Brevet FR2537023A1 — publié le 19840608

La présente invention se rapporte à un procédé et à une machine pour confectionner automatiquement un noyau en sable vert Des études ont été faites pour confectionner des noyaux en sable vert un à un, mais aucun procédé et aucune machine n'a été développée jusqu'à présent pour confectionner automa- tiquement et en corinu des noyaux en sable vert En consequen- ce, l'un des buts de l'invention est de fournir-un procédé et une machine pour confectionnerd E S noyaux en sable vert automa- tiquement et en continu. A cette fin, selon l'un des aspects de l'invention, on fournit un procédé pour confectionner un noyau en sable vert qui consiste: à tamiser le sable vert au moyen d'un tamis à insuffler le sable vert tamisé au moyen d'air comprimé dans la cavité définie dans une forme par une ouverture ménagée dans la- dite forme -à tasser le sable vert rempLissant la cavité de la forme avec une tige de tassement se terninant par uneextrémité pointue conique et introduite ddns la cavité de la forme par l'ouverture; à enlever le noyau ainsi formé de la forme et à appliquer un agent de stabilisation à la surface du noyau éva- cué de la forme, puis à sécher ce noyau. Selon un autre aspect de l'invention, une machine pour confectionner des noyaux en sable vert comprend: une forme du type divisé verticalement ayant une première forme et une seconde forme mobiles horizontalement par rapport à la première, la première et la seconde formes étant adaptées à former, quand elles ont été jointes l'une à l'autre, une cavité qui communi- que avec l'extérieur par une ouverture de l'extrémité supérieure et par une ouverture de l'extrémité inférieure formées dans la- dite forme; une tête de soufflage mobile par rapport à la forme divisée verticalement et qui est adaptée à insuffler le sable vert dans la cavité de celle-ci par l'ouverture supérieure; un tamis pour tamiser le sable vert et pour délivrer le sable vert tamisé à la tête de soufflage; une plaque de ventilation mobile par rapport à la forme divisée verticalement afin de fermer sé- lectivement l'ouverture de l'extrémité inférieure de manière à permettre seulement à l'air de la traverser; une tige de tasse- ment mobile par rapport à la forme divisée verticalement et adaptée à être introduite dans la cavité de celle-ci par l'ex- trémité supérieure afin de tasser le sable vert remplissant cette cavité quand la tête de soufflage est espacée de l'extré- mité supérieure de la forme divisée verticalement; un convoyeur adapté à recirculer des socles, pour recevoir et supporter les noyaux poussés hors de la seconde forme; une station de pulvérisation disposéele long du trajet du convoyeur et adaptée à appliquer un agent de stabilisation à la surface des noyaux reçus et tenus par les socles; et, une station de séchage dis- posée en aval de la station de pulvérisation, en considérant la direction de circulation du convoyeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée en référence à la figure unique du dessin annexé qui est une vue schématique, partiellement en coupe et partiellement en élévation d'une ma- chine à confectionner les noyaux conforme à la présente inven- tion. On va décrire maintenant l'invention en détail, en se référant à la figure unique du dessin annexé. Une machine pour confectionner des noyaux de fonde- rie en sable vert est représentée sur la partie de droite de la figure Cette machine comprend une charpente 1 pla- cée sur un sommier Des paires de châssis de transfert 2 et 2 sont montées à la partie inférieure de la charpente 1. plus précisément, les châssis de transfert supérieurs 2, opposés l'un à l'autre suivant une direction perpendicu- laire au plan de la feuille de dessin, sont placés au- dessus des deux châssis de transfert 2 constituant la paire inférieure Des galets à joues 3, 3 sont fixés à la surface des châssis de transfert 2, 2, à l'opposé dans la