moulage et puisse en être séparée à l'occasion du découpage. On connaît des ensembles de ce genre notamment d'après le brevet français no 993 248. L'avantage important qu'ils offrent ré- side dans le fait que la pièce moulée est transférée automatiquement de la presse de moulage à la presse de découpage, sans qu'il soit nécessaire de la manipuler. L'autre avantage se trouve dans le fait qu'en raison de la conception et du fonctionnement mécanique du dis- positif de transfert la pièce moulée est introduite avec une préci- sion absolue dans la presse de découpage,ce qui rend pratiquement im- possible un engagement imprécis. Dans l'ensemble on obtient ainsi des cadences élevées de production et un faible taux de rebuts. La cadence du dispositif de transfert peut en outre 9tre adaptée à des rendements élevés de la machine, en prévoyant sur le dispositif de transfert plu- sieurs tiges ou broches, par exemple quatre, orientées radialement par rapport à l'arbre d'entraînement. Dans le cas de pièces moulées qui doivent subir, notamment après la coulée, une phase de refroidissement, on extraira la pièce de la presse de moulage pour la tremper dans un récipient rempli d'un fluide de refroidissement, d'o il faudra ensuite la transférer soit à l'aide d'un transporteur, soit à la main, jusqu'à la presse de dé- coupage et l'introduire dans celle-ci. Ce procédé est à la fois oné- reux et sujet aux dérangements, en raison des complications mécaniques que présente la machine et du cycle particulier de fabrication adopté. C'est ici que le recours au dispositif de transfert rappelé plus haut devient une nécessité. Ce dispositif est surtout valable dans la fa- brication de pièces moulées de grandes dimensions, attendu que pour cela il faut utiliser des presses de découpage plus volumineuses et -2 - qu'en outre la pièce de fonderie doit être refroidie. Le problème que la présente invention vise à résoudre est celui de la réalisation d'un dispositif du genre sus-indiqué, capable d'effectuer le transfert de la pièce coulée de la presse de moulage à la presse de découpage tout en refroidissant la pièce, et cela aussi dans le cas de pièces volumineuses, sans avoir à utiliser des instal- lations spéciales de transport. En partant du dispositif décrit dans le préambule, qui com- prend un dispositif de transfert à bras de transfert, ce problème est résolu grâce à une disposition dans laquelle le bras de transfert est extensible vers l'extérieur, par exemple en étant monté coulissant sur son bras de commande et perpendiculairement à celui-ci. La longueur de la course du bras de transfert dépend de la place dont on dispose dans chaque cas. Cette longueur de course doit être suffisante pour que le bras de transfert puisse éviter, en position d'extension, des obsta- cles qui découlent de la construction en porte-à-faux de la machine, par exemple sur les colonnes de guidage de celle-ci, en ménageant ce- pendant la possibilité d'engager ce bras entre les demi-coquilles de la presse à mouler et/ou d'agir sur les outils de la presse à dé- couper. En outre, cette disposition permet, grâce à l'extension du bras de transfert, de tremper la pièce coulée dans un bac de refroi- dissement et ensuite, au terme de l'opération de refroidissement, d'en extraire la pièce. Par conséquent, le bras de transfert comporte au moins trois positions de rotation, à savoir 10) entre les demi-coquil- les du moule de coulée, 20) dans la zone du récipient de refroidis- sement et 30) entre les outils de la découpeuse. Eventuellement, on peut prévoir une quatrième position de rotation, afin, par exemple, de contr8ler d'éventuels défauts ou de mesurer la pièce ébarbée portée par le bras mis en extension ou rétracté. Des machines connues de conception différente comportent sur le bras de transfert une pince à mâchoires pour saisir la pièce mou- lée; avec ce dispositif, la pièce est saisie sur le presse de moulage, transférée à la presse de découpage o elle est libérée après avoir été déposée dans l'outil. Le mode de fonctionnement de ce dispositif, en raison des mouvements des machoires de la pince et de la nécessité à chaque course de travail, d'éloigner les mâchoires de l'intervalle formé entre les outils. A cet effet, il est plus particulièrement connu d'imposer au bras de transfert, pendant son déplacement entre les deux positions, soit un mouvement oscillant (brevet ouest-allemand -3- DE-OS 25 23 442), soit un mouvement de translation linéaire (brevet RFA DE-OS 22 35 770), soit encore un mouvement combiné (brevet RFA DE-OS 23 06 945). Le démarrage à partir des trois positions n'est