Brevet FR2513551A1 — publié le 19830401

r La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à un appareil pour préparer des moules de fonderie et plus particulièrement à un appareil pour préparer des moules de fonderie en un sable durci par un gaz dans lequel le sable de fonderie contenu dans une trémie est transféré dans un chêssis et ce sable est durci en faisant passer un gaz approprié dans celui- ci et dans le châssis grâce à une pression négative. Jusqu'à présent, on préparait les moules de fonderie en remplissant un châssis avec un sable durcis- sable par un gaz en utilisant de l'air comprimé, un ou plusieurs gaz sous pression étant également utilisés pour le durcissement en les faisant passer dans et à travers la couche de sable et le châssis. En conséquence, une parfaite herméticité était nécessaire aux interfaces entre le châssis de fonderie et une plaque-modèle, nécessitant ainsi un serrage rigide entre les éléments ci-dessus. Ceci exige aussi que l'appareil et le châssis soient très solides et qu'ils aient des dimensions rela- tivement grandes, rendant ainsi les moules relativement coûteux; De plus, lorsque le gaz de durcissement utilisé est un gaz toxique, de grandes précautions doivent être prises pour éviter les fuites. La présente invention s'est fixée pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et se propose d'utiliser la force d'aspiration développée par une pression négative pour introduire et faire passer le gaz de durcissement à travers le sable de fonderie, l'in- vention incluant également une étape précédente de transfert du sable de fonderie dans un châssis o celui- ci doit être durci. En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de fournir un appareil pour produire des moules de fonder 4 e en sable durci par un gaz qui n'exige pas un serrage particulièrement rigide du châssis et de la plaque-modèle. Un autre but de l'invention est d'apporter un appareil pour préparer des moules en sable durci par un gaz en utilisant une ou plusieurs plaquesmodèles et un ou plusieurs châssis de fonderie ayant une résis- tance relativement faible. Un autre objectif de l'invention est de fournir un appareil pour préparer des moules de fonderie en sable durci par un gaz dans lequel le gaz de durcis- sement traverse et est suffisamment en contact avec le sable tout en excluant tout risque d'une-fuite de ce gaz de durcissement dans l'atmosphère. Enfin, l'invention se propose de réaliser un appareil tel que spécifié cidessus qui peut être fabriqué à bon marché et qui permet d'éviter de polluer l'environnement par des fuites du gaz de durcissement utilisé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue, partiellement en coupe d'un mode de réalisation préféré de l'invention; et, la figure 2 est une vue latérale représen- tant-en détail un dispositif de serrage conforme à la présente invention. Les références 1, 2 et 3 désignent trois paires -O de colonnes de support, chaque paire étant disposée verticalement et alignée sur les fondations de gauche à droite du dessin, ces colonnes étant espacées l'une de l'autre d'une distance convenable. Un convoyeur à rouleaux 5, comprenant un certain nombre de galets à bride 4 est disposé entre les colonnes 1, 2 et 3, à la partie inférieure de celles- ci. Deux cadres 25 s'étendent entre les'deux paires de colonnes 1 et 2, à leur extrémité supérieure et deux cylindres verticaux 6, 6 sont espacés l'un de l'autre, chaque cylindre étant fixé à deux cadres 25 par l'intermédiaire d'éléments de support 7, 7. Entre les extrémités opposées des deux tiges de piston dès cylindres 6, 6 s'étend une trémie 9, îO celle-ci étant reliée à ces extrémités supérieures par deux organes d'articulation 10, 10. La trémie 9 comporte une plaque de base hori- zontale 8 ' percée d'un certain nombre de trous 8 permet- tant de déverser le sable de fonderie et dont la surface est assez grande pour fermer l'extrémité supérieure d'un châssis de moulage 18, comme il est expliqué plus en détail ci-après. La référence Il désigne une plaque-modèle ayant une paroi supérieure, une paroi latérale périphérique et une