Brevet FR2499433A1 — publié le 19820813

La présente invention se rapporte à un pro- c&dé de fabrication d'un noyau d'un moule et, plus spé- cialement, à un procédé de fabrication d'un noyau en sable de moulage renfermant un liant durcissable sous l'action d'un gaz. Le procédé de fabrication d'un noyau à base de sable renfermant un liant durcissable au gaz est connu sous l'appellation "procédé du châssis à froid" ou "procé- dé au SQ2", dont les étapes consistent à emplir un châs- sis à noyauxà l'aide du sable de moulage renfermant le liant durcissable au gaz, puis à faire passer un gaz à travers ce sable dont est empli ledit châssis, afin de durcir le liant, donc le sable de moulage. Généralement,le remplissage du châssis à noyauxpar le sable de moulage, en tant que première étape du procédé à froid ou procédé au SU2, est effectué à l'ai- de d'un procédé dit de soufflage, dans lequel on utilise de l'air comprimé. En outre, l'introduction du gaz de durcissement est obtenue en insufflant directement au sa- ble de moulage de l'air comprimé ou du CU2 comprimé. Dans la machine de fabrication du noyau uti- lisant l'air comprimé, il est essentiel d'incorporer un dispositif de serrage destiné à enserrer fortement le châssis à noyaux car, sinon, ce châssis serait ouvert de manière inopportune par la pression interne pour permet- tre l'évacuation du sable de moulage ou du gaz de durcis- sement lors du soufflage dudit sable ou de l'introduction dudit gaz. De plus, le châssis à noyau doit être réalisé en un matériau pouvant résister à la pression interne. De ce fait, la machine de fabrication du noyau présente iné- vitablement de grandes dimensions inacceptables et une forme de réalisation compliquée, ce qui rend difficile 24 i433 sa manipulation. La présente invention a par conséquent poui objet un procédé de fabrication d'un noyau ne nécessite t pas la présence du dispositif enserrant fortement le ch5s- sis à noyaux. L'invention vise également à proposer un pro- cédé de fabrication d'un noyau permettant la confection de ce noyau au moyen d'un chàssis possédant une faible résistance. Un autre objet de l'invention consiste à proposer un procédé de fabrication d'un noyau rendant pJs- sible le remplissage de la cavité d'un châssis par du sable de moulage d'une manière suffisamment uniforme. L'invention propose également un procédé de fabrication d'un noyau qui permet une introduction - - fisante de gaz de durcissement tout an évitant une fuit- de ce gaz dans l'espace environnant. En outre, l'invention propose un procédé de fabrication d'un noyau; qui peut être mis en oeuvre de manière économique à ds faibles coûts et qui peut empê- cher une pollution de l'environnement. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exem- plIes nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une machine de fabrication d'un noyau, permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention et illustrée en position prête à emplir un châssis de sable de mou- lage; la figure 2 est une coupe longitudinale de la machine de la figure 1, illustrée dans sa positio2 de fonctionnement dans laquelle du gaz de durcissement est introduit dans le sable de moulage - et les figures 3 et 4 sont des coupes longitu- dinales schématiques de machines de fabrication de noyaux. permettant la mise en oeuvre de variantes du procédé selon l'invention. Une première forme de réalisation selon l'invention va être décrite ci-après en se référant no- tamment aux figures 1 et 2. Une boite d'aspiration,portant globalement la référence numérique 1, renferme une chambre de dépres- sion incorporée 2, qui communique avec la face supérieu- re de ladite boite d'aspiration par l'intermédiaire de plusieurs orifices d'aération 3 ménagés dans le panneau supérieur de ladite boîte 1. Un châssis 6 à noyaux, mon- té sur la boite d'aspiration 1, comprend un demi-châssis gauche 4 et un demi-châssis droit 5. Le demi-châssis gau- che 4 comporte, à son extrémité inférieure, un évidement 4a en communication avec un canal d'aération 4b ménagé dans la face interne de la paroi dudit demi-châssis gau- che 4. De même, le demi-châssis droit 5 présente un évi- ment 5a creusé dans son fond et communiquant avec un ca- nal d'aération 5b traversant la face interne de la paroi dudit demichâssis. La référence Sa désigne une cavité délimitée par les demichâssis de gauche 4 et de droite à l'état assemblé. Une pellicule souple 7, percée d'une ouverture 7a d'alimentation en sable,est appliquée sur le châssis 6 de telle sorte que ladite ouverture 7a coin- cide sensiblement avec une ouverture Gb dudit châssis 6, permettant l'alimentation en sable. Les évents 3, 4b et Sb sont dotés de bouchons 8, de manière que seulement de l'air puisse circuler par ces évents. Un tube de raccordement 9, monté sur le châssis 6, est disposé de manière à communiquer avec l'ouverture Gb d'alimentation en sable dudit châssis, et il est relié à une trémie 11 par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement 10. Un tube d'aspiration 12 est relié, par l'une de ses extrémités, à la chambre de dépression 2 et,.