Brevet FR2541149A1 — publié le 19840824

La présente invention concerne l'industrie de la fonderie et a notamment pour objet une installation pour le nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées. L'invention peut être utilisée pour débarrasser:les pièces coulées des sables de moulage et des sables à noyaux ayant une résistance mécanique résiduelle allant jusqu'à 20 MPa et plus. Les installations connues employées à l'heure actuelle pour le nettoyage des pièces coulées de grandes dimensions ayant une superficie supérieure à 4m2 et une masse supérieure à 2.1ou kg, ont un faible rendement, ce qui nécessite l'emploi de plusieurs installations sur le m8me chantier et une augmentation correspondante des aires de production, ainsi que de la quantité de travail nécessaire au nettoyage. Aussi, l'élévation du rendement des installations constitue-t-il un problème actuel. On connatt une installation pour éliminer les sables de moulage et à noyaux sur les pièces coulées (cf. par exemple, le certificat d'auteur soviétique n0552756, classe B22 D 29/00), qui comprend un récipient pour un fluide de travail, dans lequel sont fixés des guides verticaux pour une plate-forme élévatrice. L'installation comprend aussi un mécanisme de déplacement horizontal des pièces coulées et une électrode opératoire munie d'un mécanisme de déplacement par rapport au récipient et couplée à un générateur d'impulsions de courant. L'électrode est amenée au premier point de traitement de la pièce coulée montée sur la plate-forme et est arrotée à une distance égale à l'intervalle de décharge. Ensuite, l'électrode et la pièce coulée sont immergées en synchronisme dans un récipient contenant le fluide moteur; les sables de moulage et les sables à noyaux sont détruites sous l'action des impulsions de décharge électro-hydrauliques. Les morceaux de sable et l'armature de noyau tombent sur la partie inférieure du récipient. Les petites particules en suspension sont évacuées par transport hydraulique et les gros morceaux s'accumulent dans le récipient, ce qui impose un nettoyage manuel régulier du récipient. A cet effet, on est obligé d'arroter périodiquement l'installation et d'évacuer le fluide de travail, ce qui a pour résultat une diminution considérable du rendement. Après le traitement audit premier point de la pièce couléecelle-ci et l'électrode sont sorties du fluide de travail, l'électrode est amenée au point de traitement suivant, après quoi les deux éléments sont simultanément descendus dans le récipient, et le cycle recommence. Le fait qu'on doive sortir chaque fois la pièce coulée et l'électrode du bain de travail en vue de passer l'élec- trode au point de traitement suivant aboutit à une diminution importante du rendement de l'installation. On connaet aussi une installation de nettoyage électro-hydraulique des pièces coulées, comprenant un récipient rempli d'un fluide de travail, dans lequel sont fixés des guides verticaux dans lesquels sont installée une plate-forme servant à déplacer un conteneur avec les pièces coulées, qui comporte un mécanisme de déplacement horizontal comportant un chariot-moteur monté sur des guides horizontaux fixés au-dessus du récipient et une électrode munie d'un mécanisme de déplacement par rapport au récipient, reliée électriquement à un générateur d'impulsions de courant et placée à une distance égale à l'intervalle de décharge pendant l'élimination du sable à noyaux de la surface de la pièce coulée (cf. , par exemple, le certificat dVauteur soviétique nO 415091, classe B22 D 29/00). Le mécanisme de déplacement horizontal déplace le chariot avec le conteneur sur les guides horizontaux et l'arr8te au-dessus de la plate-forme. Le conteneur conte- nant la pièce coulée est déplacé sur la plate-forme qui descend. L'électrode est amenée au premier point de traitement de la pièce coulée et est arr8tée au-dessus de la pièce coulée, à une distance égale à l'intervalle de déchargez Ensuite, l'électrode et la pièce coulée sont immergées en synchronisme dans le fluide de travail où s'opère le traitement dru premier point. Pour