direction perpendiculaire à la feuille Un châssis mobile 4, constitué par deux plaques rectangulaires oppo- sées dans la direction perpendiculaire à la feuille, est tenu entre les galets à joues 3, 3 des châssis de trans- fert supérieurs et inférieurs 2, 2 Un cylindre 5 est disposé dans la partie de droite de l'espace compris entre les deux plaques du châssis mobile 4 et est relié à ces plaques par un-organe 6 monté entre ces dernières, de sorte que sa tige de piston peut s'avancer vers la gauche Un châssis fixe 7 est fixé à l'extrémité de la tige du piston Un cylindre 8, dont lé piston peut s'avancer vers la gauche est monté sur le sommier, au coin de droite inférieur des châssis de transfert 2, 2. L'extrémité de la tige du piston du cylindre 8 est re- liée, par un organe de liaison 9, à l'extrémité infé- rieure du châssis fixe 7, auquel est reliée la tige du piston du cylindre 5 La disposition est telle que quand le cylindre 8 provoque l'extension ou la rétrac- tion de la tige de son piston, alors que la tige du pis- ton du cylindre 5 reste fixe, le châssis fixe 7 se déplace vers la gauche et -vers la droite D'autre part, quand le cylindre 5 provoque l'extension et la rétrac- tion de la tige de son piston, alors que la tige du pis- ton du cylindre 8 reste fixe, seul le châssis mobile 4 se déplace vers la gauche et vers la droite, tandis que le châssis 7 reste fixe. Sur l'extrémité du châssis fixe 7 est monté un méca- nisme d'éjection de noyau constitué par-des goupilles d'éjection 11, une plaque d'éjection 12 et un ressort 13, ainsi que par une forme divisée verticalement comprenant une forme fixe (ou une première forme) 14 et une forme mobile (ou une seconde forme) 15 Certaines des goupilles d'éjection 11 peuvent s'avancer à l'intérieur de la ca- vité de la forme fixe 14 grâce à la force exercée par le ressort 13, tandis que d'autres goupilles 11 peuvent s'avancer de la surface à laquelle la forme fixe 14 est jointe vers la forme mobile 15 - Un arbre 16 est relié entre deux plaques du châssis 4, à la partie de gauche de ce dernier Un châssis rota- tif 17, porté par l'arbre 16, peut être tourné à 1800 par un dispositif, non représenté Le mécanisme d'éjection de noyau constitué par les goupilles 18, la plaque 19 et un cylindre 20, est monté sur l'extrémité du châssis rotatif 17 La forme mobile 15 de la forme divisée verti- calement est aussi montée sur l'extrémité du châssis rotatif 17 La disposition est telle que les goupilles d'éjection 18 s'avancent dans la cavité de la forme mobile 15 et s'en retirent quand le cylindre 20 provoque l'avance et le retrait de la tige de son piston La forme fixe 14 et la forme mobile 15 se joignent quand le cylin- dre 8 provoque le retrait de la tige de son piston alors que la tige du piston du cylindre 5 est en extension. Une tête de soufflage 25 est disposée au-dessus d'une ouverture de l'extrémité supérieure de la forme divisée verticalement quand les deux parties de celle-ci ont été rapprochées La tête de soufflage 25 est pourvue d'un cylindre fendu 2-2 et communique avec une source d'air comprimé (non représentée) par une ouverture 23 formée dans sa paroi et par un conduit 24. Un trou de soufflage de sable 26, communiquant avec l'intérieur de la tête 25 et des trous de ventila- tion 27 communiquant avec l'air ambiant sont formés dans la paroi de fond de la tête 25 De plus, un support de liaison 28 est fixé sur la paroi latérale extérieure de la tête 25 Le support 28 est aussi relié à l'extrémité de la tige du piston d'un cylindre 29 qui est fixée à la partie supérieure de la charpente 1 de façon à s'abaisser de celui-ci De ce fait, la tête de soufflage peut s'élever et s'abaisser en réponse à l'extension et à la rétraction du cylindre 29 Une trémie 32 est disposée en face de l'ouverture de l'extrémité supérieure de la tête de soufflage 25 comportant un obturateur 31. L'obturateur 31 est adapté à être déplacé vers