Brevet FR2516818A1 — publié le 19830527

La présente invention concerne les installations pour la fabrication de noyaux de fonderie et a notamment pour objet une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boîtes chaudes à empreintes multiples. L'invention peut etre appliquée dans les usines desindustries de l'automobile, des appareils sanitaires, électrotechnique, des constructions mécaniques, etc., caractérisées par des fabrications en grandes séries et en massa. On connaît un procédé de fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides, consistant en ce que le mélange est injecté sous pression dans une boite chaude, la boite est hermétiquement fermée, puis, après un certain temps de séjour nécessaire au durcissement du mélange, la boite est ouverte et le noyau fini en est extrait (cf., par exemple, brevet des Etats-Unis n 3 802 464, classe 164-169). Par ce pro cédé on peut fabriquer entierement toutes sortes de noyaux(de préférence sous forme de bandes) car, pendant le durcissement, il se forme au milieu du noyau ure porosité ou un canal naturel, à travers lesquels le tirage des gaz peut s'effectuer efficacement. On connaît aussi une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en boites chaudes à empreintes multiples, mettant en oeuvre ledit procédé. Cette installation comprend un chassies porteur sur lequel, dans le sens de déroulement du cycle de fabrication des noyaux, sont disposés un mécanisme de préparation du melange, un mécanisme d'injection du mélange dans les boites à noyaux, un mecanisme d'ouverture des boites à noyaux et un mécanisme de sortie des noyaux finis, ce châssis portant aussi, pour le déplacement des boites à noyaux (dans le sens de déroulement du cycle de fabrication) un moyen de transfert sur lequel sont placées les boites à noyaux, chacune desquelles est constituée par une partie supérieure et une partie inférieure, la partie supérieure étant pourvue de trous de portée centraux et périphériques et comportant un obturateur principal qui coopère avec un actionneur individuel fixé au chassies porteur auprès du mécanisme d'injection, pour la fermeture des trous de portée centraux, ainsi qu'avec un autre actionneur individuel, fixéau châssis porteur devant le mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux, pour l'ouverture des trous de portée centraux, l'installation comportant en outre un moyen de fermeture des trous de portée périphérique des bottes à noyaux (cf., par exemple, le certificat d'auteur d'invention URSS NO 509 334, classe B22C il/04). Dans l'installation qui vient d'être décrite, le moyen de fermeture des trous de portée périphériques des bottes à noyaux est réalisé sous la forme de tampons chauffés. Dans l'installation il y a aussi une brosse métallique tournante, disposée devant le mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux. Cette installation fonctionne de la façon suivante. Les constituants de départ sont admis au mécanisme de préparation du mélange. Le mélange fluide préparé va au mécanisme d'injection qui l'injecte dans la botte à noyaux chaude à travers ses trous de portée centraux. Au moment de l'injection, les trous de portee périphériques sont obturés par les tampons chauffés, ce qui contribue à une croissance efficace de la crotte aux faces de ces trous Après achèvement de l'injection, la botte reste en séjour un certain temps, puis 1 'obturateur ferme les trous de portée centraux sous l'action de l'actionneur individuel, et la botte à noyaux est transmise au poste de fabrication suivant par le moyen de transfert. Sur le trajet de la botte à noyaux vers ce poste, la partie supérieure de la botte est débarrassée des restes de mélange par la brosse. Ensuite l'autre actionneur individuel fait pivoter ltobtura- teur, qui ouvre les trous de portée centraux. La botte à noyaux est démontée, les noyaux finis en sont extraits et le mécanisme de sortie les évacue de la zone de la botte à noyaux. La botte est assemblée et retransmise à l'injection suivante par le moyen de transfert. Le cycle se répète. Dans l'installation décrite plus haut, pour créer aux faces desportées une crotte d'épaisseur nécessaire, il faut assurer un temps de sejour notable pendant lequel le mélange fluide est en contact avec les tampons chauffés, ce qui entraîne une augmentation de la durée de séjour de la botte à noyaux au poste du mécanisme d'injection et, par conséquent, entraRne un abaissement du débit de l'installation. En