Brevet FR2546779A1 — publié le 19841207

Appareil de fabrication de noyaux de fonderie Ta présente invention se rapporte d'une façon générale à la fabrication des moules, et concerne plus particulièrement un appareil de fabrication de noyaux de fonderie en sable vert. Sur le plan de l'utilisation du sable de moulage, de l'élimination des moules après leur utilisation et de l'utilisation répétée du sable de moulage, il est sou- haitable que les noyaux soient faits d'un sable du même type que celui utilisé pour les moules principaux Dans ces conditions, des tentatives ont été faites pour réa- liser des noyaux en sable vert Mais il est difficile de réaliser un noyau d'une solidité suffisante car de par sa nature, le sable vert possède des caractéristi- ques inférieures de fluidité et de remplissage En outre, un noyau réalisé en sable vert présente divers inconvé- nie,nts comme la difficulté de démoulage après l'utili- sation et une moindre perméabilité aux gaz Pour ces raisons, auzun procédé pratique n'a été proposé pour réaliser des noyaux en sable vert et aucun appareil n'a été développé pour réaliser des noyaux en sable vert. Un objet de l'invention est donc de-proposer un appareil de fabrication de noyaux qui permet une for- mation facile et stable de noyaux ayant une solidité suffisante et qui sont faciles à démouler en utilisant du sable vert comme matière de noyaux. A cet effet, l'invention concerne donc un appa- reil de fabrication de noyaux, comprenant une tête de soufflage mobile verticalement, un cadre avec une base de botte à noyaux destinée à supporter une botte à noyaux à joint vertical avec une ouverture dans sa surface supé- rieure, le cadre étant disposé au-dessous dela tête de soufflage et étant mobile dans la direction horizontale par rapport à la tête de soufflage entre une première position dans laquelle l'empreinte de la botte à noyaux à joint vertical est chargée de sable vert provenant de la tête de soufflage par l'ouverture et une seconde po- sition, et des tiges de tassement mobiles verticalement, espacées latéralement par rapport à la tête de soufflage et agencées pour être introduites dans le sable vert dans l'empreinte, par l'ouverture lorsque lecadre se trouve dans la seconde position. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention appara tront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - Ia Figure 1 est une vue de face et en coupe partielle d'un mode de réalisation de l'appareil de fa- brication de noyaux selon l'invention, la Figure 2 est une vue en élévation de droite et en coupe partielle de l'a Dmareil de la Figure 1, la Figure 3 est une vue en élévation de gauche eten coupe partielle de l'appareil de la Fiùre 1, la Figure 4 est une coupe suivant la ligne IVIV de la Figure 1, la Figure 5 est une vue de face et en coupe partielle de l'appareil de fabrication de noyaux dans un état de fonctionnement, la Figure 6 est une vue de face et en coupe partielle de l'appareil de fabrication de noyaux dans un autre état de fonctionnement, et la Figure 7 est une coupe d'une plaque d'évacua- tion d'air. L'appareil de fabrication de noyaux selon l'in- vention, représenté sur les figures, comporte un socle 1 avec une surface supérieure pratiquement rectangulaire. Des colonnes 2 sont disposées verticalement aux quatre angles du socle 1 Un cadre supérieur 3 est monté pour relier les extrémités supérieures des colonnes 2,2 voi- sines Le socle 1 supporte, dans sa partie médiane, un cylindre 4 dirigé vers le haut, traversant le milieu d'une base 5 Une plaque d'évacuation 6 est fixée sur l'extré- mité supérieure de là tige de piston du cylindré 4. Comme le montre particulièrement la Figure 7, la plaque d'évacuation 6 comporte une blaque 6 a avec un grand non- bre de petites ouvertures 6 c, des bouchons 6 b montés dans les ouvertures 6 c respectives et un support 6 d par lequel la plaque 6 a est accouplée avec la tige de piston du cy- lindre 4 Le socle 1 supporte au milieu de sa partie La- térale gauche trois cylindres 7 dirigés vers