passer au deuxième point de traitement de la pièce coulée, on fait sortir l'électrode et la pièce coulée du fluide, puis l'électrode est passée à la deuxième position, après quoi l'électrode et la pièce sont immergées dans le liquide de travail. La nécessité de sortir chaque fois l'électrode et la pièce coulée du récipient en vue de passer au point de traitement suivant diminue sensiblement le rendement de l'installation. Pendant le nettoyage de la pièce coulée, les morceaux de sable de moulage ainsi que l'armature de noyau tombent dans la partie inférieure du récipient. Les morceaux de grandes dimensions ne peuvent pas être évacués par transport hydraulique et leur extraction se fait à la main. A cet effet, il faut arrêter périodiquement l'installation et évacuer le fluide de travail, ce qui aboutit à une diminution notable du rendement. En plus, une partie considérable du temps est dépensée pour les opérations de chargement des pièces coulées et de leur déchargement apres la fin du nettoyage. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif de nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées, dans lequel le mécanisme de déplacement horizontal des conteneurs serait conçu de manière à assurer le traitement complet des pièces coulées sans leur extraction du fluide de travail et d'élever ainsi le rendement de l'installation. Ce problème est résolu du fait que l'installation de nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées, comprenant un récipient rempli d'un fluide de travail dans lequel sont fixés des guides verticaux pour une plate-forme pour le déplacement d'un conteneur contenant les pièces coulées et pourvu d'un mécanisme de déplacement horizontal comprenant un chariot moteur monté sur des guides horizontaux fixés au-dessus du récipient, et d'une électrode munie d'un mécanisme de déplacement par rapport audit récipientsreliée électriquement à un générateur d'impulsions de courant et qui, lors de l'enlèvement du sable à noyaux de la surface de la pièce coulée, forme entre elle et celle-ci un intervalle de décharge, est caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'elle comporte une électrode auxiliaire placée au dessus du récipient, munie d'un mécanisme de déplacement par rapport au récipient et reliée électriquement au générateur d'impulsions de courant, un système asservi de commande du mouvement des électrodes, dont les transmetteurs de mouvement sont montés sur les mécanismes de déplacement des électrodes, un conteneur auxiliaire pour les pièces coulées et un chariot moteur auxiliaire monté sur des guides horizontaux, faisant partie du mécanisme de déplacement horizontal et recevant ledit conteneur awciliaires lesdits guides hori- zontaux étant continus et disposés directement au-dessus du récipient ét des deux cotés de ce dernier de façon à former des zones de chargenrent et de déchargement des pièces coulées. Il est rationnel que les cadres des chariots principal et auxiliaire présentent un contour fermé et qu'à l'intérieur de chacun d'eux- soient fixés rigidement des supports de mise en place des conteneurs, ce quitlorsque la plate-forme est sous le chariot, permet d'enlever le conteneur du chariot et de le plonger dans le récipient. Il est utile de fixer aux parois des conteneurs principal et auxiliaire et à celles du récipient, suivant leurs périmètres intérieurs, des écrans de protection en matière élastique afin d'empocher la chute de grands morceaux du sable à noyaux sur le fond du récipient. Il est préférable que la partie supérieure des bords de chaque conteneur soit inclinée par rapport à la partie inférieure et que les parties inférieures de l'écran du récipient soient serrées par les éléments élastiques fixés aux parois du récipient contre les parties supérieures des bords du conteneur mis dans le récipient. Il est utile de réaliser le fond des conteneurs principal et auxiliaire sous forme d'une grille-labyrinthe. L'installation revendiquée de nettoyage électrohydraulique de pièces coulées a un rendement élevé. Cette élévation du rendement résulte de l'action