la gauche et vers la droite au moyen d'un cylindre 33 qui est monté sur la tête 25, permettant ainsi de fermer sélectivement l'ouverture de l'ex- trémité supérieure de la tête de soufflage 25 Une trémie 37 est dis- rosée au-dessus de la trémie 32 de façon que l'ouverture de son extré- mité supérieure soit placée sous l'extrémité de gauche d'un dispositif d'alimentation de sable 34, tandis que l'ouverture de son ex- trémité inférieure est disposée au-dessus d'un tamis alterna- tif 36 qui s'étend au-dessus de la trémie 32 et qui est adapté àa recevoir un mouvement alternatif d'un moteur 35 ayant un ar- bre excentrique. Un cylindre 38 est disposé sur le sommier de façon à se dresser sur celuici à une position située sous la tête de soufflage 25 Le cylindre 38 comporte un piston dont l'extré- mité de la tige est reliée à une plaque de ventilation 40 dont la face supérieure est percée de trous de ventilation 39 dé- bouchant dans l'atmosphère. Une tige de tassement supérieure 42, ayant une extrémité inférieure se terminant par une pointe conique et ayant un dia- mètre qui augmente par degré verrúle c 8 té supérieur, est dis- posée à la gauche de la tête de soufflage 25, à une distance convenable de celle-ci La tige de tassement 42 est fixée à l'extrémité de la tige du piston d'un cylindre 43 lui-même fixé à la partie supérieure de la charpente 1 de façon à s'en abais- ser Une tige de tassement inférieure 44 comportant une extré- mité supérieure se terminant par une pointe conique et ayant un diamètre et une longueur appropriés est disposée sous la tige de tassement supérieure 42 Latige de tassement inférieure 44 est fixée à l'extrémité de la tige du piston d'un cylindre 45 lui-même fixé au sommier de façon à se dresser sur celui-ci. La partie de gauche de lafigure montre une chaîne pour appliquer un agent aux noyaux ainsi formés et pour sécher ceux- ci Cette chaîne comprend un convoyeur à rouleau 46 situé sur le sommier et dont le brin supérieur constitue la section d'a- vancement et le brin inférieur la section de retour Le con- voyeur 46 porte un certain nombre de socles 47 qui sont ainsi transportés par celui-ci Des élévateurs ayant chacun un cylin- dre 48 orienté vers le haut et un support 49 fixé à l'extré- mité de la tige du piston du cylindre 48 sont disposés aux deux extrémités du convoyeur à rouleau 46 Le support 49 de chaque élévateur est mobile verticalement entre le niveau d' avancement et le niveau de retour du convoyeur à rouleau 46 grâce à l'action du cylindre 48 Le support 49 comporte des rouleaux 50 pour supporter le socle 47 et un cylindre 51 pour fixer le socle 47 sur ces rouleaux 50. Une station de pulvérisation 53, composée d'un certain nombre de dispositifs de pulvérisation 52 pour projeter un agent de stabilisation sur la surface du noyau, est disposée à l'extrémité de droite de la oection d'avancement du convoyeur à rouleau 46 Une station de séchage 55, constituée par un dis- positif de séchage 54, est disposée à la gauche de la section de pulvérisation 53 Le dispositif de séchage 54 est adapté à chauffer et à sécher le noyau au moyen de micro-ondes ou par induction à haute fréquence après l'application de l'agent de stabilisation. En fonctionnement, le cylindre 8 place en retrait la tige de son piston de façon à entraîner le châssis mobile 4 vers la droite, plaçant ainsi la forme fixe 14 de la forme divisée verticalement sous lat 9 te de soufflage 25 En même temps, le cylindre 5 provo- que l'extension de latige de son piston afin de déplacer le châssis mobile 4 davantage vers la droite conjointement avec la forme mobile 15 fixée au châssis mobile 4, joignant ainsi la forme mobile 15 à la forme fixe 14 Dans l'intervalle, les gou- pilles d'éjection 11 de la surface de contact de la forme fixe 14 sont repoussées dans cette dernière, en dominant la force du ressort 13, par la surface de contact de la forme mobile 15. Le mouvement