le haut, dis- posés dans la direction avant-arrière Des tiges infé- rieures de tassement 8 d'un diamètre prédéterminé et d'une longueurprédéterminée, ayant une extrémité pointue sont fixées sur les extrémités supérieures des tiges de piston de cescylindres 7 Un cadre mobile 9 ouvert sur ses côtés supérieur et inférieur est disposé à mi-hauteur des colonnes 2,2 et peut se déplacer d'un mouvement alter- natif vers la gauche et la droite Comme le montre par- ticulièrement la figure 4, le cadre mobile 9 comporte sur ses deux côtés des tiges 10,10 ayant une section hexago- nale et s'étendant dans les directions de gauche et de droite Ces tiges 10,10 sont maintenues par quatre paires de galets supports ll,ll de sorte lue le cadre 9 est sup- porté par les colonnes 2,2 pour pouvoir se déplacer libre- ment d'un mouvement alternatif Le cadre mobile 9 est ac- couplé à l'une de ses extr 6 mités avec l'extrémité libre de la tige de piston d'un cylindre horizontal 12, de sorte que le cadre 9 se déplace d'un mouvement alternatif quand J la tige de piston du cylindre 12 passe en extension et en retrait Le cadre mobile 9 comporte un mécanisme 13 de montage de botte à noyaux fixe et un mécanisme 14 de mon- tage de botte à noyaux mobile destinés à supporter une botte à noyaux 24 à joint vertical comme cela sera expli- qué par la suite Le mécanisme 13 de: montage de botte à noyaux fixe prévu sur la partie gauche du cadre mobile 9 comporte une base fixe 15 montée pour pouvoir tourner sur le cadre mobile 9 Un cylindre 16 fixé sur la surface arrière de La base 15 de botte à noyaux comporte une tige 4 2546779 de piston qui traverse la base 15 Une plaque d'éjection 17 est fixée à l'extrémité de la tige de piston du cy- lindre 16. Un cylindre 18 articulé sur le cadre mobile 9 comporte une tige de piston dont l'extrémité est articu- lée sur la base 15 de botte à noyaux fixe par un bras 19. La disposition est telle que la-base 15 de botte à noyaux fixe est basculée d'un mouvement alternatif de 900 dans un plan vertical entre une position verticale et une posi- tion horizontale en réponse au fonctionnement du cylindre 18 comme le montre particulièrement la Figure-6. Par ailleurs, le mécanisme 14 de montage de botte à noyaux mobile prévu sur la partie de droite du cadre mobile 9 comporte un cylindrehorizontal 20 fixé sur, le c 8 té extérieur du cadre mobile 9 et dont une tige de piston traverse la paroi latérale du-cadre mobile 9. La tige de piston du cylindre 20 est accouplée avec la sur- face arrière de la blase 21 de botte à noyaux mobile qui s'ajuste sur ses deux c 8 tés de manière à coulisser sur des barres de guidage 22 qui sont fixées sur le cadre mo- bile 9 La disposition est telle que la base de botte à noyaux 21 est déplacée vers la gauche et la droite en ré- ponse au fonctionnement du cylindre 20, comme le montre la Figure 4. Un mécanisme d'éjection 23 est monté sur le côté avant de la base 21 de boite à noyaux mobile La-botte à noyaux 24 à joie vertical précitée com- porte une partie fixe 26 et une partie mobile 27 qui co- opèrent entre elles en définissant une empreinte 25 ouver- te à son extrémité supérieure et son extrémité inférieure 24 a, 24 b La partie fixe 26 de la boite à noyaux est fixée sur la base fixe 15 tandis que la partie mobile 27 est fixée sur la base mobile 21. Trois cylindres 28 dirigés vers le bas, en face des cylindres 7 précités, dirigés vers la haut sont sup- portés par une partie supérieure des colonnes 2,2 au mo- yen d'une plaque support 29 et de supports 30, 30 Des tiges supérieures 31 de tassement dlune longueur prédé- terminée et d'un diamètre prédéterminé et ayant une ex- trémité pointue sont accouplées avec les extrémités in- férieures des tiges de piston des cylindres 28 comme le montre particulièrement la Figure 3. Deux cylindres 32,32 dirigés vers le bas, espa- cés l'un de l'autre dans la direction avant-arrière, com- me le montre la Figure 1, sont suspendus sur le coté in- térieur du cadre supérieur 3 par des supports 33,33 Une tête de soufflage 