Brevet FR2540761A1 — publié le 19840817

Installation pour le moulage en modèle perdu. Il est connu de mouler des pièces métalliques en introduisant un modèle en matière synthétique, telle que le polystyrène expan- sé, dans un bac contenant une matière granulée ou pulvérulente tel- le que de la poudre de fonte à grains sphériques, et en versant ensuite un métal fondu dans le bac Pendant la coulée de ce métal, la matière plastique se sublime et le métal prend sa place de sor- te qu'on obtient une pièce en métal ayant la forme du modèle Ce procédé est connu sous le nom de moulage en modèle perdu Dans un mode de réalisation particulier de ce procédé, on fluidise la ma- tière granulée en admettant dans le bac de l'air comprimé pendant l'introduction du modèle et l'extraction de la pièce moulée Pen- dant la fluidisation le modèle ou la pièce coulée se déplace dans la matière granulée comme dans un liquide. La présente invention a pour objet une installation pour le moulage en modèle perdu, en particulier dans le cas o la matière granulée est fluidisée. Cette installation comprend au moins quatre bacs destinés à contenir une matière granulée ou pulvérulente, au moins un four destiné à contenir un métal en fusion, au moins un manipulateur propre à introduire les modèles dans des bacs de matière granulée et à en extraire les pièces moulées, et au moins une louche propre à prélever du métal en fusion dans un four et à le déverser dans un bac, et est caractérisée en ce que les bacs sont disposés par paire, les deux bacs d'une même paire étant portés par une même plateforme montée pivotante par rapport à un bati fixe, et en ce qu'elle comporte des moyens pour faire pivoter la plateforme, sui- vant un angle d'approximativement 1800, les bacs pouvant ainsi oc- cuper une première position extrême et une seconde position extrê- me diamétralement opposée par rapport à la première. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ins- tallation comprend deux paires de bacs et deux fours ainsi qu'un seul manipulateur qui peut desservir les bacs dans leur première position extrême, et une seule louche qui peut desservir les fours et les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême. Dans ce cas, le manipulateur peut être monté pivotant par rap- port à un support fixe autour d'un axe situé à égale distance des axes des bacs se trouvant dans leur première position extrême De manière analogue, la louche peut être montée pivotante par rapport 2 2540761 à un support fixe autour d'un axe situé à égale distance des axes des fours et des axes des bacs se trouvant dans leur seconde posi- tion extrême. Par ailleurs, les circuits de commande sont avantageusement agencés pour que le manipulateur introduise le modèle dans les bacs situés dans leur première position extrême ou extraie les pièces moulées pendant que la louche verse le métal en fusion dans les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mo- de de réalisation de l'installation selon l'invention, avec réfé- rence au dessin annexé dans lequel: La Figure 1 est une vue schématique de l'ensemble de l'ins- tallation; La Figure 2 est une coupe suivant II-II de la Figure 1; La Figure 3 est une coupe suivant III-III de la Figure 1; La Figure 4 est un diagramme de temps du cycle de travail. Telle qu'elle est représentée au dessin, l'installation de moulage selon l'invention, comprend deux paires de bacs de coulée la-l'a et lb-l'b, chacune des paires la-l'a ou lb-l'b étant portée par une plateforme 2 a ou 2 b qui peut pivoter par rapport à un bâti fixe 3 et étant surmontée d'une hotte d'aspiration 4; les deux bacs d'une même paire sont décalés angulairement l'un de l'autre de 1800. Des moyens non représentés au dessin et constitués par exemple par un vérin dont la tige de piston est solidaire d'une crémaillère en prise avec un pignon lui-même solidaire de la plateforme, permet- tent de faire pivoter celle-ci alternativement dans un sens et dans le sens opposé suivant un angle de 1800 A l'intérieur de chacun des bacs est disposé un serpentin de refroidissement 5 relié à une source d'eau; par ailleurs chaque bac comporte des moyens pour y introduire de l'air comprimé afin de fluidiser la matière granu- lée ou pulvérulente qu'il contient. L'installation comprend également un manipulateur 6 porté par un support 7 qui est monté pivotant sur un bâti fixe 8 autour d'un axe 9 équidistant des axes des bacs la et lb Ce manipulateur per- met d'une part de saisir un modèle 10 qui se trouve sur le trans- porteur 11 et de le placer dans les bacs de coulée la et lb et, d'autre part de saisir dans un bac de coulée une pièce moulée 12 et de la déposer dans un bac de refroidissement 13 A proximité de ce bac de refroidissement se trouve un transporteur 14 sur lequel un opérateur peut déposer la pièce moulée 12 après qu'elle se soit 33 2540761 suffisamment refroidie. L'installation comprend aussi une louche 15 portée par un support 16 qui est monté pivotant sur un bâti fixe 17 autour d'un axe 18 Cet axe est équidistant des axes des bacs l'a et l'b ain- si que des axes de deux fours 19 a et 19 b Un godet 20 porté par un bras 21 peut venir se placer au-dessus des bacs de coulée se trouvant dans les positions l'a et l'b La louche 15 permet de prélever du métal en fusion dans le four 19 a ou 19 b et de le dé- verser dans le godet 20. A chacun des bacs de coulée est associé un éjecteur 22 cons- titué par une grille qui est reliée par un bras 23 à la tige du piston d'un vérin 24 (voir Figure 3). Les références 25 et 26 désignent respectivement un groupe hydraulique qui alimente tous les vérins de l'installation et des cloisons qui assurent la protection de l'installation pendant le fonctionnement. Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est le suivant. Le manipulateur 6 introduit un modèle 10 dans le bac la, puis un autre modèle dans le bac lb, les deux bacs étant successivement fluidisés Après arrêt de la fluidisation, on fait vibrer chaque bac afin de tasser la poudre Puis on fait pivoter les deux pla- teformes 2 a et 2 b de 1800 afin de permuter les bacs la et l'a, lb et l'b On amène les godets 20 au-dessus des bacs l'a et l'b qui contiennent les pièces modèles et à l'aide de la louche 15 on y verse du métal en fusion provenant respectivement du four 19 a ou du four 19 b On refroidit ensuite les bacs en faisant passer de l'eau dans les serpentins Puis on retire les godets 20 des bacs l'a et l'b et on fait à nouveau pivoter les plateformes 2 a et 2 b pour ramener les bacs dans leur position initiale A l'aide du ma- nipulateur 6, on saisit les pièces moulées dans les bacs la et lb et on les dépose successivement dans le bac de refroidissement 13. Lorsque chacune de ces pièces moulées est suffisamment refroidie, l'opérateur la dépose sur le transporteur 14 qui l'amène dans la zone de finition. Les circuits de commande sont agencés pour que le versement du métal fondu à l'aide de la louche 15 ait lieu pendant que le manipulateur 6 transporte une pièce moulée dans le bac de refroi- dissement 13 Ils sont par ailleurs agencés pour que la plateforme 2 b pivote après la plateforme 2 a, le temps séparant les deux pivo- 4 254076 t tements étant approximativement égal au quart de la durée totale du cycle de travail. Dans ces conditions, la cadence de sortie des pièces moulées est régulière La louche 15 alimente alternativement le bac qui se trouve en l'a et celui qui se trouve en 1 'b De son côté le mani- pulateur 6 prend une pièce modèle 10, la dépose dans le bac la, prend quelques instants après, la plateforme 2 a ayant pivoté, la pièce moulée qui était dans le bac l'a pour la déposer dans le bac de refroidissement 13, puis reprend une nouvelle pièce modèle pour la déposer dans le bac lb, et enfin, la plateforme 2 b ayant pivoté, prend la pièce moulée qui était dans le -bac 1 'b pour la déposer dans le bac 13. La Figure 4 montre le diagramme du cycle Dans ce diagramme, les pistes I, II, III et IV correspondent aux pièces qui se trou- vent à l'instant t dans les bacs respectivement la, lb, l'a et l'b, l'instant t étant celui du début d'un cycle pour la pièce mo- dèle qui se trouve dans le bac la La portion 27 correspond à la prise de la pièce modèle, à son transfert dans le bac de coulée, au dégagement du manipulateur 6 et à son retour; la portion 28 correspond à la rotation de la plateforme; la portion 29 correspond à la coulée du métal en fusion; la portion 30 correspond au refroi- dissement de la pièce moulée et à l'extraction du godet de coulée ; la portion 31 correspond à la rotation de la plateforme la ra- menant à sa position initiale; la portion 32 correspond au trans- fert de la pièce moulée dans le bac de refroidissement 13; et la portion 33 correspond au refroidissement de cette pièce dans ledit bac 13. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être consi- dérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. 2540761 REVENDICATIONS 1 Installation pour le moulage en modèle perdu comprenant au moins quatre bacs destinés à contenir une matière granulée ou pulvérulente, au moins un four destiné à contenir un métal en fu- sion, au moins un manipulateur propre à introduire les modèles dans des bacs de matière granulée et à en extraire les pièces moulées, et au moins une louche propre à prélever du métal en fu- sion dans un four et à le déverser dans un bac, caractérisée en ce que les bacs la, lb, l'a et l'b sont disposés par paire, les deux bacs d'une même paire étant portés par unemême plateforme 2 a ou 2 b montée pivotante par rapport à un bâti fixe, et en ce qu' elle comporte des moyens pour faire pivoter la plateforme 2 a ou 2 b suivant un angle d'approximativement 1800, les bacs pouvant ainsi occuper une première position extrême et une seconde posi- tion extrême diamétralement opposée par rapport à la première. 2 Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires de bacs et deux fours 19 a et 19 b ainsi qu'un seul manipulateur-6 qui peut desservir les bacs dans leur première position extrême, et une seule louche 15 qui peut desservir les fours et les bacs se trouvant dans leur seconde po- sition extrême. 3 Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le manipulateur 6 est monté pivotant par rapport à un sup- port fixe 8 autour d'un axe 9 situé à égale distance des axes des bacs se trouvant dans leur première position extrême. 4 Installation suivant la revendication 2 ou 3, caractéri- sée en ce que la louche 15 est montée pivotante par rapport à un support fixe 17 autour d'un axe 18 situé à égale distance des axes des fours 19 a et 19 b et des axes des bacs se trouvant dans leur seconde position extrême. 5 Installation suivant l'une des revendications 2 à 4, ca- ractérisée en ce que les circuits de commande sont agencés pour que le manipulateur 6 introduise le modèle 10 dans les bacs situés dans leur première position extrême ou extraie les pièces mou- lées 12 pendant que la louche 15 verse le métal en fusion dans les bacs se trouvant dans leur seconde position extrême. 6 Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les circuits de commande sont agen- cés pour les deux plateformes 2 a et 2 b pivotant alternativement 6 2540761 - le temps séparant les deux pivotements étant approximativement égal au quart de la durée d'un cycle de travail.