Brevet FR2554370A1 — publié le 19850510

Dioif rl'échange d'outils dans des machines à mouler La présente invention a pour objet un dispositif pour l'échange d'outilsdans des machines à mouler, les ou- tils étant déplacés d'un poste d'échange à un poste de montage d'outil et de travail et y étant assemblés avec le montage d'outil. Pour l'échange des outils des machines à mouler,- il faut habituellement des engins de levage fixes ou mo- biles, engins à l'aide desquels l'outil qui est en posi- tion de travail est remplacé par un autre. Cette façon de procéder est compliquée et peut donner lieu à des ac- cidents. En outre, le nettoyage à l'intérieur de la ma- chine de l'outil, qui est en général en plusieurs éléments, ne peut être effectué qu'avec des moyens relativement im- portants. On connaît aussi des dispositifs avec lesquels, pendant la fabrication avec le premier outil, le nouvel outil d'échange est déjà monté dans un montage d'outil double agencé pour tourner, ce nouvel outil d'échange étant mis en service par rotation conjointement avec l'enlèvement par rotation du premier outil (DE-PS 31 48 461). Pour cela, une partie du nouvel outil est d'abord disposée sur un second montage d'outil nécessaire dans la machine et celui-ci est amené en position de travail par rotation autour d'un axe vertical de la machine. Les in- convénients de ce dispositif consistent en ce que l'échan- ge d'outil proprement dit doit, après comme avant, être effectué avec des engins de levage extérieurs avec les risques d'accidents qui en découlent et en ce que, pour certaines parties de l'outil, il faut un second montage d'outil avec des éléments de construction en double re- quis par le procédé. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés précédemment et concerne, à cet effet un dispo- sitif du type ci-dessus caractérise en ce que-le poste - 2 - d'échange est associé à la machine en dehors de la zone de travail de cette machine, l'échange ainsi que l'as- semblage de l'outil avec le montage d'outil ayant lieu automatiquement. Conformément à l'invention, des outils complets peuvent être positionnés à l'extérieur de la zone de tra- vail proprement dite, mais en association avec la machine, ces outils pouvant être amenés sûrement dans la machine et assemblés rapidement avec le montage d'outil. De même, le dispositif peut être utilisé pour l'enlèvement d'outils suivant une séquence inverse. L'invention a notamment pour objet la mise en application de cette disposition pour des outils en plu- sieurs éléments. L'invention permet le montage d'outils en plusieurs éléments dans la zone de la machine, sans que ce montage nuise au travail de la machine. Les différents éléments d'outil peuvent être amenés conjoin- tement au poste d'échange de la machine à partir de zones différentes du magasin et assemblés en cet emplacement pour constituer un outil complet. Cet outil peut ensuite être amené par un chemin court dans la zone de travail de la machine et peut être assemblé avec le montage d'outil. Un outil à démonter peut être amené par un chemin court correspondant dans la zone d'échange et y être démonté. S'il s'agit d'un outil qui est chauffé lors du travail, comme cela est usuel dans les machines à mouler, cet outil peut être déposé sans période d'attente au poste d'échange en vue de son refroidissement et être ensuite démonté. De façon similaire, un outil d'échange à mettre en service peut, dans des conditions de services analo- gues, être déjà chauffé au poste d'échange et être ins- tallé par le plus court chemin, de sorte qu'il est immé- diatement prêt à fonctionner après l'installation. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en s' référant aux dessins annexés, dans lesquels: - 3 - - la fig. 1 est une vue latérale schématique d'une machine à mouler se présentant sous forme d'une machine au- tomatique à fabriquer les noyaux par injection et à les durcir, avec un outil divisé par des plans horizontaux; - la fig. 2 représente la machine de la fige 1 en regardant dans la direction de la flèche A. La machine se compose essentiellement d'une unité mobile d'injection de noyaux 1, d'une unité mobile de dur- cissement 2 et d'un dispositif de serrage -3. A la machine est associé un poste d'échange 4 avec les deux postes de chargement 5 et 6. Dans la machine est disposé un outil en plusieurs éléments constitué d'une plaque de tête