34 est supportée et s'étend entre les extrémités intérieures des tiges de piston des cylindres 32,32 La tête de soufflage 34 est munie à son extrémi- té supérieure d'une première porte coulissante 35 qui est agencée pour être accouplée, quand la tête de souffla- ge 34 estielevée, avec l'extrémité de la tige de piston d'un cylindre horizontal 36 supporté par le cadre supé- rieur 3,de manière à être ouverte et fermée en réponse au fonctionnement du cylindre 36 Lecadre supérieur 3 sup- porte également une trémie 37 au moyen d'amortisseurs de vibration 38,38 en caoutchouc La trémie à sable 37 com- porte un orifice de sortie en face de l'extrémité supé- rieure de la tête de soufflage 34 et elle est agencée pour être ouverte et fermée par une seconde porte cou- lissante 39 qui est accouplée avec l'extrémité de la tige de-piston de cylindre 36 La référence numérique 40 dé- signe une vanne de soufflage fixée sur la colonne 2 et communiquant avec la têtece soufflage 34 par un tuyau flexible 41, tandis que la référence 42 désigne un vibra- teur monté sur la trémie 37. L'appareil de fabrication de noyau selon l'in- vention, réalisé tel que décrit ci-dessus, fonctionne de la manière qui sera maintenant expliquée Le cylindre 36 est actionné pour ouvrir et fermer de façon appropriée les première et seconde portes coulissantes 35 et 39 pour faire passer le sable vert de la trémie à sable 37 vers la tête de soufflage 34 Ensuite, la tige de piston du 6 2 425 46779 cylindre 4 passe en extension pour relever la plaque d'évacuation 6, et amener la plaque 6 a en contact avec le cbté inférieur de la boite à noyau 24 à joint verti- cal, en fermant ainsi i extrémité inférieure de l'emprein- te 25 Ensuite, lescylindres 32,32 passent en extension pour abaisser la tête de soufflage 34 et amener sa sur- face inférieure en contact avec la face supérieure de la botte à noyaux 24 Entre-temps, l'extrémité supérieure ouverte de la t 8 te de soufflage 34 est fermée par la pre- mière porte coulissante 35 qui est abaissée avec la tête de soufflage 34 Puis la vanme de soufflage 40 est manoeu- vrée pour souffler le sable vert de la t 9 te die soufflage dans l'empreinte 25, tout en laissant s'échapper l'air de soufflage par les petites ouvertures 6 c de la plaque d'évacuation 6, de sorte que l'empreinte 25 est remplie de sable vert Ensuite, les cylindres 4 et 32 rétractent leurs tiges de piston pour abaisser la plaque de venti- lation 6 tout en relevant la t te de soufflage 34 et les éléments associés Puis le cylindre 12 rétracte sa tige de piston de sorte que le cadre mobile 9 est dépla- cé vers la gauche vue sur les figures 1 et 5, amenant ainsi l'empreinte 25 chargée de sable vert en position entre les tiges de tassement inférieures 8 et les tiges de tassement supérieures 31 Les tiges de tassement 8 et 31 sont ensuite introduites dans le sable vert dans l'empreinte 25 quand les cylindres 7 et 28 fonctionnent pour sortir leurs tiges de piston comme le montre la. Figure 5 Par conséquent, le sable vert est déplacé vers les parois de l'empreinte 25 ainsi que dans la direction des mouvements des tiges de tassement 8 et 31, le sable étant tassé et durci Ensuite, les cylindres 7 et 8 rétractent leurs tiges de pis Eon de sorte que les tiges de tassement 8 et 31 sont rétractées du sable vert et le cylindre 20 rétracte sa tige de piston pour déplacer la base de botte mobile 21 vers l'arrière, décalant ain- si la partie de botte mobile 27 vers la droite En même temps, le sable vert durci est éjecté de la partie mobile de botte 27 par le fonctionnement du mécanisme d'éjec- tion 23 et il est laissé sur la partiede botte fixe 26. Ensuite, le cylindre 18 rétracte'sa tige de piston de sorte que la partie de botte fixe 26 maintenant le sable vert durci tourne de 90 avec la base fixe 15, pour adop- ter la position verticale représentée sur la Figure 6. En plus, le cylindre 16 passe en extension pour relever la plaque d'éjection 17 et les goupilles d'éjection 17 a, soulevant ainsi le sable vert durci de la partie