è son autre extrémité,à une pompe à vide (non il- lustrée). Le sable de moulage renfermant un liant durcis- sable au gaz porte la référence numérique 13. Dans le type de réalisation illustré sur la figure 1, dans lequel la pellicule 7 recouvre le châs- sis 6 à noyaux placé au préalable à la face supérieure de la boîte d'aspiration 1, cependant que l'ouverture 7a de ladite pellicule 7 est alignée avec l'ouverture Sb du châssis 6, le tube de raccordement 9 communiquant avec la trémie 11 par l'intermédiaire de la vanne d'isolement est disposé à la face supérieure dudit châssis 6, de manière à communiquer avec l'ouverture Gb d'alimentation en sable. On fait le vide dans la cavité Sa du châssis 6 en créant une dépression au moyen du tube d'aspiration 12, de la chambre de dépression 2 et des orifices d'aération 3 lorsque la pompe à vide (non représentée] raccordée audit tube d'aspiration 12 est mise en action. Ensuite, la pellicule est plaquée par aspiration sur la surface externe du châssis 6, puis le snble de moulage 13 renfer- mé par la trémie 11 est délivré à l'intérieur de la cavi- té Sa par le tube de raccordement 9 lorsque la vanne d'isolement 10 est-ouverte. Ensuite, la pompe à vide est mise à l'arrêt, après quoi la trémie 11 et la pellicule 7 sont éloignées du châssis 6 après que la vanne d'isolement 10 a été fer- mée. La botte d'aspiration l et le châssis 6 à noyaux sont équipés de tétons et de trous d'alignement. Après qu'une plaquette 14 a été placée sur la région centrale supérieure du sable 13 emplissant la cavité Sa, un cou- vercle 17, comportant une échancrure 15 dans sa face inférieure et un orifice central 16 d'admission du gaz, est alors disposé sur la face supérieure du châssis 6, de manière à couvrir ledit sable 13, comme le montre la figure 2. Par la suite, on recouvre le châssis 6 et le couvercle 17 à l'aide de la pellicule 7, de telle sorte que l'ouverture 7b d'alimentation en gaz soit sensible- ment alignée avec l'orifice d'admission 16 du couvercle 17. Un capuchon 21, ayant la forme d'un U inversé et communi- quant avec une source 20 de gaz de durcissement par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement 18 et d'un con- duit 19, est placé sur la pellicule 7 de manière à recou- vrir l'ouverture7b d'alimentation en gaz. Ensuite, la vanne d'isolement 18 est ouverte et la pompe à vide (non illustrée) est mise en route, de sorte que l'espace interne du châssis 6 est déprimé par l'intermédiaire du tube d'aspiration 12 et de la chambre de dépression 2, d'o il résulte que le gaz de durcisse- ment contenu dans la source 20 est aspiré dans l'échan- crure 15 en parcourant le conduit 19, la vanne d'isole- ment 18, le capuchon 21 et l'orifice d'admission 16. Ce gaz est alors diffusé à travers la plaquette 14 et il est introduit par un dispositif de désodorisation (non représenté), en traversant le sable de moulage 13 dans le châssis 6 et en parcourant les orifices d'aération 3, la chambre de dépression 2 et le tube d'aspiration 12. On fait alors traverser le sable 13 dans le châssis 6 par ce gaz de durcissement pendant un laps de temps de durée prédéterminée, de manière à durcir le sable de mou- lage 13. La vanne d'isolement 18 est ensuite fermée et le capuchon 21 est enlevé de la face supérieure du cou- vercle 17. Ultérieurement, la pompe à vide (non repré- sentée) est mise en marche pour évacuer par aspiration la quantité résiduelle de gaz renfermée par le sable 13, par l'intermédiaire des orifices d'aération 3, de la chambre de dépression 2 et du tube d'aspiration 12. Dans la forme de réalisation illustrée, le châssis 6 et le couvercle 17 sont recouverts de la pelli- cule 7 afin d'empêcher toute fuite d'air. Cependant, il est évident qu'il n'est pas indispensable d'appliquer cette pellicule, et que le durcissement du noyau peut être obtenu même si l'on n'utilise pas une telle pelli- cule. Il est également possible de placer la pellicule 7 directement sur le châssis 6 et de monter le capuchon 21 sur ledit chàssis, auquel cas le couvercle 17 et la pla- quette 14 deviennent superflus. 