d'injection 7, d'une plaque depoussée 8, d'une partie supérieure 9 de botte à noyau et d'une par- tie inférieure 10 de boîte à noyau. L'unité d'injection de noyaux 1 et l'unité de durcissement 2 sont déplaçables conjointement parce qu'elles sont affectées en commun à un chariot de déplacement 20. Les éléments d'outil 7, 8, 9 et 10 font partie d'un outil composé de ces éléments et destiné à la fabri- cation de noyaux de moulage durcis tels qu'on les utilise dans les techniques de fonderie. Si la partie supérieure 9 de boîte à noyau, la partie inférieure 10 de boîte à noyau et la plaque de tête d'injection 7 sont placées à l'état monté dans la zone de travail de la machine sous la tête d'injection de l'unité d'injection, on peut, à partir du dispositif d'injection, envoyer sous pression la quantité de sable voulue à la boîte à noyau 9, 10. L'unité d'injection 1 est déplacée dans le plan II à partir du plan I. La partie inférieure 10 de boîte à noyau est déplacée vers le haut dans le sens de la flèche sous la partie supérieure 9 de boîte à noyau. La plaque de tête d'injection 7 est abaissée sur la partie supérieure 9 de boîte à noyau. Lorsqu'un noyau a été fabriqué dans la boîte à noyau 9, 10, l'unité d'injection 1 et l'unité de - 4 - durcissement 2 sont déplacées par le mouyement du chariot d'échange commun 2Q, de manière que l'unité d'injection 1 soit amenée dans le plan II à partir du plan I et que l'unité de durcissement 2 soit amenée dans le plan II à partir du plan III. La plaque de tête d'injection 7 est alors amenée avec l'unité d'injection 1 dans le plan I à partir du plan II en étant éloignée de la boîte à noyau avec l'unité d'injection. En outre, après le déplacement du chariot d'échange, l'unité de durcissement 2 est amenée dans le plan II et elle est abaissée sur la partie supé- rieure 9 de boite à noyau avec interposition de la plaque de poussée, de sorte que le noyau fabriqué précédemment peut être durci. La fabrication et le durcissement des noyaux se succèdent ainsi à une fréquence queleonque. Pendant cette fabrication des noyaux, on peut, en dehors de la zone de travail de la machine, c'est-à- dire du poste de montage d'outil et de travail 21, monter un outil 11 dans la partie de chargement 6 du poste d'é- change 4 à 6. Cet outil 11 est utilisé pour fabriquer ensuite des noyaux de contour différents. L'outil 11 a essentiellement la même constitution que l'outil formé par les éléments8 à 10; il est cependant adapté au contour différent des noyaux. Pour l'échange des outils, l'unité de durcis- sement 2 est déplacée de la position II dans la Dosition III. Simultanément, l'unité d'injection 1 est déplacée de la position I dans la position II. Ensuite, la partie inférieure 10 de boîte à noyau est déplacée verticalement vers le haut jusqu'à venir sous la partie supérieure 9 de boîte à noyau. Apres l'abaissement de l'unité d'injec- tion 1 et le dégagement automatique de la plaque de tête d'injection 7 qui repose en conséquence sur la partie supérieure 9 de boite à noyau, l'unité d'injection 1 est relevée et ramenée dans la positions I. L'unité de durcis- sement 2 est alors déplacée de III vers II; elle est -5- abaissée sur la plaque de tête d'injection 7 et est séparée de la plaque de poussée 8. Ensuite, la partie supérieure 9 de botte à noyau est séparée du chassis supérieur 12 du dispositif de serrage 3. Lors du mouvement de descente, qui a lieu ensuite dans la direction "Z", du chassis inférieur 13 jusqu'au niveau du poste d'échange 4, les éléments d'outil 10, 9, 8 et 7 forment une unité et cette unité d'outil est amenée dans la direction "Y" du poste de chargement libre 5. Les deux postes de chargement 5 et 6, maintenant occupés, sont ensuite déplacés conjointement dans la direc- tion horizontale "X", de manière que l'outil retiré de la machine passe de la position V dans la position IV et que le nouvel outil 11 passe de la position VI dans la posi- tion V. Le montage du nouvel outil 11, dont la consti- tution est identique à celle de l'outil retiré 7 à 10, a lieu de manière que l'outil soit d'abord amené dans le dispositif de serrage 3, dans la zone du poste de montage d'outil et de travail 21, par un déplacement dans la direc- tion "Y". Les opérations et déplacements décrits ci-après ont lieu ensuite: - le dispositif de serrage 3 est fermé par un mouvement ascendant du chassis inférieur 13; - l'unité de