connu que dans les deux derniers types de mouvement précités. Pour cela, le dispositif de transfert représente cependant un système d'ex- traction vraiment original mais onéreux, qui doit être construit de façon à pouvoir s'adapter exactement aux outils. Dans un de ces dis- positifs connus (brevet RFA DE-OS 22 35 770),le bras de transfert est extensible dans le sens longitudinal, afin de pouvoir ramener la pièce, par rétraction, vers une position de transfert en vue d'un transport ultérieur. Attendu que l'on détermine ainsi deux mouvements linéaires successifs, les tolérances des butées terminales pour les deux mouvements risquent de s'ajouter, ce qui est loin d'assurer un positionnement parfait de la pince entre les outils, Il en résulte en outre l'impossibilité de tremper la pièce dans un récipient pour effectuer l'opération de refroidissement. Toutes les propositions évoquées ci-dessus ont un défaut com- mun, à savoit que l'on ne dispose que d'un bras unique de transfert dont le mode de travail détermine la cadence de production de la pres- se de moulage et de la découpeuse, tandis que la solution préconisée selon la présente invention permet de prévoir plusieurs bras de trans- fert sur l'arbre d'entralnement, notamment un nombre de bras qui cor- respond à celui des positions nécessaires, afin qu'en tous cas la cadence de la machine ne soit pas déterminée par une vitesse de tra- vail7d'ordinaire réduite,du dispositif de transfert. Selon un mode préféré de réalisation, il est agencé sur l'arbre d'entra bement une unité cylindre-piston fonctionnant dans le sens transversal par rapport à cet arbre, la partie mobile de cet ensem- ble portant le bras de transfert. On peut bien entendu remplacer cette disposition par une autre dans laquelle c'est le bras de transfert lui-même qui est télescopique. Dans un autre mode davantage préféré de réalisation, il est prévu sur l'arbre d'entra nement un support auquel sont fixées, per- pendiculairement à l'arbre, quatre unités cylindre-piston pourvues chacune d'un bras de transfert. Dans cette disposition, on est assuré d'avoir simultanément un bras de transfert à chaque poste de travail- coulée, refroidissement, découpage et éventuellement contr8le. De préférence, le support prévu sur l'arbre d'entraînement peut coulisser sur celui-ci dans le sens axial de l'arbre, afin de -4 - pouvoir soit retirer simultanément la pièce moulée de la presse de moulage et de la presse de découpage, soit d'amener simultanément le bras de transfert porteur de la pièce jusqu'à la presse à découper et ensuite le bras libre de transfert en position au poste de moulée. De préférence également, le système de transfert sera réalisé sous forme d'une unité complémentaire pouvant être montée entre la presse de moulage et la presse de découpage. Cela permet de l'incor- porer même ultérieurement à des machines combinées existantes. Pour de grosses pièces de fonderie on mettra en oeuvre des presses de moulage sous pression ou par injection à plusieurs colon- nes et dans tous les cas également des presses à découper comportant plusieurs colonnes. Par suite de leur construction en porte-à-faux, il est naturellement particulièrement difficile d'envisager dans de tels ensembles un transfert mécanique des pièces coulées entre la presse de moulage et la presse de découpage en passant par un bac de refroidissement. Pour résoudre le problème qui s'est ainsi posé jusqu'à présent il sera proposé, suivant une autre caractéristique de l'invention, de réunir dans une seule et m6me unité la presse de moulage et la presse de découpage, et de relier une de leurs colonnes à une colonne intermédiaire ou centrale disposée entre les autres, de telle sorte que le dispositif de transfert soit placé sur cette colonne intermédiaire, qui constitue un arbre d'entraînement creux. Ainsi, on réalise également pour des presses multi-colorines un perfectionnement grâce auquel les colonnes de guidage ne représen- tent plus un obstacle important pour le dispositif de transfert, de telle sorte que, d'une manière générale, avec deux positions de la course du bras de transfert on n'atteint pas des longueurs de course excessives. De plus, on réalise encore un autre progrès important, en ce que le coût de la construction des presses de moulage et de découpage se trouve sensiblement réduit. Des presses de moulage et de découp:ge sont pour ainsi dire intégrées à un ensemble, de telle sorte que les sollicitations soient réduites pour une dépense aussi faible que possible, tout en diminuant le nombre des pièces guidées, les opérations de précision et une surveillance constante. Par conséquent, suivant un mode particulièrement avantageux de réalisation de l'invention, il est possible de réaliser la presse de découpage et la presse de moulage chacune sous forme d'une machine à trois colonnes dont la colonne centrale peut être l'une quelconque des trois colonnes et commune aux deux presses. 