Brevet FR2542227A1 — publié le 19840914

L 542227 La présente invention concerne un appareil à châssis de moulage qui convient pour former un ensemble de moule sans dessus ni dessous, du type à séparation verticale comprenant des parties de moule disposées côte à côte, chaque unité étant prévue sur ces deux faces avec des surfaces d'empreinte de manière que les surfaces d'empreinte en contact de parties de moule voisines définissent une empreinte entre elles, l'ensemble de moule comprenant en outre à sa partie supérieure un canal de coulée en forme de tunnel ou de cavité par lequel un métal fondu est coulé dans les empreintes. Comme le montre par exemple la Fig 4, un ensemble de moule sans dessus ni dessous courant comporte plusieurs parties de moule 44, 44 disposées côte à côte, chaque unité étant prévue sur ces deux faces avec des moitiés 42, 43 d'une empreinte 41, de sorte que plusieurs empreintes 41 sont formées par les parties de moule 44 successives Pour l'uti- lisation de cet ensemble de moule, la coulée de métal fondu dans les empreintes 417 41 se fait séparément et indépendamment pour chaque empreinte. Ce travail est considérablement ennuyeux et nuit sérieusement au rendement du travail Dans le but de pallier ce problème, des canaux de coulée en forme de tunnel ou de cavité sont formés dans les parties supérieures des parties de moule successives, les canaux voisins étant en communication Les canaux de coulée sont reliés par les empreintes respectives et par des trous de coulée Pour le moulage, le métal fondu est coulé dans les empreintes par les canaux de coulée continue et les trous de coulée Ce type d'ensemble de moule est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 072 180 Mais cet ensemble de moule est difficile à produire En particulier, 2 2542227 la formation du canal de coulée nécessite un travail manuel important. Un objet essentiel de l'invention est donc de proposer un appareil à châssis de moulage suscep- tible de former un canal de coulée en forme de tunnel ou de cavité, tout en formant un moule sans dessus ni dessous du type à séparation verticale. Plus particulièrement, un objet de l'inven- tion est de proposer un appareil à châssis de moulage susceptible de former automatiquement un canal de coulée en forme de tunnel ou de cavité simultanément avec la formation des surfaces des empreintes. Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil à châssis de moulage qui permet de charger le sable de moulage en utilisant une force de dé- pression. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un appareil à châssis de moulage suscep- tible de former un moule au moyen d'un sable de moulage durcissable par un gaz. A cet effet, l'invention concerne un appareil à châssis de moulage qui comporte une pièce tubulaire horizontale prévue au centre de sa paroi supérieure avec un orifice de chargement de sable de moulage; deux plaques modèles opposées l'une à l'autre et ajustées dans la pièce tubulaire sur les deux côtés des orifices de chargement de sable, chacune des plaques modèles ayant une surface modèle d'une confi- guration complémentaire d'une partie d'une cavité de moulage à former; un modèle de trou de coulée placé sur l'une des plaques modèles; un modèle de canal de coulée disposé sur le modèle de trou de coulée et s'étendant à partir d'une surface d'extrémité du modèle de trou de coulée perpendiculairement à la 3 2542227 surface de l'empreinte; un trou de guidage formé dans l'autre plaque modèle et agencé pour recevoir en coulissant l'extrémité-du modèle de canal de coulée; et un dispositif pour faire coulisser l'une au moins des plaques modèles dans la pièce tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 est une vue de côté en coupe partielle d'un appareil à châssis de moulage selon un mode de réalisation de l'invention,- la Fig 2 est une coupe verticale d'un ensemble de moule formé au moyen d'un appareil à châssis de moulage selon l'invention, la Fig 3 est une coupe suivant la ligne 111-III de la Fig 2, la Fig 4 est une vue en coupe de côté d'un ensemble de moule sans dessus ni dessous de type à séparation verticale connue, et la Fig 5 est une coupe d'un appareil à châssis de moulage selon un autre mode de réali- sation de l'invention. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés. Tout d'abord, la Fig 1 représente un appareil à châssis de moulage selon un mode de réalisation de l'invention, comprenant un châssis de moulage désigné globalement par la référence 1 et monté sur une base qui n'est pas représentée Le- châssis de moulage 1 est constitué par une pièce tubulaire 2 de section transversale rectangulaire, s'étendant de la gauche vers la droite vue sur le dessin et prévue à sa partie supérieure avec un orifice 2 a de chargement-de sable de moulage, une plaque modèle fixe 4 ajustée dans l'extrémite de droite de la pièce tubulaire 2-et prévue à sa face de gauche avec une surface modèle 4 a pour définir une empreinte de moulage 3, et une plaque modèle mobile 5 ajustée et coulissant dans l'extrémité de gauche de la pièce tubulaire 2 et prévue sur sa face de droite avec une surface modèle Sa pour définir l'empreinte de moulage 3 La plaque modèle mobile 5 est fixée sur l'extrémité d'une tige de piston d'un vérin horizontal 6, fixé sur la base non représentée _La disposition est telle que lorsque le vérin 6 fonctionne en sortant sa tige de piston 6 a, la plaque modèle mobile 5 se déplace vers la droite et elle est arrêté momentanément pour former une empreinte qui est légèrement supérieure à l'empreinte de moulage 3 qui doit être formée et, quand cette empreinte est formée, du sable de moulage est chargé à l'intérieur par une force d'aspiration par dépression comme cela sera expliqué en détail par la suite Un modèle de trou de coulée 7 destiné à définir la forme du trou de coulée est disposé sur le côté supérieur de la surface modèle Sa de la plaque modèle mobile 5 Un modèle 8 de canal de coulée est placé sur le modèle 7 de trou de coulée Le modèle 8 de canal de coulée a une longueur supérieure à l'épaisseur de la partie de moule 31 représentée sur la Fig 2 et s'étend vers la droite à partir de la position du modèle 7 de trou de coulée Un trou de guidage 9 destiné à recevoir en coulissant l'extrémité du modèle 8 de canal de coulée est formé dans la surface modèle 4 a, en face du modèle 8 du canal de coulée La plaque modèle fixe 4 et la plaque modèle mobile 5 sont prévues respectivement avec des chambres inférieures 10 et 11 Ces chambres inférieures et 11 communiquent avec les surfaces modèles 4 a et 5 a des plaques modèles 4 et 5 correspondant par un grand nombre de petits trous de passage 12, 12 et 13, 13 qui sont prévus avec des bouchons d'évacua- tion (non représentés) Les chambres inférieures 10 et 11 sont reliées entre elles par des conduites 14, 15 et 16 Dans le présent mode de réalisation, les soupapes d'arrêt 17 et 18 sont disposées dans les conduites 14 et 15 respectivement Une pompe à vide est branchée sur la conduite 15 par un tube de branchement 19, tandis qu'une source 23 de gaz durcissant est reliée à la conduite 16 par un tube de branchement 21 contenant une soupape d'arrêt 22. Une pièce d'étanchéité 24 est ajustée dans une rainure formée à la surface périphérique 'extérieure de la plaque modèle mobile 5. L'appareil à châssis de moulage selon l'invention, réalisé comme décrit ci-dessus, fonc- tionne de la manière suivante Le vérin 6 fonctionne et fait sortir sa tige de piston 6 a pour faire glisser la plaque modèle mobile 5 dans la pièce tubulaire 2, le modèle 8 de canal de coulée étant reçu par le trou de guidage 9 dans la plaque modèle fixe 4, formant ainsi une empreinte définie par la pièce tubulaire 2, la plaque modèle fixe 4 et la plaque modèle mobile 5 Le fonctionnement du vérin est momentanément interrompu quand cette empreinte est réduite à une dimension légèrement supérieure à l'empreinte de moulage 3 voulue Ensuite, un appareil à trémie (non représenté) chargé de sable de moulage contenant un liant durcissable par un gaz est abaissé de manière à relier son orifice de sortie avec l'orifice 2 a de chargement de sable dans la pièce tubulaire et avec la pompe à vide fonc- tionnant continuellement, les soupapes d'arrêt 17 et 18 sont ouvertes pour évacuer la chambre et y réduire la pression Ensuite, l'orifice de sortie est ouvert pendant une durée prédéterminée pour permettre au sable de moulage de la trémie d'être aspiré par l'ori- fice 2 a de chargement de sable et remplir la chambre. Ensuite, après la fermeture des soupapes d'arrêt. 17 et 18, le vérin 6 fonctionne pour sortir davantage la tige de piston 6 a et déplacer vers la droite la plaque modèle 5 en réduisant ainsi l'empreinte à la dimension de l'empreinte de moulage 3 prédéterminée, de sorte que le sable de moulage remplissant l'em- preinte est comprimé et tassé Ensuite, la trémie (non représentée) est relevée pour séparer son orifice de sortie de l'orifice 2 a de chargement de sable et ce dernier est fermé de façon étanche à l'air avec une pièce de fermeture (non représentée). Ensuite, les soupapes d'arrêt 17 et 22 sont ouvertes pour libérer le gaz durcissant que contient la source de gaz 23, introduisant ainsi ce gaz dans la cavité de moulage 3 par la conduite 16, la chambre intérieure Il et les petits trous de passage 13, 13 Il en résulte que le gaz durcissant pénètre dans le sable de moulage