durcissement 2 est abaissée et soli- darisée par des crampons avec la plaque de poussée 8; - la partie supérieure 9 de boîte à noyau est assemblée avec le chassis supérieur 12; - l'unité de durcissement 2 est levée avec la plaque de poussée 8 et déplacée dans la position III; - l'unité d'injection 1 est déplacée de I vers II, elle est abaissée et solidarisée par des crampons avec la plaque de tête d'injection 7; - l'unité d'injection 1 est levée et le dispo- -6- sitif de serrage 3 est ouvert par ahaissement du chassis inférieur 13. L'échange d'outil est ainsi effectué. On peut démonter l'ancien outil au poste de chargement 4 pendant le montage du nouvel outil ou pendant la fabrication avec le nouvel outil. L'échange d'outil décrit avec une division suivant des plans horizontaux peut aussi être mis en application avec des outils divisés suivant des plans verticaux en utilisant un dispositif de serrage approprié. En conséquence, on propose donc avec l'inven- tion un dispositif pour l'échange automatique et la fixa- tion d'outils. Un tel dispositif trouve son application, par exemple, sur des machines à mouler pour la fabrication de moules, de noyau et de coquilles. Avec ce dispositif, le temps nécessaire pour un échange d'outils est considérablement réduit. On peut en outre effectuer le positionnement des éléments d'outils à l'extérieur de la machine sans provoquer de rupture de cadence. Le dispositif réduit en outre le risque d'accidents car il n'est pas nécessaire d'intervenir dans la machine pendant l'échange. Les outils qui, pendant le processus de fabri- cation, doivent être maintenus à une température élevée peuvent être déjà chauffés dans le dispositif. On peut ainsi réduire considérablement les interruptions de ca- dence de la machine, actuellement nécessaires, pendant l'échange d'outils. Les organes technologiques tels qu'élé- ments thermoélectriques, conducteurs de commande pour des fonctions de commutation et organes similaires sont couplés automatiquement. Le dispositif crée la possibilité d'amenée et de transport de retour d'outils à partir du magasin d'ou- tils et vers ce magasin au moyen d'un codage prédéterminé. Les mouvements de manoeuvre des postes indivi- -7- duela dans les trois directions X, Y et Z peuvent être assurés par des moyens usuels, par exemple par des mo- teurs électriques de commande, par des commandes à chaînes et des accouplements ou par des vérins de ma- noeuvre à commande hydraulique ou pneumatique. Les moyens eux-mêmes ne sont pas essentiels pour l'inven- tion, seule est importante leur mise en application conforme à l'invention. L'assemblage entre les éléments d'outil 7, 8, 9 et 10 ou entre les éléments correspondants de l'ou- til 11, d'une part et le chaâssis supérieur 12 ainsi que le châssis 13 du dispositif de serrage, d'autre part, est assuré par des fermetures rapides automatiques, tels qu'elles sont également connues. Elles ne sont donc pas non plus représentées. Le point important est la mise en applica- tion conforme à l'invention de telles fermetures rapides automatiques. Des fermetures rapides appropriées sont prévues avec des outils correspondants pour assurer l'amenée de l'énergie à l'outil à mettre en service et pour séparer l'outil à retirer. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour l'échange d'outib dans des machines à mouler, les outils étant amenés d'un poste d'i- change (4) à un poste de montage d'outil et de travail et y étant assemblés avec le montage d'outil, caractérisé en ce que le poste d'échange (4) est associé à la machine en dehors de la zone de travail (21) de cette machine, l'é- change ainsi que l'assemblage de l'outil (7, 8, 9, 10, 11) avec le montage d'outil (1, 2, 3) ayant lieu automatique- ment. 2 ) Dispositif selon la revendication 1 pour l'échange d'outils en plusieurs éléments, caractérisé en ce que les éléments (7, 8, 9, 10) de chaque outil sont amenés individuellement ou en groupes au poste d'échange (4) associé à la machine en dehors de la zone de travail (21) de cette machine et y sont montés pour former un outil (11) qui peut être manipulé comme un ensemble, l'outil étant ensuite amené comme un ensemble au montage d'outil. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'outil (7, 8, 9, 10, 11) est assemblé par des fermetures rapides avec le montage d'outil. 