vers l'intérieur des goupilles d'éjection 11 de la surface de contact s'accompagne d'un mouvement de rétraction des autres goupilles d'éjection 11 Plus précisément, les autres goupilles d'éjection Il sont placées en retrait de la cavité de la forme fixe 14. Ensuite, le cylindre 29 provoque l'extension de latige de son piston afin d'amener la sirface inférieure de la tête de soufflage 25 au contact de la face supérieure de la forme, fer- mant ainsi l'ouverture de l'extrémité supérieure de celle-ci. Simultanément, le cylindre 38 provoque l'extension de latige- de son piston de façon à amener la face supérieure de la plaque de ventilation 40 en contact avec la face inférieure de la for- me, fermant ainsi l'ouverture de l'extrémité inférieure de celle-ci Ensuite, le sable vert est versé par le dispositif d'alimentation 34 sur le tamis 36 par la trémie 37, de sorte que les grumeaux de sable vert sont désintégrés en particules par le tamis 36, tandis que les particules de sable tombent dans la tête de soufflage 25 par la trémie 32 Après cela, l'ob- turateur 31 situé à l'extrémité supérieure de la tête de souf- flage 25 se ferme et & l'air comprimé est introduit, par une source Anon représentée) dans le cylindre fendu 22 de la tête de soufflage 25 par le conduit 24 et l'ouverture 23 En consé- quence, le sable vert est insufflé dans la cavité de la forme divisée verticalement par le trou 26 de la tête de soufflage. L'air comprimé qui est insufflé conjointement avec le sa- ble vert dans la cavité de la forme est relâché dans l'atmos- phère par les trous de ventilation 27 et 39 de la tête 25 et de la plaque 40 L'air comprimé qui reste, éventuellement, dans la tête de soufflage 25 est convenablement relâché dans l'at- mosphère après l'introduction du sable vert. Quand l'insufflation du sable vert est achevée, les cylin- dres 29 et 38 provoquent la rétraction des tiges de leurs pis- tons de façon à écarter la tête de soufflage 25 et la plaque de ventilation 40 de l a forme Ensuite, le cylindre 8 provoque 1 ' extension de la tige de son piston de façon à entraîner le châssis mobile 4 vers la gauche, plaçant ainsi la forme entre la tige de tassement supérieure 42 et latige de tassement in- férieure 44 Après cela, les cylindres 43 et 45 sont activés pour avancer la tige de tassement supérieure 42 et la tige de tassement inférieure 44 dansla cavité de la forme par l'ouver- ture de l'extrémité supérieure et de l'extrémité inférieure de la forme, de sorte que le sable vert remplissant la cavité de la forme est comprimé en direction des parois de celle-ci de manière à former un noyau creux rigide 56. Après la formation du noyau, les cylindres 43 et 45 pro- voquent le retrait des tiges de leurs pistons afin de placer en retrait les tiges de tassement 42 et 44 vers le haut et vers le bas à travers les ouvertures des extrémités supérieure et in- férieure de la forme En même temps-, le cylindre 5 rétracte la tige de son piston pour entratner le châssis mobile 4 vers la gauche, séparant ainsi la forme mobile 15 de la forme fixe 14. En conséquence, les goupilles d'éjection 11 sont libérées de la pression exercée par la forme mobile 15, de sorte qu'elles s' avancent dans la cavité de la forme fixe 14, sous l'action de la force élastique du ressort 13, de sorte quele noyau 56 se détache de la forme fixe 14 et se déplace vers la gauche, tout en étant tenu par la cavité de la forme mobile 15. Après que le châssis 4 est parvenu à l'extrémité de gau- che de se course, le châssis rotatif 17 est tourné de 1800 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre par le dispositif d'entraînement (non représenté) En même temps, le socle 47 est placé et est fixé sur le support 49 disposé à l'extrémité de droite du convoyeur à rouleau 46, et le cylindre 48 est activé pour lever le support 49 au niveau d'avancement du convoyeur 46, de sorte que le noyau 56 tenu par la forme mobile 15 