249v974 On décrira maintenant l'invention plus en détail en se réfé- rant à deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé, dont La FIGURE 1 montre schématiquement en élévation de face une presse de moulage à quatre colonnes et une presse de découpage à trois colonnes, un dispositif de transfert étant interposé entre les deux presses; La FIGURE 2 est une vue en plan de l'ensemble représenté Fi- gure 1; La FIGURE 3 est une vue de face d'une unité de production comprenant en combinaison une presse de moulage et une presse de dé- coupage, et La FIGURE 4 est une vue en élévation de la machine représentée Figure 3. Dans la partie droite de la Figure 1 on a représenté sché- matiquement en élévation une presse de moulage sous pression 1, o l'on a tracé simplement le contour du bâti 2 de la machine et du flasque de montage 3, ainsi que quatre colonnes de guidage 4 pour les demi-coquilles ou demi-moules mobiles, dont un est visible en 5. Dans la partie gauche de la Figure on reconna t une presse de découpage 6 comportant trois colonnes de guidage 7, ainsi que le bâti 8 de cette presse. A l'intérieur de ce bâti 8 est logé un bac de refroidissement 9. La colonne de guidage 7 de droite de la presse de découpage 6 sert en même temps d'arbre d'entratnement pour un support 10 monté - 25 coulissant sur cet arbre et sur lequel sont agencés, avec un décalage relatif de 900, quatre ensembles cylindre-piston 11. Chacune des tiges mobiles 12 de ces ensembles cylindre-piston porte à son extré- mité un bras de transfert 13 que l'on peut déplacer par rapport à la tige mobile correspondante par translation linéaire entre une position rétractée et une position d'extension, comme on peut le constater d'après le bras de transfert 13 représenté à droite, tandis qu'il est également possible de faire parcourir un arc de cercle à ce bras de transfert, en faisant tourner l'arbre d'entraînement 7. Dans la position représentée à droite de la Figure 1, le bras de transfert 13 s'engage avec son extrémité libre entre les demi- coquilles 5 d'un moule, c'est-à-dire dans la cavité ou empreinte du moule. Ce bras présente à son extrémité au moins un contre-épaulement, destiné à être noyé dans le métal de la pièce lors de la coulée de celle-ci, de manière qu'après l'ouverture du moule la pièce moulée soit solidaire du bras de transfert. Après la coulée, on fait coulisser le support 10 dans le sens axial, afin de libérer la pièce moulée, et ensuite on rétracte le bras 13, ce qui extrait la pièce du moule. Puis, on fait pivoter le support 10 de manière que le bras de transfert 13 atteigne sa position inférieu- re; à cet effet, la longueur de la course est calculée de telle sorte que la pièce moulée 14 puisse passer près de la colonne de guidage in- férieure de gauche 4 de la presse de moulage, sans entrer en contact avec cette colonne, et parvenir ensuite à la position inférieure pré- citée. Dans cette position, le bras de transfert 13 est mis de nouveau en extension, pour permettre l'immersion de la pièce moulée dans le fluide de refroidissement (position 14'). Après un nouveau mouvement de rétraction, le bras de transfert 13 est placé grâce à l'arbre d'en- trainement 7 dans la position de rotation suivante entre les outils de la presse de découpage 6, et par suite d'un nouveau mouvement axial du support 10, ce bras est introduit dans l'outil d'ébarbage. Au cours de l'ébarbage qui se produit alors on interrompt l'accouplement entre le bras de transfert et la pièce moulée; en d'autres termes, on sec- tionne les masselottes ou autres bavures qui se dressent sur la pièce, ce qui permet d'éjecter celle-ci. Dans l'exemple de réalisation repré- senté, le bras de transfert parvient ensuite à vide en position haute. Au cas o cette position à vide serait encore nécessaire lors d'une opération ultérieure, par exemple pour en vérifier les défauts ou en effectuer des mesures, on choisira pour le bras de transfert une masselotte ou tête perdue de façon à permettre l'ébarbage de la pièce dans la presse à découper alors qu'elle est encore maintenue par le bras de transfert et puisse être retirée de la presse de découpage alors qu'elle est toujours supportée par ce bras, jusqu'à ce qu'elle parvienne à la position supérieure de rotation, o l'on peut