paroi de fond, ainsi qu'une chambre 12 à sa partie inférieure, tandis qu'une bordure lla s'étend horizontalement à l'extérieur de son extrémité inférieure, une plaque supérieure, percée d'un certain nombre de trous de ventilation 13, est également prévue-, ces trous étant fermés par des tampons (non représentés), qui permettent à la chambre 12 de communiquer avec l'intérieur du châssis. La plaque-modèle 1 repose sur les galets 4 du convoyeur 5, ce qui lui permet de se déplacer pendant qu'elle est supportée sur les galets 4. La chambre 12 de la plaque-modèle ll est reliée par un tuyau flexible, tel qu'un tuyau de caoutchouc, au moyen d'un trou d'aspiration 26 à une source de vide. La référence 14 désigne un dispositif permet- tant de serrer étroitement la plaque-modèle 11 sur le convoyeur 5 tandig que les galets Qccupent une position centrale entre les deux colonnes 2 et 3. Comme représenté sur la figure 2, le dispo- sitif de serrage comprend deux ressorts pneumatiques 15 permettant de lever et d'abaisser la plaque-modèle Il en y introduisant de l'air comprimé, et deux butées 16 qui serrent respectivement les bordures lla entre elles et les ressorts pneumatiques 15 qui sont disposés au- dessus des fondations, par l'intermédiaire de colonnes de support 17 fixées à ces dernières. La référence 18 désigne un châssis de moulage placé sur la plaque-modèle 11. Entre les extrémités supérieures opposées des colonnes de support 2 et 3 est monté un second convoyeur 19 comportant des galets à bordure 20 et s'étendant de la face antérieure à la face arrière du plan de la feuille portant la figure 1. Un chariot 21 est supporté par les galets 20 de façon à pouvoir se déplacer librement, la partie centrale du chariot supportant un cylindre pneumatique ou hydraulique 22 de façon que son piston puisse effec- tuer un mouvement alternatif vertical. A l'extrémité inférieure de la tige du piston du cylindre 22 est fixé un couvercle 23 destiné à fermer l'extrémité supérieure du châssis de fonderie 18, ce couvercle étant, de préférence, guidé dans son mouvement de glissement par un nombre approprié de colonnes de guidage 28. L'espace intérieur du couvercle 23 est relié, par un trou de communication 24 à une source (non re- présentée pouvant fournir un gaz de durcissement. Le couvercle 23 est également pourvu de moyens appropriés pour serrer et pour loger le chassis de moulage, ainsi que des moyens pour évacuer le moule qui a été durci. Le fonctionnement de l'appareil de fonderie qui vient d'être décrit est le suivant: on commence par abaisser la trémie 9 en faisant descendre la tige du piston des cylindres 6 de façon que sa plaque inférieure puisse fermer l'ou- verture supérieure du châssis de fonderie 18 placé sur la plaque-modèle 11. En établissant une communication entre la chambre 12 de la plaque-modèle ll et la source de vide (non représentée), on crée une pression réduite à l'intérieur du châssis 18 De ce fait, le sable durcis- sable contenu dans la trémie 9 est aspiré à travers les trous 8 et vient remplir le châssis 18 du fait de la différence entre la pression atmosphérique agissant sur la surface de la couche de sable et la pression réduite régnant sous la plaque de base. Après que cette opération de remplissage a été conduite pendant une période de temps prédéterminée, on arrête l'opération, et on lève la trémie 9 en impri- mant un mouvement vers le haut à la tige du piston des cylindres 6. On transfère ensuite le châssis 18 qui a été rempli avec le sable de fonderie, conjointement avec la plaque-modèle, à la position située directement au-dessus du dispositif de serrage 14 prévu à la droite de la trémie 9, o on place le couvercle 23 sur l'extré- mité supérieure du châssis de moulage afin de couvrir celui-ci par un mouvement vers le bas de la tige du piston du cylindre 22. Ensuite, on crée à l'intérieur du châssis 18 une pression réduite au moyen d'une source de vide (non représentée) en prévision à l'introduction d'un gaz destiné à durcir la surface du sable durcissable S introduit au cours de l'étape précédente. Le gaz de durcissement ainsi introduit est