vient se placer sur le socle 47 Ensuite, le cylindre 20 est actionné pour avancer les goupilles d'éjection 18 à l'intérieur de la ca- vité de la forme mobile 15, de sorte que le noyau 56 est déta- ché de la forme mobile 15 et est poussé sur le socle 47 Ainsi, le noyau 56 est transféré surla;chaîne de pulvérisation et de séchage et est transporté, conjointement avec le socle 47, par le convoyeur à rouleau 46 vers la station de pulvérisation 53 o un agent de stabilisation est appliqué à la surface du noyau 56 par les dispositifs de pulvérisation 52 Le noyau est ensui- te transporté par le convoyeur à rouleau 46 vers la station de séchage 55 de façon à être séché par le dispositif de séchage 54 Après le séchage, le socle 47 portant le noyau séché 56 est poussé sur le support 49 disposé à l'extrémité de gauche du convoyeur 46 et le noyau 56 est séparé du socle 47 en tant que noyau achevé Ensuite, le support 49 est abaissé au niveau de retour du convoyeur à rouleau 46 par la rétraction du cylindre 48 et le socle 47 placé sur le support 49 est transféré sur la section de retour du convoyeur à rouleau 46 de façon à être transporté vers la droite par ce dernier. Pendant ce temps, dans la machine à confectionner les noyaux, les goupilles d'éjection 18 ont été rétractées après- le transfert du noyau 56 et le châssis 17 a été tourné de 180 dans le sens des aiguilles d'une montre, complétant ainsi le cycle Cette procédure est répétée de manière cyclique afin de produire continuellement et successivement des noyaux. Il ressort clairement de la description précédente que, conformément à l'invention, des noyaux sont produits automati- quement et en continu à partir de sable vert En conséquence, l'invention offre les avantages suivants; 1) Le coût de fabrication des noyaux est considérablement ré- duit grâce à l'utilisation d'un sable vert à bon marché à la place des ables utilisés traditionnellement, tels que les sa- bles à coquilles, les sables à boites, etc, qui sont généra- lement coûteux. 2) La réutilisation du sable est facilitée par le fait quele noyau est fait du même sable, c'est à dire, de sable vert, que celui utilisé pour confectionner le moule principal. 3) Le noyau confectionné en accord avec l'invention est creux et, partant, présente une bonne perméabilité aux gaz et s'écra- se bien. 4) Il est possible d'obtenir un arrangement compact pour une. série d'opérations incluant la production des noyaux, l'appli- cation d'un agent de stabilisation de la surface et le séchage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention C'est ainsi, par exemple, que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, la chaîne de circulation des socles 47 opère dans un plan vertical, mais il est clair qu'on pourrait remplacer celle-ci par une chaîne de circulation horizontale. REVENDICATIONS 1) Procédé pour confectionner un noyau en sable vert qui consiste: à tamiser le sable vert au moyen d'un tamis; à insuffler le sable vert au moyen d'air comprimé dans la cavité définie dans une forme par une ouverture ménagée dans la- dite forme; à tasser le sable vert remplissant la cavité de la forme avec une tige de tassement se terminant par une extrémité poin- tue conique et introduite dans la cavité de la forme par l'ou- verture; à enlever le noyau ainsi formé de la forme; et, à appliquer un agent de stabilisation à la surface du noyau évacué de la forme, puis à sécher ce noyau. 