Brevet FR2527954A1 — publié le 19831209

La présente invention concerne un dispositif de fabrication d'un moule de coulée, notamment un moule de coulée au sable pour des fon- deries, comportant une plaque à modèle maintenue par un support et pourvue d'au moins un modèle ainsi qu'un châssis de moule entourant le modèle, s'appu- yant sur le support et destiné à recevoir la masse de matière de moulage. Lors de la fabrication de moules de coulée, il se produit, lors de l'introduction de la masse de matière de moulage, un refoulement de l'air se trouvant dans la cavité de moule sous l'effet de la chute de ladite masse Il se forme alors ce qu'on appelle des inclusions d'air dans des zones extrêmes de transition du moule ou dans des parties du modèle o l'air ne peut s'échapper L'air ainsi emprisonné est ensuite comprimé lors du compac- tage de la masse de matière de moulage et il empêche ainsi une pénétration de la matière de moulage en ces endroits, ce qui conduit à une mauvaise qualité du moule. On connaît toute une série de moyens pour éviter de telles inclusions d'air et pour évacuer ainsi l'air lors du compactage. Ainsi on utilise par exemple des buses à fentes ayant des grosseurs en partie différentes ou bien également des pièces en tôle perforée-au travers desquelles l'air emprisonné peut être déchargé. De tels moyens ne sont cependant pas satis- faisants dans des cas o un volume libre important de telles ouvertures de décharge est recouvert par des parties imperméables des buses à fentes ou des pièces en tôle perforée, c'est-à-dire les voiles subsistant entre les différentes ouvertures ou bien le volume intercalaire existant entre les différentes parties de 2-527954 ventilation, ce qui empêche un pasage de l'air sans obstruction. L'invention a pour but de créer un dispositif à l'aide duquel on peut remédier aux inconvénients rencontrés dans l'art antérieur et on peut assurer d'une manière simple une évacua- tion de l'air sans entrave en tout endroit désiré du moule. Selon une particularité de l'invention a) il est prévu dans les zones de bord, qui sont établies par assemblage de la plaque porte-modèle et du modèle ainsi que de la plaque porte-modèle et du châssis de moule, des intervalles de décharge pour faire passer un agent gazeux. Selon d'autres particularités de l'invention b) le diamètre de l'intervalle est inférieur ou égal au diamètre d'une particule de matière de moulage; c) l'intervalle est constitué partiellement par des parties rapportées qui peuvent être liées au dispositif; d) l'intervalle est relié à au moins un trou prévu dans les parties du dispositif; e) le ou les trous sont reliés par au moins une ouver- ture avec l'atmosphère environnant le dispositif; f) la somme des surfaces de section droite de l'in- tervalle est inférieure ou égale à la somme des surfa- ces de section droite des ouvertures des trous, reliés à l'intervalle; g) le trou est relié à un récipient de gaz, L'invention concerne également l'utilisation du dispositif dans des machines dans lesquelles un à-coup de pression est produit par une impulsion, par exemple par une brusque détente d'un gaz sous haute pression. L'invention concerne également l'application du dispositif à des machines de coulée dans lesquelles l'à-coup de pression est produit par une réaction exo- thermique d'un mélange combustible inflammable. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exem- ple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure I est une coupe verticale d'un dispositif de fabrication de moule, la figure 2 est une vue d'une partie de la figure 1 à échelle agrandie, la figure 3 est une coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 4, et la figure 4 est une coupe faite suivant la ligne B-B de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif comportant un support de plaque à modèle 1 qui est disposé sur un plateau d'entraînement 2 d'un dispo- sitif élévateur Dans le support 1, il est prévu une plaque à modèle 3, qui est soutenue par une plaque d'espacement 4 Sur la périphérie de la plaque à modèle 3, il est prévu un châssis de moule 5 qui s'appuie sur le support de plaque à modèle 1 Ce châssis 5 sert d'une manière connue à recevoir une masse de matière de moulage qui produit après compac- tage un moule de coulée. Sur la plaque 3 est disposé un modèle 6 qui est appuyé, à la différence des réalisations connues, sur une partie intercalaire 7 en forme de plaque La partie intercalaire 7 et le modèle 6 sont reliés rigidement à la plaque 3 Le modèle 6 comporte à