aspiré de-manière à pénétrer et à traverser le sable et est évacué par les trous de ventilation 13 et par la chambre 12, ce qui a pour résultat de durcir le sable de fonderie remplissant le châssis. Cette opération de durcissement se poursuit pendant une période de temps déterminée au préalable, puis on arrête l'aspiration du châssis. Ensuite, on introduit de l'air comprimé dans les ressorts pneumatiques 15 du dispositif de serrage lo afin de lever la plaque-modèle 11 et le châssis 18 rempli avec le sable durci ensemble tout en serrant la plaque-modèle 11 au moyen du dispositif de serrage 14. Après avoir été relié à un dispositif de levage (non représenté), on lève le châssis 18 contenant le sable de fonderie déjà durci par un mouvement d'ascension de la tige du piston du cylindre 22, avec pour résultat que le châssis 18 s'écarte de la plaque- modèle 11. Après que le châssis s'est éloigné de la plaque-modèle, le chariot 21 supportant le châssis 18 qui contient le sable de fonderie durci, est transféré à une position o le sable de fonderie moulé et durci est évacué du châssis 18 par un dispositif approprié, non représenté. Ensuite, le chariot 21 se rétracte de manière à transférer le couvercle 23 et le châssis 18, maintenant vide, directement au-dessus de la plaquemodèle 11 et à replacer le châssis vide sur cette dernière une fois de plus. Après la séparation du dispositif de levage et de serrage du châssis 18 et du couvercle 23, ce dernier est levé par le mouvement d'ascension de la tige du piston du cylindre 22. Ensuite, l'air comprimé des ressorts pneu- matiques 15 est purgé, afin de desserrer la plaque- modèle 11 portant le châssis 18 en leur permettant de venir se placer sur les galets 4, en les ramenant directement sous la trémie 9, ce qui complète le cycle d'opérations. Selon le mode de réalisation décrit cidessus, le démoulage du sable implique une étape opératoire, mais cette étape peut être supprimée et en variante, l'opération de moulage peut être effectuée en plaçant d'autres châssis vides, l'un après l'autre, sur la plaque-modèle 11 quand le durcissement par le gaz du sable de fonderie est achevé au cours de l'étape-pré- cédente. Le serrage de la plaque-modèle au moment o elle est enlevée du châssis, n'est pas nécessairement limité à l'utilisation d'un ressort pneumatique, d'autres moyens appropriés tels que des cylindres hydrauliques ou pneumatiques traditionnels, par exemple, pouvant également être utilisés. Dans le mode de réalisation représenté, la trémie 9 peut s'élever et s'abaisser, mais en variante les moyens de levage assurant le mouvement d'ascension de la plaque-modèle et du châssis peuvent être arrangés sous une trémie fixe. Etant donné que l'appareil de fonderie de la présente invention est construit et fonctionne comme indiqué ci-dessus, le remplissage du châssis avec le sable peut s'effectuer par une simple application d'une pression réduite à la plaque-modèle placée sous le châssis. En conséquence, on voit que tout le présent appareil de fonderie peut être allégé et ses dimensions peuvent être réduites comparativement aux appareils traditionnels ayant une tête qui souffle le sable ode fonderie au moyen d'air comprimé. De plus, le gaz de durcissement est introduit et traverse le sable de fonderie remplissant le châssis par une aspiration, de sorte qu'il n'y a aucun risque de fuite de gaz comme c'est le cas dans les appareils classiques à soufflage, à quoi s'ajoute que le présent dispositif de moulage, dans lequel le gaz de durcissement est introduit dans le châssis par aspiration, peut être rendu pls léger et plus petit comparativement à un appareil traditionnel dans lequel le gaz de durcis- sement est introduit dans le châssis par une pression positive. REVENDICATIONS 1 Appareil pour préparer des moules de fonderie en sable durci par un gaz qui comprend: une plaque-modèle ( 11) ayant une paroi supérieure sur laquelle un modèle est placé et comportant un certain nombre de trous de ventilation ( 13), une paroi de fond et une paroi latérale périphérique, au moins un trou soit dans ladite paroi de fond, soit dans la