4 ) Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que lors de l'assemblage de l'outil avec le montage d'outil, l'amenée de l'énergie à l'outil est assurée par des fermetures rapides appropriées. ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4 caractérisé en ce que le déplacement de l'outil (11) du poste d'échange (4) au montage d'outil et inversement est assuré par des organes d'échange hydrauliques, pneumatiques ou électromagnétiques. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 5, caractérisé en ce que le montage et le dé- montage de l'outil (11) sont effectués dans la zone du poste d'échange (4) , tandis que la zone de travail de la machine -9- est prête à travailler avec un autre outil (7, 8, 9, 10). 7e) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce qu'avec un outil en plu- sieurs éléments, les éléments individuels de l'outil peuvent, lors du montage de l'outil dans la zone du poste d'échange, être assemblés entre eux au moyens de fermetures rapides ou posés librement l'un sur l'autre. 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que les outils sont constitués par des boites à noyau (9, 10) en plusieurs éléments d'une machine d'injection à boites à noyau, dans laquelle l'unité d'injection (1) et l'unité de durcissement (2) sont disposées sur un chariot d'échange (20) et peuvent être déplacées avec celui-ci entre une position de travail et une position de repos, pour que l'on puisse déplacer dans la zone de montage d'outil et hors de cette zone la plaque de poussée (8) et la plaque de tête d'injection (7) en liaison avec l'unité d'injection et l'unité de durcis- sement. 9 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce que deux postes de chargement mobiles (5, 6) sont associés à un poste d'échange (4) latéralement au montage d'outil et au poste de travail (21). 10 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il est mis en ap- plication aussi bien pour un outil divisé par des plans horizontaux que pour un outil divisé par des plans verti- caux. 11 ) Dispositif selon l'uhe quelconque des re- vendications 2 à 10, caractérisé en ce que les éléments individuels de l'outil en plusieurs éléments (11) à mettre en service sont associés entre eux au poste d'échange (4) de manière qu'après le démontage de chaque outil à retirer (7 à 10), ils soient amenés comme un ensemble dans la zone 25543 70 - 10 - de montage d'outil et de travail (21) et qu'en cet empla- cement, les éléments d'outil individuels soient repris, suivant une séquence prédéterminée, par les parties de ma- chine (1, 2, 12, 13) prévues pour le montage des éléments d'outil individuels et soient assemblés par des fermetures rapides avec ces éléments de machine. 12 ) Dispositif selon la revendication 11, ca- ractérisé en ce que les éléments d'outil individuels sont constitués par une plaque de tête (7), une plaque de poussée (8), une partie supérieure (9) de boite à noyau et une par- tie inférieure (10) de boîte à noyau appartenant à un outil, les parties de machine prévues pour recevoir ces éléments, l'unité d'injection mobile (1), l'unité de durcissement mobile (2) et le dispositif de serrage(3), composé d'un chassis supérieur (12) ainsi que d'un chassis inférieur (13), appartenant à une machine à mouler automatique d'injection et de durcissement de noyau, la partie inférieure de la boîte à noyau, la partie supérieure de la boite à noyau, la plaque de poussée de l'unité de durcissement et la plaque de tête d'injection de l'unité d'injection reposant l'une sur l'autre pour la mise en service du nouvel outil, pour être reprises par les parties de machine suivant la séquence qui en résulte et être assemblées automatiquement avec elles lors du montage au moyen de fermetures rapides. 13 ) Dispositif selon la revendication 12, ca- ractérisé en ce que deux postes de chargement (5, 6) sont disposés l'un derrière l'autre en ligne avec le poste d'é- change (4) et avec un décalage latéral vis-à-vis du poste de montage d'outil et de travail (21), les organes de trans- port qui appartiennent à la machine assurant le transport des outils entre les différentes zones du poste d'échange et entre le poste d'échange et le poste de montage d'outil et de travail. 14 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 11 à 13, caractérisé en ce que l'outil (11) à - 11 - mettre en service peut être chauffé au poste d'échange (4), l'outil à retirer pouvant être refroidi au poste d'échange.