de boîte fixe 26, ce qui permet que le noyau creux W soit enlevé de la botte à noyau Ensuite, le cylindre 16 rétracte sa tige de piston pour abaisser la plaque d'éjection 17 et le cylindre 18 passe sa tige de piston en extension panmr ramener la partie de botte fixe 26 dans la position verticale Ensuite, ie cylindre 20 passe en extension pour déplacer la base mobile 21 et la partie de botte mo- bile 27 vers l'avant et assembler cette dernière avec la partie de botte fixe 26 Enfin, le cylindre 12 déplace le cadre mobile 9 vers la droite, amenant la botte à noyaux 24 à joint vertical dans la position juste audessous de la tète de soufflage 34, ce qui termine un cycle de fa- brication de noyaux. Dans le présent mode de réalisation, les tiges de tassement sont prévues à la fcs sur le c 8 té supérieur et le c 8 té inférieur de la botte à noyaux à joint vertical mais cette disposition n'est pas exclusive et des tiges de tassement pourraient être disposées seulement sur un c 8 té, c'est-à-dire sur le ctté supérieur ou le c 8 té infé- rieur de la botte à noyaux Si les tiges de tassement ne sont disposées que sur le c 8 té supérieur de la botte à noyaux, il est possible d'utiliser une botte à noyaux à joint vertical n'ayant pas d'ouverture sur le c 8 té infé- rieur de son empreinte Avec cette botte à noyaux à joint vertical, il est également possible de supprimer la plaque d'évacuation 6 Il est également possible de faire en sorte que, si les tiges de tassement inférieures 8 sont supprimées, les tiges de tassement supérieures 31 soient 2 E 46779 introduites dans l'empreinte 25 suffisamment profondément pour que les extrémités des tiges de tassement 31 sortent par l'ouverture d'extrémité inférieure 24 b dela botte à - noyaux 24 Les tiges de tassement peuvent avoir la forme de tiges-épaulées avec des épaulements de manière que leur section transversale augmente pas à pas depuis leur extrémité vers la partie de base bien que dans le mode de réalisation décrit, les tiges ont un diamètre prati- quement constant sur toute leur longueur à l'exception de l'extrémité pointue La tête de soufflage 34 et les tiges de tassement qui ne sont pas mobiles horizontalement dans le mode de réalisation décrit peuvent être réalisées pour se-déplacer horizontalement Dans ce cas, la tête de soufflage et les tiges de tassement sont fixées sur un ca- idre mobile tandis que le cadre mobile 9 reste immobile. Il est encore possible d'utiliser en combinaison avec la plaque 21 de botte à noyaux mobile une autre plaque à botte à noyaux mobile au lieu de la plaque à botte fixe utilisée dans le présent mode de réalisation. Telle qu'elle a été décrite, l'invention concerne donc un appareil de fabrication de noyaux dans lequel une tête de soufflage est disposée au-dessus d'un cadre sup- portant une botte à noyaux à joint vertical, pouvant se déplacer horizontalement par rapport au cadre, et des ti- ges de tassement agencéespour 9 tre introduites dans l'em- preinte dé la botte à noyaux et mobiles horizontalement par rapport au cadre Il est donc possible d'obtenir auto- matiquement les noyaux voulus de façon stable et facile avec du sable vert, en chargeant l'empreinte de la botte à noyaux avec le sable vert et en faisant pénétrer les tiges de tassement dans le sable à l'intérieur de l'em- preinte afin de tasser et durcir le sable vert et obtenir la solidité voulue De plus, étant donné que le noyau ain- si formé est creux, il peut être écrasé facilementaprès l'utilisation et peut offrir une bonne perméabilité aux gaz. 9 2546779 Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit à titre d'exem- ple nullement limitatif sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1 Appareil de fabrication de noyaux, caracté- risé en ce qu'il comporte une tête de soufflage ( 34) mo- bile verticalement, un cadre ( 9) comprenant deux bases ( 15, 21) de botte à noyaux destinées à supporter des bot- tes à noyaux ( 24) à joirtvertical avec une ouverture ( 24 a) dans leur surface supérieure, ledit cadre étant disposé au-dessous de ladite tête de soufflage et était mobile dans la direction horizontale par rapport à ladite tète de soufflage entre une première position dans laquelle l'empreinte ( 25) desdites bottes à noyaux est chargée avec du sable vert provenant de ladite tète de soufflage par ladite ouverture et une seconde positiorn, et au moins une tige de tassement ( 31) mobile verticalement, espacée latéralement de ladite tête de soufflage et agencée pour être introduite dans ledit sable vert dans ladite emprein- te par ladite ouverture quand ledit cadre se trouve dans ladite seconde position. 