paroi latérale, afin de pouvoir être relié à une source de vide appropriée et une chambre ( 12) délimitée par ladite paroi supérieure, ladite paroi latérale et ladite paroi de fond; un châssis de fonderie ( 18) ayant à la fois une ouverture supérieure et une ouverture inférieure et étant placé au-dessus de ladite plaque-modèle de façon à pouvoir être placé librement sur la paroi supé- rieure de ladite plaque-modèle; une trémie ( 9) disposée au-dessus dudit châssis pouvant se déplacer alternativement dans le sens vertical par rapport audit bhâssis et dont l'extrémité supérieure communique avec l'atmosphère et qui comporte une plaque de base dont la surface est assez grande pour qu'elle ferme l'ouverture supérieure dudit châssis et qui est percée d'un certain nombre de trous pour déverser le sable durcissable par un gaz qu'elle con- tient; un couvercle ( 23) pouvant être placé de façon amovible et hermétique sur l'ouverture supérieure dudit châssis et comprenant un fond ouvert, un sommet fermé délimitant ensemble une chambre pour recevoir ledit gaz de durcissement et, au moins, une ouverture par laquelle ladite chambre peut être reliée à une source de gaz de durcissement, ce qui fait que le sable durcissable par le gaz est transféré et est introduit par aspiration dans ledit chassis et est ensuite durci en introduisant ledit gaz de durcissement par ledit couvercle de façon que ce gaz de durcissement puisse traverser ledit châssis et la couche de sable qui le remplit en se rendant à ladite chambre de ladite plaque-modèle. 2 Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque-modèle est montée de façon à pouvoir se déplacer alternativement et hori- lo zontalement entre une première position dans laquelle elle est remplie avec le sable de fonderie, et une seconde position o ce sable de fonderie est durci, ladite trémie occupant ladite première position, et en ce que ledit couvercle est disposé dans cette seconde position de façon à pouvoir venir se placer sur l'ou- verture supérieure dudit châssis quand ce dernier a été transféré, rempli avec le sable de fonderie, à cette seconde position en vue du durcissement ultérieur du sable par le gaz. 3 Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit couvercle comprend des moyens pour tenir ledit châssis de façon que ce chassis contenant le sable de fonderie durci par le gaz puisse être séparé de ladite plaquemodèle et puisse être levé à la partie supérieure de ladite seconde position. 4 Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit couvercle peut se déplacer alternativement entre ladite seconde position et une troisième position dans laquelle le sable de fonderie durci contenu dans ledit châssis est évacué de ce dernier. Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 3, il caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour serrer ladite plaquemodèle quand elle occupe ladite seconde position, afin d'empocher un mouvement d'ascension de cette dernière. 6 Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque-modèle comporte une ou plusieurs bordures et en ce que les moyens de serrage comprennent une butée disposée au-dessus de ladite ou desdites bordures et, au moins, un ressort pneumatique qui sollicite ladite plaque-modèle vers le haut de sorte que la face supérieure de ladite ou des- dites bordures s'applique positivement contre ladite butée. 7 Appareil pour préparer un moule de fonderie en sable durci par un gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un convoyeur pour transférer ladite plaque-modèle par un mouvement alternatif entre ladite première position et ladite seconde position, et un second convoyeur entre ladite partie supérieure de ladite seconde position et ladite troisième position, afin de transférer ledit couvercle alternativement entre ces dernières, ces deux con- voyeurs s'étendant de manière que la première direction de transfert soit perpendiculaire à la seconde. 8 Appareil de fonderie selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que ledit couvercle comprend, en outre, des moyens pour évacuer le sable de fonderie durci du châssis.