outre, le nettoyage de la partie supérieure de la botte pour en chasser les restes de mélange à l'aide d'une brosse métallique tournante fait apparattre un risque de dégradation de l'intégrité de la crotte déjà formée aux faces ouvertes des portées périphériques des noyaux, de destruction de cette croûte et, en conséquence, de mise au rebut des noyaux. Le but de l'invention était donc de créer une installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluidesen bottes chaudes à empreintes multiples, dans laquelle une conception appropriée du moyen fermant les trous de portée périphériques des bottes et la présence de blocs supplémentaires adéquats permettraient d'accrottre notablement le débit de l'installation et d'améliorer la qualité des noyaux fabriqués. La solution consiste en une installation pour la fabrication de noyaux à partir de manges fluides en bottes chaudes à empreintes multiples, comprenant un chassis porteur sur lequel sont disposés (dans le sens de déroulement du cycle de fabrication des noyaux) : un mécanisme de préparation du mélange, un mécanisme d'injection du mélange dans ls boîtes à noyaux, un mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux et un mécanisme de sortie des noyaux finis, ce châssis comportant aussi, pour le déplacement des bottes à noyaux (dans le sens de déroulement du cycle): un moyen de transfert sur lequel sont placées lesdites bottes à noyaux, chacune desquelles est constituée par une partie supérieure et une partie inférieure, la partie supérieure étant pourvue de trous de portée centraux et péri phériques et comportant un obturateur principal monté sur la partie supérieure de la boîte à noyaux et coopérant avec un actionneur individuel fixé au chassis porteur auprès du mécanisme d'injection, pour la fermeture des trous de portée centraux, ainsi qu'avec un autre actionneur individuel, fixé au chassais porteur devant le mécanisme d'ouverture des boftes à noyaux, pour l'ouverture des trous de portée centraux, un moyen étant en outre prévu pour la fermeture des trous de portée périphériques des boîtes à noyaux, installation dans laquelle, d'après l'invention, sont prévus encore deux actionneurs individuels fixés au chassies porteur, l'unauprès du mécanisme d'injection, l'autre, devant le mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux, le moyen fermant les trous-de portée périphériques des bottes noyaux étant réalisé sous la forme d'obturateurs supplémentaires liés cinématiquement entre eux par une tringle et situés sur la partie supérieure des bottes à noyaux, l'un de ces obturateurs coopérant avec l'actionneur individuel situé auprès du mécanisme d'injection, pour la fermeture des trous de portée périphériques des boîtes à noyaux, et l'autre obturateur coopérant avec l'actionneur individuel situé devant le mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux, pour l'ouverture des trous de portée périphériques des bottes à noyaux0 Il est avantageux que les actionneurs individuels situés devant le mécanisme d'ouverture des bottes à noyaux soient réalisés sous la forme d'un seul actionneur, commun à tous les obturateurs et coopérant avec l'un des obturateurs supplémentaires, une butée régla.ble étant prévue sur la tringle liant cinématiquement les obturateurs supplémentaires, et une saillie étant prévue sur l'obturateur principal pour coopérer avec ladite butée réglable au moment ou l'actionneur commun agit sur l'un des obturateurs supplémentaires. Une telle réalisation de l'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides- en bottes chaudes à empreintes multiples permet de réduire à un minimum la durée de séjour de la botte à noyaux au poste du mécanisme d'injection, d'exclure l'éventualité d'une destruction de la crotte de mélange aux faces des portées du noyau par la brosse, et d'accrottre ainsi la capacité de production de l'installation, tout en améliorant la qualité des noyaux fabriqués. L'invention sera mieux comprise et d'autres butsR détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annex dans lesquels - la figure 1 représente le schama général d'une installation pour Ta fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides, conforme à l'invention (me de dessus) - la figure 2 représente une vue suivant la flèche A de la figure 1 - la figure 3 représente une botte à noyaux à empreintes multiples de l'installation, conforme à l'in Invention, se trouvant au pos-te du mécanisme d'ouverture des boites à noyaux