cet égard, sur toute la surface d'appui 8, des parties 9 décalées par rapport à la pièce intercalaire 7, ce qui crée un intervalle 10 avec cette pièce intercalaire 7 La dimension d'espacement de cet intervalle 10 est inférieure ou égale au diamètre d'une particule de matière de moulage Il s'est avéré avantageux d'adopter pour l'intervalle une dimension de 0,2 mm. Pour laisser passer un agent sous forme gazeuse, à savoir dans le cas considéré l'air refoulé par le compactage de la masse de matière de moulage, il est prévu dans la pièce intercalaire 7 plusieurs trous Il qui débouchent dans un canal 12 ménagé en dessous de la pièce intercalaire 7. Plusieurs trous 13 partant du canal 12 traversent la plaque à modèle 3 et ils peuvent aussi bien être fermés par la plaque d'espacement 4 qu'être également prolongés par des trous de liaison 14 Dans un cas, les trous 13 peuvent être utilisés pour recevoir et accumuler l'air refoulé et dans l'autre cas pour laisser passer de l'air détendu ou à évacuer Le trou de liaison 14 débouche dans un trou de traversée 15 ménagé dans le support de plaque à modèle 1 ou dans la plaque d'espacement 4. Ce trou de traversée 15, et avantageusement il en est prévu plusieurs, peut être relié par un conduit 24 avec l'atmosphère environnante ou bien avec un récipient 16 contenant un fluide, par exemple du gaz sous pression. Sur la zone de bord de la plaque à modèle 3, il est prévu, comme décrit ci-dessus, un châssis de moule 5 entourant le modèle 6 et qui est placé sur le support 1, le côté intérieur 17 du châssis 5 s'accro- chant sur une distance déterminée sur la zone de bord de la plaque à modèle 3 Ainsi il est créé entre le côté supérieur de la plaque à modèle 3 et le côté infé- rieur du châssis 5 un intervalle la dont la distance d'espacement est choisie inférieure au diamètre d'une particule de matière de moulage. Le long du pourtour de la plaque à modèle 3, il est prévu un intervalle annulaire 19 prolongeant l'intervalle l Oa entre le châssis 5 et le côté supérieur 18 de la plaque à modèle et d'une dimension semblable à celle de l'intervalle 10 Cet intervalle annulaire 19 débouche dans un volume annulaire 20 qui est produit par une surface inclinée 21 prévue sur la plaque à modèle 3 Le volume annulaire 20 pro- duit par la surface inclinée 21 peut être relié à des trous de traversée 22 ménagés dans la plaque d'espa- cement 4 et qui sont reliés par des trous de liaison 23 ménagés dans le support de plaque à modèle 1 avec l'atmosphère environnante ou également par l'inter- médiaire du conduit 24 avec un récipient 16 de gaz ou d'un produit semblable. Le volume total aussi bien de l'espace 20 formé par la surface inclinée 21 que de celui des trous 13 et des trous de traversée 11, 14, 15 ou 22, 23 est toujours choisi plus grand que le volume créé par l'intervalle 10, 10 a, 19 De préférence le volume plus grand précité est égal à un multiple du volume d'intervalle. Les figures 3 et 4 représentent un autre mode de réalisation auquel cas, à la différence du mode de réalisation des figures 1 et 2, l'intervalle de modèle 25, 25 a est orienté verticalement Il est cependant également possible sans difficulté d'adopter d'autres orientations pour un intervalle. Le dispositif représenté dans ce cas comporte un modèle 26 qui est monté dans une plaque 27 Pour une fixation de position précise, le modèle 26 est pourvu d'un appendice de fixation 28 qui s'accroche de son côté dans un évidement correspondant 29 de la plaque à modèle 27 De tels appendices de fixation sont utilisés pour empêcher un mouvement du modèle, notam- ment dans le cas d'un modèle comportant des parties minces, lors du compactage de la matière de moulage. Le long du contour du modèle 26, il est prévu à des distances d'espacement déterminées ce qu'on appelle des pièces intercalaires 30 qui sont logées dans la plaque à modèle 27 et qui peuvent être reliées à celle-ci aussi bien de façon séparable à l'aide de vis, non représentées, que d'une manière insépa- rable, par exemple par collage. Entre les pièces intercalaires 30, 30 a et le long du contour du modèle 26, est formé un inter- valle 25, 25 a dont la dimension d'ouverture est infé- rieure ou égale au diamètre d'une particule de matière de moulage Comme indiqué ci-dessus, il s'est avéré avantageux d'adopter une dimension d'ouverture d'environ 0,2 mm pour cet intervalle. Les pièces intercalaires 30, 30 a peuvent être réalisées aussi bien en métal qu'en une matière plastique ou semblable Sur le côté inférieur de la pièce intercalaire 