2 Appareil selon la revendication 1, dans le- quel lesdites bottes à noyaux ( 24) à joint vertical com- portent aussi une ouverture ( 24 b)-dans leur surface infé- rieure, appareil caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 6) à plaque d'évacuation prévue avec plusieurs ouvertures d:'évacuation ( 6 c) et agencée pour fermer ladite ouverture dans ladite surface infé- rieure desdites bottes à noyaux quand ledit cadre ( 9) se trouve dans ladite première position, ladite tige de tas- sement ( 31) étant agencée pour se déplacer verticalement dans ladite empreinte jusqu'à ce que l'extrémité infé- rieure de la tige de tassement fasse saillie vers le bas par ladite ouverture dans ladite surface inférieure des- dites bottes à noyaux. 3 Appareil selon la revendication 1, dans le- quel lesdites bottes à noyaux ( 24) à joint vertical com- portent aussi une ouverture ( 24 b) dans leur surface inférieure, appareil caractérisé en ce qu'il comporte en 2 7 46779 outre un dispositif ( 6) à plaque d'évacuation compre- nant plusieurs ouvertures d'évacuation ( 60) et agencé pour fermer ladite ouverture dans la surface inférieure desdites bottes à noyaux quand ledit cadre ( 9) se trouve dans lacite oreràire position, et au moins une seconde tige de tassement ( 8) agencée pour 8 tre introduite dans ledit sable vert dans ladite empreinte par ladite ouver- ture dans la surface inférieure desdites bottes à noyaux quand ledit cadre se trouve dans ladite seconde position. 4 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'ilcomporte plusieurs desdites tiges de tas- sement ( 8, 31) disposées comme une rangée pratiquement perpendiculaire à la direction du mouvement dudit cadre ( 9). 5 Appareil selon la revendication 3, caracté- risé en ce que ladite tige de tassement ( 31) introduite dans ledit sable vert dans ladite empreinte par ladite ouverture ( 24 a) de la surface supérieure desdites bottes de noyaux et-ladite seconde tige de tassement ( 8) agencée pour 8 tre introduite dans ledit sable vert dans ladite *empreinte par ladite ouverture ( 24 b) de la surface infé- rieure desdites bottes à noyaux sont coaxiales entre elles et se déplacent le long d'un axe commun. 6 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite tète de soufflage ( 34) et ladite tip de tassement ( 31) sont fixées sur un cadre mobile dispàsé au-dessus dudit cadre ( 9). 7 Appareil selon la revendication 7, caracté- risé en ce que l'une au moins desdites bases ( 15, 21) supportant lesdites bottes à noyaux sont montées sur led/ cadre ( 9) poiurpouvoir se rapprocher et s'écarter l'une de l'autre. 8 Appareil selon la revendication 7, caracté- risé en ce que ladite une desdites bases ( 15, 21) de boit à noyaux est montée sur ledit cadre ( 9) pour pouvoir tourner entre une position dans laquelle elle se trouve en face de l'autre desdites bases et une position dans laquelle elle est dirigée vers le haut. 9 Appareil selon la revendication 4, caracté- risé en ce que plusieurs ouvertures ( 24 a) sont formées sur la surface supérieure desdites bottes à noyaux de manière à correspondre à plusieurs tiges de tassement ( 31), lesdites bottes à noyaux comportant des empreintes indépendantes ( 25) communiquant avec les ouvertures res- pectives. 10 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite tige de tassement ( 8,31) est une tige épaulée dont la section transversale augmente pas à pas depuis 1 ' extrémité jusqu'à sa base.