de l'installation (vue de dessus) ; - la fig-are 4 représente une vue suivant la flèche B de la figure i 1 - la figure 5 représente une boîte à noyaux à empreintes multiples de l'installation conforme à l'invention, se trouvant au poste du mécanisme d'injection du mélange de l'installation (vue de dessus) - la figure 6 représente vue vue suivant la flèche B de la figure 4, montrant une autre variante de réalisation de l'installation conforme à l'invention. L'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en bottes chaudes à empreintes multiples conforme à l'invention comprend un châssis porteur 1 (figure i), constitué par une partie supérieure 2, une partie inférieure 3 (figure 2) et des colonnes 4 solidarisant ces parties. Sur la partie supérieure 2 (figure 1) du châssis porteur 1 sont disposés (dans le sens de déroulement du cycle de fabrication des noyaux) : un mécanisme 5 de préparation du mélange, se composant d'une trémie à sable 6 (figure 2) avec un doseur 7, de bacs 8 de constituants liquides avec des doseurs 9, d'un mélangeur 10 et d'un distributeur 11, et un mécanisme 12 (figure 1) d'injection du mélange dans les bottes à noyaux, se composant de chambres 13 (figure 2) de dosage du mélange et d'actionneurs 14 du mécanisme 12 d'injection du mélange dans les bottes 15 à noyaux.Sur la partie supérieure 2 (figure 1) du châssis porteur 1 sont montés (dans le sens de déroulement du cycle de fabrication) : une brosse métallique tournante 16, un mécanisme 17 de perçage de trous d'air dans les noyaux se trouvant dans les bottes 15 à noyaux, un mécanisme 18 d'ouverture des bottes 15 à noyaux et un mécanisme 19 de sortie des noyaux finis. Pour le déplacement des boîtes 15 à noyaux dans le sens de déroulement du cycle de fabrication, l'installation comprend un moyen 20 (figure 2) de transfert, monté sur la partie inférieure 3 du châssis porteur 1. Ce moyen 20 est un carrousel mobile par rapport à la partie inférieure 3 et mis en mouvement par un actionneur 21 (figure 1). Le moyen 20( figure 2) de transfert porte quatre supports 22 sur chacun desquels sont placées deux bottes 15 (figure 3) à noyaux. Chaque botte 15 (figure 2) à noyaux est constituée par une partie supérieure 23 et une partie inférieure 24. La partie supérieure 23 (figure 3) de la botte 15 à noyaux comporte des trous de portée centraux 25 et des trous de portée périphériques 26.Sur la partie supérieure 23 de la botte 15 à noyaux est monté un obturateur tournant 27 qui coopère avec un actionneur individuel 28 (figure 2) fixé à la partie supérieure 2 du châssis porteur 1, pres du mécanisme 12 d'injection, pour la fermeture des trous de portée centraux 25, ainsi qu'avec un actionneur individuel 29 (figure 4) fixé à la partie supérieure 2 (figure 1) du châssis porteur 1, devant le mécanisme 18 d'ouverture des bottes 15 à noyaux, en l'occurrence près du mécanisme 17 de perçage de trous d'air, pour l'ouverture des trous de portée centraux 25 (comme montré respectivement sur les figures 5 et 3). Dans l'installation conforme à l'invention, est prévu un moyen 30 (figure 3) pour la fermeture des trous 26 de portée périphériques des bottes 15 à noyaux, et encore deux actionneurs .individuels 31 (figure 2) et 32 (figure 4). L'actionneur 31 (figure 2) est fixé à la partie supérieure 2 du châssis porteur 1, près du mécanisme 12 d'injection. L'actionneur 32 (figure 4) est lui aussi fixé à la partie supérieure 2 (figure 1) du châssis porteur 1 mais devant le mécanisme 18 d'ouverture des bottes 15 à noyaux, en l'occurrence près du mécanisme 17 de perçage de trous d'air. Le moyen 30 (figure 3) pour la fermeture des trous 26 de portée périphériques des bottes 15 à noyaux est réalisé sous la forme d'obturateurs 33 et 34 liés cinématiquement entre eux par une tringle 35. Les obturateurs 33 et 34 sont montés sur la partie supérieure 23 des bottes 15 à noyaux de façon qu 'ils puisent tourner. L'obturateur 33 (figure 2) coopère avec l'actionneur individuel 31 situé près du mécanisme 12 d'injection, pour la fermeture des trous de portée périphériques comme montré sur la figure 5. L'obturateur 34 (figure 4) coopère avec l'actionneur individuel 32 situé près du mécanisme 17 de perçage de trous d'air, pour 1' ouverture des trous de portée périphériques des bottes 15 à noyaux, comme montré sur la figure 3. La rotation des obturateurs 27 (figure 3) et 33, 34 s'effectue respectivement autour des axes 36 et 37. Dans l'installation décrite, pour le crampage