simultanée de plusieurs facteurs. Le fait d'utiliser une électrode auxiliaire et un système asservi de commande du mouvement des électrodes permet de réduire considérablement le temps de nettoyage de la pièce coulée. L'emploi de deux électrodes réduit la durée du processus de nettoyage. De plus, le système d'asservissement permet de déplacer les électrodes par rapport à la pièce coulée sans extraction de cette dernière du fluide moteur. Le temps nécessaire au chargement et au déchargement des pièces coulées est aussi réduit.Pendant qu'un conteneur avec une pièce coulée se trouve dans le récipient, l'autre conteneur avec des pièces coulées est chargé sur le chariot auxiliaire, d'où une réduction de la durée de la course à vide des électrodes. Grâce au fait que les guides horizontaux sont réalisés continus et sont disposés au-dessus et des deux côtés du récipient, on obtient une zone de chargement du conteneur avec la pièce coulée sur le chariot et une zone de déchargement, ce qui contribue davantage à une élévation du rendement. L'emploi des écrans de protection en matière élastique empêche la chute de grands morceaux du sable à noyaux sur le fond du récipient, ce qui exclut l'opération de vidange du fluide de travail et de nettoyage du récipient.La réalisation du fond des conteneurs principal et auxiliaire sous forme d'une grille-labyrinthe permet de prévenir la pénétration de l'armature de noyau sur le fond du récipient. L'invention.sera mieux mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente une installation pour le nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées, conforme à l'invention (coupe verticale); - la figure 2 représente le mécanisme de déplacement de l'électrode par rapport au récipient; - la figure 3 est une vue, suivant la flèche A de la figure 1, de l'installation pour le nettoyage électrohydraulique de pièces coulées, conforme à l'invention; - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3;; - la figure 5 représente un récipient à fluide moteur dans lequel se trouve un conteneur de pièces coulées (coupe verticale). L'installation pour le nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées comprend un récipient 1 (figure 1) rempli d'un fluide de travail. Dans ce récipient 1 sont fixés des guides verticaux 2 sur lesquels prend appui une plate-forme 3 destinée à déplacer le conteneur dans lequel se trouvent les pièces coulées. Le mécanisme 4 de déplacement horizontal du conteneur comporte deux chariots moteurs 5 et 6 placés sur des guides horizontaux 7 fixés au-dessus du récipient 1 Les guides horizontaux 7 sont réalisés continus et sont disposés directement au-dessus du récipient 1 et des deux côtes de ce dernier de façon à former des zones de charge ment et de déchargement des pièces coulées Au-des sus du récipient 1 sont fixées des électrodes 8 et 9 munies respectivement de mécanismes 10 et Il de déplacement par rapport au récipient et reliées électriquement à un générateur 12 d'impulsions de courant.L'installation comporte aussi un système asservi (13) de commande du mouvement des électrodes, qui se trouve dans la fenttre 14 de la cabine de l'opérateur Les transmetteurs 15, 16et -17, 18de déplacement des électrodes équipant ledit système sont montés sur les mécanismes 10 et Il de déplacement des électrodes, respectivement Le mécanisme de déplacement 10 (figure 2) de lQélec- trode par rapport au récipient 1 comprend des guides 19 portant un pont 20 sur lequel se déplace un chariot 21 auquel est fixée une électrode 8 Les cadres 22, 23 (figure 3) des chariots 5 et 6 ont un contour fermée A l'intérieur des cadres 22, 23 sont fixés rigidement des supports 24, 25, respectivement, qui sont prévus pour la mise en place des conteneurs 26 et 27o Les supports 24 et 25 sont fixés de façon à permettre, la plate forme 3 étant sous le chariot 5 ou 6, la dépose du conteneur 26 contenant une pièce coulée 28 du chariot 5s ou bien du conteneur 27 contenant une pièce coulée 29 du chariot 6, et leur immersion dans le récipient 1 La figure 4 représente une coupe du cadre 22 à l'endroit de fixation