dans l'empreinte 3 Le gaz qui a pénétré dans le sable de moulage et qui l'a durci est ensuite transféré dans un réservoir de neutralisation (non représenté) relié à la pompe à vide 20 par les petits trous de passage 12, 12, la chambre intérieure 10, la conduite 14, la soupape d'arrêt 17 et le tube de branchement 19 Le gaz est ensuite libéré dans l'atmosphère après sa neutralisation Après l'écou- lement du temps nécessaire pour le durcissement du sable de moulage, la soupape d'arrêt 22 est fermée pour arrêter la fourniture de gaz durcissant et en même temps, la soupape d'arrêt 17 est fermée pour interrompre l'aspiration Ensuite, le vérin 6 fonc- tionne pour rétracter sa tige de piston 6 a, déplaçant ainsi vers la gauche la plaque modèle mobile 5 et en même temps, des tiges d'éjection (non représentées) prévues sur la plaque modèle fixe 4 sont actionnées pour séparer la partie de moule 31 durcie de la surface modèle 4 a de la plaque modèle fixe 4 Par conséquent, le moule 31 accroché à la plaque modèle mobile 5 est déplacé vers l'extérieur de la pièce tubulaire, en accompagnant la plaque modèle mobile 5. Ensuite, des tiges d'éjection (non représentées) sur la plaque modèle mobile 5 sont actionnées pour séparer la partie de moule 31 de la surface modèle 5 a de la plaque modèle mobile 5 Puis, la partie de moule 31 est enlevée manuellement vers la droite pour en extraire le modèle 8 de canal de coulée La partie de moule 31 ainsi formée est prévue sur ses deux faces avec des surfaces d'empreintes qui définissent, en combinaison avec les surfaces d'empreintes des parties de moule voisines, des empreintes 32 lorsque plusieurs parties de moule-sont disposées côte à côte De plus, une surface constituant le trou de coulée 33 est formée dans la partie supérieure de chaque partie de moule 31 En outre, un canal de coulée 34 en forme de tunnel ou de cavité communiquant avec le trou de coulée 33 est formé dans chaque partie de moule 31. Comme le montre la Fig 2, plusieurs parties de moules 31 sont disposées côte à côte de sorte que plusieurs empreintes 32 sont formées, avec les canaux de coulée 34, 34 des parties de moules voisines 31 communiquant entre eux Les deux extrémités extérieures des canaux de coulée 34 a, 34 b des parties de moule 31 a, 31 b extérieures sont fermées de façon appropriée par des bouchons 30 a, 30 b et un entonnoir de coulée est formé pour déboucher à la surface-supérieure de l'une 31 a des parties de moule extérieures en communication avec le canal de coulée 34 a Quand du métal fondu est coulé dans l'entonnoir de coulée , ce métal fondu coule d'abord dans l'empreinte 32 de la partie de moule 31 a à l'extrémité gauche par le trou de coulée 33, puis dans l'empreinte 32 de la partie de moule suivante par le canal de coulée 34. Au fur et à mesure que du métal fondu est introduit, il remplit successivement toutes les empreintes 32, 32. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le modèle 7 de trou de coulée et le modèle 8 de canal de coulée sont formés juste au-dessus de la surface modèle 5 a Mais cela n'est pas limitatif et les positions de la plaque modèle 5, du modèle 7 de trou de coulée et du modèle 8 du canal de coulée peuvent être tournés de 900 par rapport aux positions repré- sentées sur la Fig 1 sans changer les relations de position comme le montre la Fig 5 La partie de moule formée par l'appareil à châssis de moulage repré- sentée sur la Fig 5 est tournée dans la position représentée sur la Fig 2 lorsqu'elle est assemblée avec les autres parties Il est également possible que la plaque modèle 4 coulisse dans la pièce tubu- laire 2 comme dans le cas de la plaque modèle mobile 5, bien que dans le mode de réalisation illustré, la plaque modèle soit montée de façon fixe sur la pièce tubulaire 2 Il est également possible de disposer le modèle de canal de coulée sur l'autre plaque modèle 4 et le trou de guidage 9 dans la plaque modèle 5 Avec 9 2542227 cette disposition, il est possible de comprimer et de tasser le sable de moulage dans la cavité de moulage par les deux cotés. Il est bien entendu également que la pièce tubulaire 4 peut avoir une section transversale cir- culaire ou polygonale bien que dans le mode de réali- sation illustré, elle présente une section transver- sale rectangulaire Il est également possible d'utiliser un dispositif de chargement de sable du type à soufflage utilisant de l'air comprimé au lieu d'un dispositif de chargement de sable du type à aspiration sous vide utilisé dans le mode de réalisation décrit Dans ce dernier mode de réalisation, le durcissage du sable de moulage est effectué à la fois par le tassement et par la pénétration d'un gaz qui durcit le liant durcissable