de la partie supérieure 23 (figure 2) avec la partie inférieure 24 des bottes 15 à noyaux, est prévu un moyen 38 fixé sur chacun des supports 22. Les boîtes 15 à noyaux sont chauffées par des éléments chauffants 39 montés dans les parties supérieures 23 et les parties inférieures 24 des bottes 15 à noyaux. Le moyen 20 (figure 1) de transfert est fixé en position à chaque poste du cycle de fabrication des noyaux par un dispositif 40 d!indexage qui coopère avec ce moyen 20. Pour assurer un appui complémentaire du support 22 (figure 2) au moment de l'injection, il est prévu, sur la partie inférieure 3 du ch8ssis porteur 1, des butées hydrauliques 41 situées près du mécanisme 12 d'injection. Il est plus efficace d'utiliser une installation conforme à l'invention, dans laquelle les actionneurs individuels situés devant le mécanisme 18 (figure 1) d'ouverture des bottes 15 à noyaux, en l'occurence près du mécanisme 17 de perçage de trous d'air, sont réalisés sous la forme d'un seul actionneur 42 (figure 6) commun à tous les obturateurs 27, 33 et 34, cet actionneur coopérant avec l'un des obturateurs 33 ou 34, en l'occurrence avec l'obturateur 34. Sur la tringle 35 liant cinématiquement les obturateurs 33 et 34, est prévue une butée réglable 43. L'obturateur 27 est doté d'une saillie 44 qui coopère avec la. butée 43 quand l'actionneur commun 42 agit sur l'obturateur 34. Pour le reste, la construction de l'installation est analogue à celle de l'installation de la figure 1. Le principe de fonctionnement de l'installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en bottes chaudes à empreintes multiples, faisant l'objet de l'invention, consiste en ce qui suit. Le sable de la trémie 6 (figure 2) est débité par le doseur 7 dans le mélangeur 10 à action continue. Ce meme mélangeur 10 reçoit des bacs 8 les constituants liquides débités par les diseurs 9. Le mélange fluide préparé par le mélangeur 10 va au distributeur Il, qui le répartit entre les chambres 13 de dosage du mécanisme 12 d'injection0 La botte 15 à noyaux placée sur le support 22 est amenée au poste d'injection par le moyen 20 de transfert. Durant le trajet, sa partie supérieure 23 et sa partie inférieure 24 ont campées par le moyen 38. Les obturateurs 27 (fIgure 3), 33 et 34 de la boite 15 à noyaux se trouvent alors dans une position dans laquelle ses trous 25 de portée centraux et ses trous 26 de portée périphériques sont ouverts. Ensuite l'installation exécute les opérations suivantes. L'actionneur 31 (figure 2 agit)sur l'obturateur 33, ainsi que, par l'intermédiaire de la tringle 35, sur l'obturateur 34, et les fait; tourner autour des axes 37 (figure 5), en fermant ainsi les trous 26 de portée périphériques. Les butées hydrauliques 41 (figure 2) rattrapent les deux et prennent en charge le support 22, les chambres 13 de dosage descendent sur l'obturateur 27 de la botte 15 à noyaux, et le mélange liquide an est chassé par les actionneurs 14 dans la botte 15,à noyaux, a travers les trous 25 de portée centraux. Apràs achèvement de l'injection, l'actionneur 28 agit sur l'obturateur 27 et le fait tourner autour de l'axe 36 (figure 5) en fermant ainsi les trous 25 Les butées hydrauliques 41 (figure 2) des cendent jusqu'à leur position initiale, et les chambres 13 de dosage remontent à leur position haute. Le moyen 20 de transfert fait passer la botte à noyau: 15 remplie à un poste intermé- diaire, puis il le présente au mécanisme 17 de perçage de tous d'air. Devant le mécanisme 17 de perçage de trous d'air. se trouve la brosse 16, qui débarrasse le plan supérieur de la botte 15 à noyaux des restes de mélange. Au poste du mécanisme 17 de perçage de trous d'air, les oporations exécutées sont les suivantes. L'actionneur 29 (figure 4) agit sur l'obturateur 27 et le fait tourner autour de l'axe 26 (figure 3), en ouvrant ainsi les trous 25 ; l'actionneur 32 (figure 4) agit sur l'obturateur 34, ainsi que, par l'intermédiaire de la tringle 35, sur l'obturateur 33, et les fait tourner autour des axes 37 (figure 3), en ouvrant ainsi les trous 26 ; et le mécanisme 17 de perçage de trous d'air perce les trous d'air dans les portées des noyaux, en mettant ainsi leurs canaux intérieurs en communication avec l'atmosphère. Ensuide la botte 15 à noyaux est amenée par le moyen 20 au poste du mécanisme 18 d'ouverture des bottes 15 à noyaux. Durant ce déplacement, le moyen 38 (figure 2) décrampe la partie supérieure 23 et la partie inférieure 24 de la botte 