du support 24 sur lequel prend appui la patte du conteneur 26. Aux parois des conteneurs principal 26 (figure 5) et auxiliaire 27 (non représenté sur la figure 5) et du récipient 1 sont fixés, suivant leurs périmètres intérieurs, des écrans de protection 30 et 31 en matière élastique servant à empêcher la pénétration de grands morceaux du sable à noyaux au fond du récipient 1. La partie supérieure 32 des bords du conteneur 26 est réalisée inclinée par rapport à la partie inférieure0 Les parties inférieures de l'écran 31 du récipient 1 sont serrées au moyen d'éléments élastiques 33 filés aux parois du récipient 1 contre les parties supérieures des bords du conteneur 26 mis dans le récipient 1. Pour éviter la pénétration (chute) de l'armature de noyau sur le fond du récipient 1, les fonds des conteneurs principal 26 et auxliaire 27 sont réalisés sous forme d'une grille-labyrinthe 34. L ' installation de nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées fonctionne de la manière suivante. Le conteneur 27 (figure 1) avec une pièce coulée 28 est placé sur le chariot 5 se trouvant dans la zone de chargement, par exemple à gauche du récipient 1 0 Le chariot 5 se déplace sur es guides horizontaux 7 et s 'immobilise au-dessus du récipient 1. La plate forme 3 monte et soulève le conteneur 26 avec une pièce coulée 28 au-dessus du chariot 5 .Ce dernier roule en en arrière sur une distance dépassant la largeur de la patte d'appui du conteneur 26 (figure 4) La plate-forme 3 portant le conteneur 26 descend jusqu'à ce que les parties saill'ĕs de la pièce coulée se trouvent au mAme niveau que l'arête superieure du récipient 1. Le chariot 5 retourne en position de départ Au moyen des mécanismes 10, 11, les électrodes 8, 9 (figures 2 et 3) sont approchées de la piece coulée 28 et sons arrStees au point initial du traitement (en conformité avec la carte d'opérations) à une distance de la pièce 28 égale à l'intervalle de décharge. Ensuite, la plate-forme 3 portant le conteneur 26 avec la pièce coulée 28 descend, en synchronique avec les électrodes 8 et 9, à la position extrême basse dans le récipient 1. Par les éléments élastiques 33, les parties inférieures de l'écran 31 (figure 5) sont serrées contre les parties supérieures 32 des bords du conteneur 26 et empêchent les morceaux de sable à noyaux de pénétrer dans le récipient 1 sans entrer dans le conteneur 26. Etant donné que l'installation est destinée au nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées tant dans les fonderies de fabrication en petites séries que dans les fonderies de fabrication en grandes séries, la position des électrodes 8 et 9 (figure 1) est déterminée à l'aide des cartes d'opérations. Au préalable, on porte sur la carte d'opérations les points de traitement de la pièce coulée et la trajectoire de déplacement de chacune des électrodes 8 et 9. La carte dopérations est placée sur l'écran du système d'asservissement 13. L'écran du système d'asservissement 13 se situe dans la fenêtre 14 de la cabine de l'opérateur. Pendant le déroulement du processus, l'opérateur peut corriger la trajectoire de déplacement des électrodes 8, 9 et, en même temps, contrôler l'exécution correcte des commandes. La pièce coulée 28 étant immergée dans le fluide de travail, le générateur 12 d'impulsions de courant commence à fonctionner. Les impulsions de haute tension sont appliquées aux électrodes 8, 9 et provoquent des décharges électro-hydrauliques dans l'intervalle de décharge. Une partie des morceaux résultant de la destruction du sable de moulage sort projetés contre les parois du récipient 1 et les bords du conteneur 26 et, après le choc contre les écrans de protection 30 (figure 5) et 31, ils tombent sur la grille-labyrinthe 34 au fond du conteneur 26. Les petits morceaux de sable traversent la grille labyrinthe 34 et pénètrent dans la partie inférieure du récipient 1 d'où ils sont évacués à l'aide dtune pompe. Après le traitement du point initial, les électrodes 8 et 9 sont levées et déplacées dans la deuxième position, etc., sans qu'il devienne nécessaire de sortir la