par gaz que contient le sable Mais cela n'est qu'un exemple et le moule peut être formé en sable vert, simplement par tassement. Comme cela ressort de la description faite ci-dessus, l'invention concerne donc un appareil à châssis de moulage dans lequel deux plaques modèles, comprenant chacune une surface modèle d'une confi- guration complémentaire d'une partie de la cavité de moulage à former, sont reçues par une pièce tubu- laire de manière que l'une au moins de ces plaques modèles puisse coulisser dans la pièce tubulaire. Un modèle de trou de coulée et un modèle de canal de coulée perpendiculaire à la surface modèle sont disposés sur la surface modèle de l'une des deux places modèles, tandis que la surface modèle de l'autre plaque modèle est prévue avec un trou de guidage pour recevoir le modèle de trou de coulée En fonctionnement, la plaque modèle coulissante est enfoncée dans la pièce tubulaire pour former une cavité d'une dimension légèrement supérieure à celle de la cavité de moulage à former et, après le chargement du sable de moulage dans cette cavité, la plaque modèle est davantage déplacée pour réduire la dimension de cette chambre à la dimension de la chambre de moulage à former, de manière à tasser le sable de moulage, puis un gaz durcissant est introduit à volonté pour durcir le sable, permettant de former ainsi de façon facile et sûre une partie d'un moule sans dessus ni dessous du type à séparation verticale comprenant un canal de coulée en forme de tunnel ou de cavité et un trou de coulée. REVENDICATIONS 1 Appareil à châssis de moulage, carac- térisé en ce qu'il comporte - une pièce tubulaire horizontale ( 2) prévue avec un orifice ( 2 a) de chargement de sable de moulage au centre de sa paroi supérieure, deux plaques modèles ( 4,-5) opposées l'une à l'autre et ajustées dans ladite pièce tubulaire, des deux côtés de l'orifice de chargement de sable, chacune desdites plaques modèles comportant une surface modèle ( 4 a, 5 a), d'une configuration complé- mentaire d'une partie d'une cavité de moulage à former, un modèle ( 7) de trou de coulée placé sur l'une desdites plaques modèles, un modèle ( 8) de canal de coulée disposé en contact avec ledit modèle de trou de coulée et s'étendant à partir d'une surface d'extrémité dudit modèle de trou de coulée, perpendiculairement à ladite surface modèle, un trou de guidage ( 9) formé dans l'autre plaque modèle et destiné à recevoir en coulissant l'extrémité dudit modèle de trou de coulée, et un dispositif ( 6) pour faire coulisser l'une au moins desdites plaques modèles dans ladite pièce tubulaire. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites plaques modèles ( 4, 5) sont prévues avec des chambres intérieures ( 10, 11) respectives qui communiquent avec lesdites surfaces modèles par un grand nombre de petits trous de passage ( 12, 13) avec des bouchons d'évacuation, et qui sont reliées à une pompe à vide ( 20) par des conduites ( 14, 15, 16) et des soupapes d'arrêt ( 17, 18). 12 2542227 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites conduites comprennent deux soupapes d'arrêt ( 17, 18), ladite pompe à vide étant reliée à la conduite entre lesdites soupapes d'arrêt par un tuyau de branchement ( 19) relié à ladite conduite. 4 Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte une source ( 23) de gaz durcissant reliée à un tube de branchement ( 21) qui est branché sur l'une des conduites par lesquelles lesdites chambres intérieures sont reliées auxdites soupapes d'arrêt. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit modèle ( 7) de trou de coulée est disposé sur le côté supérieur de ladite surface modèle. 6 Appareil à châssis de moulage, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce tubulaire horizontale ( 2) avec un orifice ( 2 a) de chargement de sable de moulage au centre de sa paroi supérieure, deux plaques modèles ( 4, 5) opposées l'une à l'autre et ajustées dans ladite pièce tubulaire, sur les deux côtés dudit orifice de chargement de sable, chacune desdites plaques modèles comportant une surface modèle ( 4 a, 5 a) d'une configu- ration complémentaire d'une partie d'une cavité de moule à former, un modèle ( 7) de trou de coulée placé sur l'une desdites plaques modèles, un modèle ( 8) de canal de coulée disposé sur l'autre plaque modèle, perpendiculairement audit modèle de trou de coulée, et agencé pour être en contact avec lui quand ladite cavité de moulage est formée, un trou de guidage ( 9) formé dans une plaque modèle et agencé pour recevoir en coulissant l'extrémité dudit modèle de trou de coulée et un dispositif ( 6) destiné à faire coulisser l'une au moins desdites plaques modèles dans ladite pièce tubulaire -