15 à noyaux. Au poste du mécanisme 18 (figure 1) d'ouverture des boftes 15 à noyaux, les opérations exécutées sont les suivantes : soulèvement de la partie supérieure 23 de la botte 15 à noyaux en commun avec les noyaux par le mécanisme 18 d'ouverture des bottes 15 à noyaux engagement du mecanisme 19 de sortie des noyaux sous les noyaux ; pose des noyaux sur le mécanisme 19 de sortie ; évacuation des noyaux de la zone de la botte 15 à noyaux et assemblage de la botte 15 à noyaux. Ensuite la botte 15 à noyaux est ramenée au mécanisme 12 d'injection par le moyen 20 de transfert. Pendant le trajet, la partie supérieure 23 et la partie inférieure 24 de la botte 15 à noyaux sont crampées parle moyen 38, et ie cycle recommence Dans la seconde variante de réalisation de l'instal- lation, au poste du mécanisme 17 de perçage de trous d'air s'effectuent les opérations suivantes. L'actionneur 42 (figure 6) agit sur l'obturateur 34, ainsi que, par l'intermédiaire de la tringle 35, sur l'obturateur 33 > et les fait tourner autour des axes 37, en ouvrant ainsi lss trous 26. En même temps, la butée réglable 43, montée sur la tringle 35 agit sur la saillie 44 de l'obturateur 27 et fait tourner l'obturateur 27 autour de l'axe 36, en ouvrant ainsi les trous 25. Tout le reste du fonctionnement de cette variante de réalisation est identique à celui décrit plus haut. L'invention permet d'accrottre notablement (de 30 à 40 %) la capacité de production de l'installation et d'améliorer la qualité des noyaux fabriqués. REVENDICATIONS 1 Installation pour la fabrication de noyaux à partir de mélanges fluides en bottes chaudes à empreintes multiples, du type comprenant un chassies porteur (1) sur lequel sont disposés ( dans le sens de déroulement du cycle de fabrication des noyaux) : un mécanisme (5) de préparation du mélange, un mécanisme (12) d'injection du mélange dans les bottes (15) à noyaux, un mécanisme (18) d'ouverture des bottes (15) à noyaux et un mécanisme (19) de sortie des noyaux finis, le chassies (1) portant aussi, pour le déplacement des bottes (15) à noyaux dans le sens de déroulement du cycle: un moyen de transfert (20) sur lequel sont placXes lesdites bottes (15) à noyaux chacune desquelles est constituée par une partie supérieure (25) et une partie inférieure (24), la partie supérieure (23) étant pourvue de trous (25, 26) de portée centraux et périphé- riques et comportant un obturateur principal (27) qui coopele avec un actionneur individuel (28) fixé au châssis porteur (1) prés du mécanisme (12) d'injection, pour la fermeture des trous (25) de portée centraux, ainsi qu'avec un autre actionneur individuel (29) fixé au châssis porteur (1) devant le mécanisme (18) d'ouverture des bottes (15) à noyaux, pour l'ouverture des trous (25) de portée centraux, un moyen (30) étant en outre prévu pour la fermeture des trous (26) de portée périphériques des bottes (15) a noyaux, caractérisée en ce qu'il est prévu encore deux actionneurs individuels (31, 32) fixés au châssis porteur (i), l'un (31) de ces actionneurs étant situé près du mécanisme (12) d'injection, et l'autre actionneur (32), devant le mécanisme (18) d'ouverture des boîtes (15) à noyaux, le moyen (30) fermant les trous (26) de portée périphériques des bottes (15) à noyaux étant réalisé sous forme d'obturateurs (33, 34) supplémentaires, liés cinématiquement entre eux par une tringle (35) et situés sur la partie supérieure (23) des boîtes (15) à noyaux, l'obturateur (33) coopérant avec l'actionneur individuel (31) situé près du mécanisme (12) d'injection, pour la fermeture des trous (26) de portée périphériques des bottes (15) à noyaux, et l'obturateur (34) coopérant avec l'actionneur individuel (32) situé devant le mécanisme (18) d'ouverture des bottes (15) à noyaux, pour l'ouverture des trous (26) de portée périphériques des boîtes (15) à noyaux 2 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les actionneurs individuels situés devant le mécanisme (18) d'ouverture des bottes (15) à noyaux sont réalisés sous forme d'un seul actionneur (42) commun à tous les obturateurs (27, 33, 34), coopérant avec l'obturateur supplémentaire -(34), une butée réglable (43) étant prévue sur la tringle (35) liant cinématiquement les obturateurs supplc-mentaires (33s 34), et une saillie (44) étant prévue sur l'obturateur principal (27) pour la coopération avec ladite butée réglable (43) au moment où l'actionneur commun (42) agit sur l'obturateur supplémentaire (34).