pièce coulée 28 du fluide de travail. Une fois le traitement de la pièce coulée 28 terminé, les électrodes 8, 9 montent en position extrême haute et s'écartent, la plate-forme 3 monte. Le chariot 5 vide est amené et positionné au-dessus du récipient 1 de façon que les supports 24 ne soient pas disposés suivant la même verticale que les pattes du conteneur 26. La plate-forme 3 portant la pièce nettoyée monte, les pattes du conteneur 26 passent à l'intérieur du contour fermé du cadre du chariot 5 et se placent au-dessus des supports 24. Le chariot 5 arrive et se positionne de façon que les pattes du conteneur 26 soient placées au-dessus des supports 24. La plate-forme 3 descend et le conteneur 26 reste sur le chariot 5. Le chariot 5 portant le conteneur 26 avec la pièce nettoyée 28 se déplace vers la zone de déchargement, tandis que l'autre chariot 6, portant le conteneur 27 avec la pièce coulée 29, roule vers le récipient 1 de l'autre c8té, et le cycle recommence. La réalisation constructive décrite permet d'élever le rendement de l'installation grace à la réduction de la durée des opérations auxiliaires. REVENDICATIONS 1. installation pour le nettoyage électro-hydraulique de pièces coulées, comprenant un récipient (1) rempli d'un fluide de travail et dans lequel sst fixés des guides verticaux (2) pour une plate forme (3) destinée à déplacer un conteneur dans lequel se trouvent les pièces coulées à nettoyer et qui est muni d'un mécanisme de déplacement horizontal (4) comportant un chariot moteur (5)mobile sur des guides horizo-ntaux (7) fixés au-dessus du récipient (1), et une électrode (8) munie d'un mécanisme (10) de déplacement par rapport au récipient (1), reliée électri quemant à un générateur (12) d'impulsions de courant et qui, lors de l'enlèvement du sable à noyau de la surface de la piece coulée (28), forme entre elle et cellemci un intervalle de décharge, caractérisée en ce qu'elle comporte une électrode auxillaire (9) munie d'un mécanisme (11) de déplacement par rapport an récipient (1) et reliée élec triquement au générateur (12) d'impulsions de courant, un système asservi (13) de commande du mouvement des électrodes, dont les transmetteurs de mouvement (15, 16, 17, 18) sont montés sur les mécanismes (îo), (11) de déplacement des électrodes, un conteneur auxiliaire (27) pour les pièces coulées et un chariot moteur auxiliaire (6) monté sur des guides horizontaux, faisant partie du mécanisme (4) de déplacement horizontal et recevant ce conteneur auxiliaire (27), les guides horizontaux (7) étant continus et disposés directement au-dessus du récipient (1) et des deux côtés de ce dernier de façon à former des zones de chargement et de déchargement des pièces coulées 2e Installation selon la revendication I, caractérisée en ce que les cadres (22, 23) des chariots principal et auxiliaire (5, 6) ont un contour fermé et quà l'intérieur de chacun d'eux sont fixés rigidement des supports (24, 25) permettant de disposer les conteneurs (26, 27) de telle sorte qu'au moment où la plate-forme (3) se trouvesaxsle cbariot(5,6),'il sotpoÙIe d'enlever le conteneur (26,27) du chariot 6) et de l'immerger dans le récipient (1). 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des écrans de protection (30, 31) en matière élastique sont fix suivant le périmètre intérieur des parois des conteneurs principal et auxiliaire (26, 27) et du récipient (1) afin d'empêcher la chute de grands morceaux du sable à noyaux sur le fond du récipient (1). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie supérieure (32) des bords de chacun des conteneurs (26,'27) est inclinée par rapport à la partie inférieure et que les parties inférieures de l'écran (31) du récipient (1) sont serrées, au moyen d'éléments élastiques (33) fixés aux parois du récipient (1), contre les parties supérieures des bords du conteneur (26, 27) lorsque celui-ci se trouve dans le récipient (1). 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fond du conteneur principal (26) et celui du conteneur auxiliaire (27) sont réalisés sous forme d'une grille labyrinthe (34).