2) Machine pour confectionner des noyaux en sable vert qui comprend: une forme du type divisé verticalement ayant une première forme ( 14) fixe et une seconde forme ( 15) mobile horizontalement par rapport à la première, la première et la seconde formes étant adaptées à former, quand elles ont été jointes l'une à l'autre, une ca- vité qui communique avec l'extérieur par une ouverture de 1 ' extrémité supérieure et par une ouverture de l'extrémité infé- rieure formées dans ladite forme; une tête de soufflage ( 26) mobile par rapport à la forme divi- sée verticalement et qui est adaptée à insuffler le sable vert dans la cavité de celle-ci par l'ouverture supérieure; un tamis pour tamiser le sable vert et pour délivrer le sable vert'tami- sé à la tête de soufflage; une plaque de ventilation ( 40) mobile par rapport à la forme divisée verticalement afin de fermer sélectivement l'ouverture de l'extrémité inférieure de manière à permettre seulement à l'air de la traverser; une tige de tassement ( 42) mobile par apport à la forme di- visée verticalement et adaptée à être introduite dans la cavité de celleci par l'extrémité supérieure afin de tasser le sable vert remplissant cette cavité quand la tête de soufflage ( 25) est espacée de l'extrémité supérieure de la forme divisée vertica- lement; un convoyeur ( 46) adapté à recirculer des socles, pour rece- voir et supporter les noyaux poussés hors de la seconde forme; une station de pulvérisation ( 53) disposée le long du trajet du convoyeur et adaptée à appliquer un agent de stabilisation à la surface des noyaux reçus et tenus par les socles; et, une station de séchage ( 55) disposée en aval de la station de pulvérisation, en considérant la direction de circulation du convoyeur. 3) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une tige de tassement ( 42) inférieure mobile par rapport à ladite forme divisée verticalement et qui est adaptée à être introduite dans-ladite cavité afin de tasser le sable vert remplissant celle-ci, quand l'ouverture de l'ex- trémité inférieure de celle-ci a été ouverte par ladite plaque de ventilation. 4) Machine selon la revendication 3, dans laquelle ladite forme divisée verticalement est mobile dans la direction hori- zontale, ladite tète de soufflage et ladite tige de tassement étant disposées au-dessus de ladite forme mobile verticalement quand ladite plaque de ventilation et ladite tige de tassement inférieure sont disposées sous ladite forme divisée verticale- ment. ) Machine selon la revendication 2, dans laquelle la se- conde forme peut tourner de 180 de sorte que le noyau tenu par cette seconde forme vient se placer sur ledit socle par la ro- tation à 180 de ladite seconde forme. 6) Machine selon la revendication 2, dans laquelle une trémie est fixée à l'extrémité supérieure de la tête de souffla- ge par l'intermédiaire d'un obturateur ( 31), tandis que ledit tamis est disposé au-dessus de ladite-trémie, la machine comprenant, en outre, un dispositif d'alimentation de sable disposé au- dessus dudit tamis. 7) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu' elle comprend en outre, un châssis mobile horizontalement, un cylindre ayant une tige, ledit cylindre ou ladite tige étant re- liés au châssis, tandis que l'autre d'entre eux est relié à la première forme, et en ce qu'un second cylindre est relié-à la- première forme et est adapté à mouvoir ledit châssis horizonta- lement, ladite seconde forme étant montée à pivotement sur le- dit châssis de façon à pouvoir tourner de 1800. 8) Machine selon la revendication 2, dans laquelle la- dite tête de soufflage peut s'élever et s'abaisser et est adaptée à être abaissée, quand la forme divisée verticalement mobile horizontalement a été déplacée sous ladite tête de souf- flage, afin d'insuffler ainsi le sable vert dans ladite cavité par l'ouverture de l'extrémité supérieure de la forme divisée verticalement. 9) Machine selon la revendication 2, dans laquelle la tê- te de soufflage est pourvue, à sa partie inférieure, d'un trou de soufflage de sable vert et d'un certain nombre de trous de ventilation communiquant avec l'air ambiant, ce qui fait que l'air comprimé insufflé conjointement avec ledit sable vert est relâché par lesdits trous de ventilation et ladite plaque de ventilation. ) Machine selon la revendication 2, dans laquelle ledit convoyeur est adapté à recirculer lesdits socles dans un plan vertical.