24 99433 G Le procédé de remplissage par le sable de moulage illustré sur la figure 1 peut être remplacé par un procédé de remplissage tel que représenté sur la fi- gure 3. En se référant à cette figure 3, après que la pression régnant dans un réservoir 33 a été abaissée par suite de la fermeture d'un robinet d'isolement 31, après quoi une pompe à vide 32 est mise en route, ledit robi- net 31 est ouvert afin de créer une dépression dans la cavité Sa du châssis 6 au moyen du tube d'aspiration 12, de la chambre de dépression 2 et des orifices d'aération 3. De ce fait, le sable de moulage 13 quitte la trémie 11 pour emplir ladite cavité Sa, y compris de très petits espaces ou coins de cette dernière. A la place du procédé de remplissage repré- senté sur la figure 1, il est également possible d'uti- liser un procédé de remplissage selon la figure 4. En se référant à cette figure 4, le réservoir 33 est mis en dépression lorsque la pompe à vide 32 est mise en route, après que des vannes d'isolement 31 et 31a ont été fer- mées. Ensuite, lorsque ces vannes 31 et 31a sont ouvertes, une dépression est créée dans la cavité 6a, à partir de sa face supérieure, au moyen d'une chambre 34 et d'un évent , et à partir de sa face inférieure par l'intermédiaire de la chambre de dépression 2 et des orifices d'aération 3, de telle sorte que cetts cavité Sa soit déprimée, afin d'extraire par aspiration le sable de moulage de la trémie 11, par l'intermédiaire d'un trou 36 d'alimenta- tion en sable. Dans ce cas, étant donné qu'une dépression est créée dans la cavité Sa à partir des faces supérieu- re et inférieure de cette dernière, le châssis 6 peut être bourré de sable de moulage même lorsque ce châssis 6 présente une configuration telle qu'il est difficile de bourrer le sable de moulage dans ses régions supérieu- re et inférieure. Comme il ressortira de la description ci- avant des formes de réalisation préférées selon l'inven- tion, l'évacuation inopportune du sable de moulage et une fuite indésirable de gaz de durcissement sont commo- dément évitées malgré l'élimination du dispositif de ser- rage du châssis 6 à noyaux, étant donné que le remplis- sage par du sable de moulage et l'introduction du gaz de durcissement sont obtenus en tirant parti du processus d'aspiration. Pour la même raison, le procédé selon l'in- vention permet d'utiliser un châssis à noyaux en bois, moins onéreux. Le procédé selon l'invention, qui offre les avantages décrits ci-dessus, peut être efficacement mis en oeuvre au moyen d'un appareil simple et, de ce fait, il constitue dans une large mesure un progrès dans la bran- che industrielle considérée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATTIOJS 1. Procédé de fabrication d'un noyau de moule dans lequel du sable de moulage (13) renfermant un liant durcissable au gaz est introduit à partir d'une trémie (11), en traversant une ouverture d'alimentation f6b) d'un châssis (6) à noyaux, dans une cavité (Sa) dudit châssis, afin d'emplir cette dernière, et dans le- quel un gaz de durcissement traverse ledit sable (13) pour durcir ce dernier, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste après avoir obturé ladite ouverture (Gb) d'alimentation en sable, à aspirer l'air de ladite cavité (Sa) dudit châssis (6), de manière à créer une dépression dans ladite cavité (Ga); à ouvrir ladite ouverture d'alimentation (Sb) pour permettre audit sable (13) d'ttre introduit de ladite trémie (11) dans ladite cavité CGa), afin de combler cette dernière; à raccorder une source (20) de gaz de durcissement à ladite cavité (6a); à abaisser la pression régnant dans ladite cavité (Sa) emplie de sable de moulage (13), jusqu'à obtenir une dépression; à aspirer ledit gaz de durcissement hors de ladite source 120); et à faire traverser ledit sable par ledit gaz de durcissement de manière à durcir ledit sable. 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que, avant d'aspirer l'air de la cavi- té CGa) du châssis (6) afin d'engendrer une dépression dans ladite cavité (Sa), une pellicule souple (7), percée d'une ouverture (7a) d'alimentation en sable,est placée sur ledit châssis (6) afin de recouvrir ce dernier, la- dite ouverture d'alimentation (7a) étant sensiblement alignée avec l'ouverture d'alimentation (Ba) du châssis. 3. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il consiste: après avoir empli la cavité (Sa) de sable de moulage (13), à placer, sur l'ou- verture (6b) d'alimentation en sable, un couvercle (17) percé d'un orifice (16) d'admission du gaz; à raccorder ledit orifice d'admission (16) à la source (20) de gaz de durcissement; à abaisser la pression régnant dans ladite cavité (Sa) emplie de sable de moulage (13) afin d'engendrer une dépression; à aspirer ledit gaz de dur- cissement hors de ladite source (20); et à faire tra- verser ledit sable (13) par ledit gaz de durcissement, afin de durcir ce sable. 4. Procédé selon la revendication 3, carac- térisé par le fait que, après avoir placé le couvercle (17) percé d'un orifice (16) d'admission du gaz sur l'ou- verture (6b) d'alimentation en sable, une pellicule souple (7), présentant une ouverture (7a) d'alimentation en sable est placée sur le châssis (6) pour recouvrir ce dernier, ladite ouverture d'alimentation (7a) étant sensiblement alignée avec ledit orifice d'admission (16). 5. Procédé de fabrication d'un noyau de moule, dans lequel du sable de moulage (13) renfermant un liant durcissable au gaz est introduit à partir d'une trémie (11), en traversant une ouverture d'alimentation (6b) d'un châssis (6) à noyaux, dans une cavité (6a) du- dit châssis, afin d'emplir cette dernière, et dans le- quel un gaz de durcissement traverse ledit sable (13) pour durcir ce dernier, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste: à faire communiquer ladite cavité (6a) avec un réservoir (33) par l'intermédiaire d'un robinet d'isolement (31); à fermer ledit robinet (31) et à abaisser la pression dudit réservoir (33) jusqu'à obte- nir une dépression; à ouvrir ledit robinet (31) afin d'introduire le sable de moulage (13) dans ladite cavité (Sa) à partir de ladite trémie (11), afin de combler ladite cavité par le sable; à raccorder une source (20) O de gaz de durcissement à ladite cavité (6a); à fermer ledit robinet ú313 et à créer une dépression dans ledit réservoir [33); et à ouvrir ledit robinet [31) pour introduire ledit gaz de durcissement dans ladite cavité (Sa) à partir de ladite source [20), de manière à faire traverser le sable [13) par ledit gaz de durcissement pour durcir ce sable. 6. Procédé selon la revendication 5, carac- térisé par le Fait qu'il consiste: après avoir empli la cavité (Sa) de sable de moulage (13),à placer sur l'ou- verture ([6bh) d'alimentation en sable un couvercle [17) percé d'un orifice (16) d'admission du gaz: à raccorder cet orifice (15) à une source [20) de gaz de durcisse- ment; à fermer le robinet d'isolement (31); à déprimer le réservoir [33) après avoir fermé ledit robinet (31); et à ouvrir ledit robinet f31) pour introduire le gaz de durcissement dans la cavité [6a) à partir de ladite sour- ce (20), afin de faire traverser le sable de moulage (13] par ledit gaz de durcissement pour durcir ce sable. 7. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que la dépression est créée dans la cavité (Sa) à partir des faces supérieure et inférieure de cette cavité (Sa), de manière à introduire uniformé- ment le sable de moulage (13) dans les régions supérieure et inférieure de ladite cavité. 8. Procédé salon la revendication 5, carac- térisé par le fait que le réservoir (33) est mis en com- munication avec les régions supérieure et inférieure de la cavité SBa), auquel cas lesdites régions supérieure et inférieure de ladite cavité sont bourrées uniformé- ment par le sable da moulage (13). 9. Procédé selon la revendication 8, carac- térisé par le fait que le châssis (6) comporte dans sa région superleure une chambre supérieure de dépression (34) communiquant avec ledit réservoir (33) par l'inter- médiaire d'une première vanne d'isolement (31a] et, à sa région inférieure, une chambre inférieure de dépres- sion (2) raccordée audit réservoir (33) par une seconde vanne d'isolement (31), ladite chambre supérieure de dé- pression (34) présentant un évent (35) communiquant avec la région supérieure de la cavité (6a), cependant que ladite chambre inférieure de dépression (2) est percée d'un orifice d'aération (3) communiquant avec la région inférieure de ladite cavité (6a), auquel cas la dépres- sion est créée dans ladite cavité (6a) à partir des faces supérieure et inférieure de cette dernière.