30, 30 a, dans la zone de l'inter- valle 25, 25 a, il est prévu une surface inclinée péri- phérique 31 par laquelle est créée une cavité 32, 32 a dont le volume est plus grand que le volume délimité par l'intervalle 25, 25 a. Dans la cavité 32, 32 a formée par la surface inclinée 31, 31 a, débouchent plusieurs trous 33, 33 a répartis uniformément dans la cavité 32, 32 a et dont la section totale est également supérieure à celle de l'intervalle périphérique 25, 25 a. Le volume de la cavité 32, 32 a et celui des trous 33, 33 a est défini d'une manière semblable à celle des figures 1 et 2, en étant choisi suffisamment grand pour pouvoir recevoir l'air refoulé par la masse de matière de moulage. Les trous 33, 33 a peuvent être agencés aussi bien comme de ce qu'on appelle des trous borgnes que comme des trous traversants A cet égard, les trous traversants peuvent être reliés, par des orifices non représentés, avec l'atmosphère environnante. Bien que les trous 33, 33 a et également les cavités 32, 32 a soient prévus principalement pour l'accumulation de l'air refoulé par la masse de matière de moulage, ils peuvent être également utilisés pour laisser passer un fluide gazeux, par exemple du C 02 lors de l'utilisation d'une matière de moulage durcissant à froid ou bien de l'air fortement comprimé pour favoriser le détachement du moule par rapport au modèle. A cet égard, les trous peuvent alors être reliés à des conduits qui sont raccordés à des récipients correspondants pour les fluides, comme décrit en référence aux figures 1 et 2. Les avantages pouvant être obtenus avec le dispositif selon l'invention consistent notamment en ce que, grace à la bonne évacuation de l'air refoulé, il s'établit un compactage homogène de la masse de matière de moulage, ce qui améliore la netteté des arêtes sur les parties correspondantes du moule et ce qui permet de réduire le prix de revient par diminu- tion du travail d'enduction. Ce dispositif peut être utilisé aussi bien dans un procédé de compactage traditionnel que dans un procédé par impulsion de pression, l'impulsion de pression étant produite par une brusque détente d'un gaz fortement comprimé ou bien par une réaction exother- mique d'un mélange combustible inflammable. REVENDICATIONS 1 Dispositif de moulage pour la fabrication d'un moule de coulée, notamment un moule de coulée au sable pour des fonderies, comportant une plaque à modèle maintenue par un support et pourvue d'au moins un modèle, ainsi qu'un châssis entourant le modèle, s'appuyant sur le support et destiné à recevoir la masse de moulage, caractérisé en ce qu'il est prévu dans les zones de bord, qui sont établies par assemblage de la plaque porte-modèle et du modèle ainsi que de la plaque porte-modèle et du chêssis de moule, des intervalles de décharge pour faire passer un agent sous forme gazeuse. 2 Dispositif de moulage selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le diamètre de l'in- tervalle ( 10, 10 a, 19, 25, 25 a) est inférieur ou égal au diamètre d'une particule de matière de moulage. 3 Dispositif de moulage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'inter- valle ( 25, 25 a) est constitué partiellement par des parties rapportées ( 30, 30 a) qui peuvent être liées au dispositif. 4 Dispositif de moulage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'intervalle ( 10, loa, 25, 25 a) est relié à au moins un trou ( 22, 13, 11, 33, 33 a) prévu dans les parties du dispositif. Dispositif de moulage selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que le ou les trous ( 11, 33, 33 a) sont reliés par au moins une ouverture avec l'atmosphère environnant le dispositif. 6 Dispositif de moulage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la somme des surfaces de section droite de l'intervalle ( 10, l Oa, 19, 25, 25 a) est inférieure ou égale à la somme des surfaces de section droite des ouvertures des trous ( 11, 13, 22, 33, 33 a) reliés à l'intervalle ( 10, l Oar 19, 25, 25 a). 7 Dispositif de moulage selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que le trou ( 24) est relié à un récipient de gaz ( 16). 8 Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, pour des machines de coulée dans lesquelles un à-coup de pression est produit par une impulsion, par exemple par une brusque détente d'un gaz sous haute pression. 9 Utilisation du dispositif selon la re- vendication 8 pour des machines de coulée dans lesquelles l'à-coup de pression est produit par une réaction exothermique d'un mélange combustible inflammable.