prévoir un élément de travail approprié pour détacher et éjecter définitive- ment la pièce par rapport au bras de transfert. Dans le mode de réalisation selon la Figure 3, la presse de moulage et la presse de découpage sont incorporées dans un bâti commun. On a donc prévu un flasque commun de fixation 15 et un flasque opposé commun 16, reliés entre eux par un ensemble de cinq colonnes. Parmi celles-ci deux colonnes 17 appartiennent à la presse de décou- page et trois 18 appartiennent à la presse de moulage, les deux en- sembles étant réunis entre eux par une colonne centrale 19. Les demicoquilles ou moitiés mobiles 21 du moule, commandées 'par -7 l'intermédiaire d'un poussoir à rotule 20 de la presse de moulage, sont guidées par les deux colonnes 18 et aussi par la colonne centrale 19, tandis que la commande 22 de la presse de découpage n'est guidée que par les deux colonnes restantes 17. Bien entendu, cette commande pourrait également être guidée par la colonne centrale 19. Sur cette colonne centrale 19 est monté pivotant le support 10 du système de transfert, et ce dernier comporte également quatre bras de transfert 13 (non représentés sur la Figure 3). Le moyen prévu pour commander en rotation 23 du système de transfert 10 peut éventuellement 8tre supporté par les demi-coquilles mobiles 21. Dans le dernier mode de réalisation décrit ci-dessus, lors- qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un refroidissement de la pièce moulée ou si ce refroidissement n'est produit non pas par immersion mais uniquement par le déplacement dans l'air ou par pulvérisation ou arrosage, on peut munir le système de transfert 10 seulement de simples tiges 13 en tant que bras de transfert. Toutefois, si un refroidissement par immersion est indis- pensable, on peut adopter le bras extensible 13 de l'exemple de réalisation que montrent les Figures 1 et 2. -8 - R E V E N D I C A T I O N S 1. Ensemble pour la fabrication de pièces moulées par pres- sion ou par injection, comprenant une presse de moulage par pression. ou injection, une presse de découpage disposée parallèlement à pro- ximité de la presse de moulage pour ébarber les pièces moulées ainsi qu'un dispositif de transfert qui comprend un arbre d'entratnement agencé entre les deux presses parallèlement à l'axe de celles-ci et un arbre de transfert monté coulissant sur cet arbre et pouvant, dans une première position de rotation, engager son extrémité entre les demi-coquilles de la presse de moulage et, dans une autre position de rotation, maintenir la pièce moulée entre les outils de découpage, ladite extrémité du bras de transfert étant réalisée de façon que la pièce moulée en soit rendue solidaire par moulage et puisse en être séparée lors du découpage, cet ensemble étant caractérsié en ce que le bras de transfert (13) peut se déplacer dans le sens de son axe longitudinal. 2. Ensemble selon la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu sur l'arbre d'entratnement (7) une unité cylindre- piston (11) qui porte le bras de transfert (13) sur sa partie mo- bile (12). 3. Ensemble selon l'une ou l'autre des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un support (10) est calé sur l'arbre d'en- tratnement (7), et que quatre unités cylindre-piston (11) décalées de 900 entre elles et pourvues chacune d'un bras de transfert (13) sont agencées sur ce support. 4. Ensemble selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (10) est monté sur l'arbre d'en- tratnement (7) de façon à pouvoir coulisser axialement le long de celuici. 5. Ensemble selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système de transfert (10 à 13) est réalisé sous forme d'un équipement additionnel pouvant être monté entre la presse de moulage (1) et la presse de découpage (6). 6. Ensemble selon les Revendications 1 à 4, comportant une presse à colonnes multiples pour le moulage sous pression ou par in- jection, et une presse également à colonnes multiples pour le décou- page des pièces moulées, caractérisé en ce que la presse de moulage et la presse de découpage sont incorporées dans un bâti commun, et que leurs colonnes (17, 18) sont solidaires d'une colonne centrale 9 9- (19) disposée entre elles, le système de transfert (10 à 13) étant disposé sur cette colonne centrale qui fait également fonction d'ar- bre d'entratnement. 7. Ensemble selon la Revendication 6, caractérisé en ce que la presse de découpage et la presse de moulage sont réalisées chacune sous forme d'une presse à trois colonnes, la colonne centrale (19) étant constituée par l'une quelconque des trois colonnes des deux presses.