Brevet FR2551371A1 — publié le 19850308

L'invention a trait à une boîte à noyau pour fonderie. On connaît déjà des boîtes à noyau permettant la réalisation de noyaux plus ou moins complexes destinés à la fabrication de pièces moulées. Ces boîtes à noyau'sont réalisées en bois et sont formées d'une pluralité de pièces démontables. En raison de la matière utilisée, ces holtes sont sujettes à des déformations, ce qui nécessite leur remplacement fréquent. En effet, les boîtes à noyau en bois se déforment à chaque variation de température ou d'humidité et perdent en conséquence leur précision et surtout leur étanchéité, notamment par suite d'usure provoquée par l'injection du sable. Cependant, au cours de I'injection du sable destiné à l'obtention des noyaux, il faut pouvoir évacuer l'air au moment de l'injection pour que le sable occupe toute la place disponible et que des poches d'air n'entraînent pas des déformations des noyaux moulés. Par ailleurs, il faut également ecaeuer les gaz servant au durcissement des noyaux. Ces évacuations ne doivent entre faites qu'à des endroits précis. A cet effet, on a conçu des pièces d'évacuation qui doivent entre logées dans la boîte à noyau. Pour loger ces pièces d'évacuation, on perce des trou de dimensions équivalentes à ces pièces, puis on raccorde l'intërieur de celles-ci à ltextérieur de la boîte à noyau en effectuant des pesages de diamètre inférieur au diamètre des trous servant à loger ces pièces d'évacuation appelées communément "filtres". Toutefois, la mise en place et le retrait de ces filtres présentent de nombreux inconvénients, notamment le noyau réalisé dans la boîte garde la marque des percages aux endroits nécessitant une évacuation et, de ce fait, ne présente pas des surfaces parfaitement planes tel qu'il est nécessaire pour obtenir des pièces moulées d'un aspect correct. Lorsque le noyau comporte une forme complexe, il est souvent impossible de percer la bote à noyau aux endroits nécessaires à l'évacuation, ces endroits étant inaccessibles à la perceuse. En raison de la longueur des forets ne pouvant être utilisés que dans un sens linéaire, le perçagé des trous pour l'évacuation de l'air et des gaz se fait le plus directement possible. Il en résulte une boîte à noyau souvent trouée de tous les côtés et les gaz se dispersent dans tous les sens.C'est pourquoi, il est nécessaire de réaliser des cabines étanches placées autour des noyauteuses pour emmagasiner lesdits gaz. Par ailleurs, les filtres sont enfoncés dans les trous percés à cet effet à l'aide d'un marteau. De ce fait, lesdits filtres sont souvent abîmés avant leur usage et il est nécessaire de procéder à leur remplacement. Ceci entraîne une augmentation du court du noyau et une perte de temps pouvant être relativement importante. Finalement, la boîte à noyau elle-même est fréquemment endommagée soit au cours des perçages, soit lors de l'introduction des différents filtres. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir une boîte à noyau dans laquelle l'évacuation de l'air et des gaz peut se faire à des emplacements précis sans être tributaire de la forme complexe du noyau. A cet effet, l'invention concerne une boîte à noyau pour fonderie caractérisée en ce qu'elle comporte une structure entièrement en matière plastique, notamment en polyester, formée d'une première couche superficielle spéciale pour les fonderies, de couches stratifiées très résistantes et de matériau de remplissage de faible poids mélangé à de la résine pour augmenter la résistance à la pression au cours de l'injection et que cette structure renferme un réseau de moyens d'évacuation pour diriger l'air et les gaz vers une évacuation centralisee. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que le noyau ne présente plus de trace et que les filtres peuvent être placés aux endroits précis où l'évacuation doit être réalisée et même sur les parois de la boîte à noyau où le perçage est impossible. Par ailleurs, on- élimine toute détérioration de la boîte à noyau par suppression de l'emploi de marteau et de foret de perçage. Du fait que la boîte à noyas comporte une évacuation centralisée, il est possible de relier celle-ci à un dispositif d'aspiration. Ce dispositif permet de faire le vide dans la boîte à noyau avant l'injection, ce qui assure un moulage complet du noyau grâce à l'absence de toute poche d'air pouvant se former lors de ladite injection. Par ailleurs, les gaz sont captés directement et ne s'échappent plus à l'air libre. De ce fait, toute utilisation d'une cabine étanche placée autour de la noyauteuse devient inutile. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure t est une vue en élévation et en coupe d'une boîte à noyau conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en plan et en coupe selon ligne de coupe II-II de la figure 1. Dans ces figures, ne sont représentés ni le plan de joint de séparation, ni le trou d'injection du sable de la boîte à noyau , ces éléments étant en dehors du cadre de la présente invention. On se réfère aux deux figures. La boîte à noyau 1 est entièrement réalisée en matière plastique et plus particulièrement en polyester. Elle comporte une première couche superficielle 2 spécialement conçue pour les fonderies. En effet, cette première couche superficielle 2 doit être très résistante au choc et à l'usure notamment du fait que le sable est injecté dans le coeur 3 de la boîte à noyau 1, cette dernière pouvant etre constituée d'une ou de plusieurs parties assemblées d'une manière quelconque. Cette première couche superficielle 2, de faible épaisseur de l'ordre de un à trois millimètres, présente une certaine élasticité pour rendre la boîte à noyau 1 entièrement étanche. Conformément à l'invention, cette couche superficielle 2 est très facile à travailler et comporte une surface 4 très lisse dans la mesure où le négatif 5 aura été au préalable correctement poli.Cette caractéristique est très importante pour le démoulage du noyau. Sur cette première couche superficielle 2 sont appliquées plusieurs autres couches 6, 7. Ces couches 6, 7 sont stratifiées et sont constituées de fibres de verre et de résines très résistantes. Puis, la boîte à noyau 1 peut etre remplie de matériau de remplissage 8 de faible poids. Ce matériau de remplissage 8 est mélangé à une resine, ce qui permet d'augmenter la résistance envers la pression exercée par les machines au moment de l'injectidn, sans toutefois augmenter le poids de la boîte à noyau 1. Selon un autre mode de réalisation, le matériau de remplissage 8 est supprimé. Ainsi, on obtient un vide dans boîte à noyau dans lequel on insère des nervures assurant néanmoins la solidité de la boîte à noyau Cependant, il est nécessaire d'évacuer l'air au moment de l'injection ainsi que les gaz dégagés. Selon l'invention, on prévoit des filtres sous forme de conduits à travers lesquels peuvent s'échapper l'air et les gaz. A cet effet, on colle sur le négatif 5 les filtres 9, 10, 11, 12 préalablement bouchées. Ceux-ci sont reliés à au moins une tuyauterie en plastique 13, 14 disposée à l'intérieur de la boîte à noyau 1. Cette tuyauterie 13, 14 est reliée à un collecteur central 15 débouchant sur une des faces externes 16 de la boîte à noyau 1 et permettant d'obtenir une évacuation centralisée. Après mise en place des filtres 9, 10, 11, 12 de la tuyauterie en plastique 13, 14 et du collecteur central 15, on procède à la stratification de la boîte à noyau 1. La colle, permettant la fixation des filtres 9, 10, 11, 12 sur le négatif 5, prendra la forme exacte de ce dernier et ainsi on annihile toute trace sur le noyau. Par ailleurs, du fait que les filtres 9, 10, 11, 12 sont collés avant la stratification, ces filtres peuvent être disposés à tout endroit nécessaire et meme à des emplacements où un perçage serait impossible. Dans le cas d'utilisation des nervures, il suffira, pour l'évaeuation de l'air et des gaz, de laisser dépasser une partie des tuyauteries en plastique 13, 14 hors des couches stratifiées 6, 7 et de prévoir des trous dans les nervures, afin de permettre l'aspiration des'air et des gaz jusqu'au collecteur central 15, tout en tenant compte de l'étanchéité de la boîte à noyau. Selon l'invention, on peut brancher sur le collecteur central 15 un dispositif d'aspiration (non représenté). Celui-ci permet de faire le vide dans la boîte à noyau 1 avant l'injection du sable, ce qui élimine toute poche d'air et assure un moulage complet du-noyau. De plus, ce dispositif d'aspiration permet également l'évacuation des gaz et de les diriger vers l1extérieur. Ainsi, on n'est plus obligé. d'entourer les noyauteuses d'une cabine étanche du fait que les gaz peuvent etre plus ou moins nocifs. Selon une variante, on peut envisager deux réseaux de moyens d'évacuation distincts. En effet, ltévacuation de l'air au moment de l'injection du sable et l'évacuation des gaz servant au durcissement du sable ne se font pas forcément par les mêmes filtres 9, 10, 11, 12. Ainsi, on peut prévoir deux collecteurs 15 reliés au même dispositif d'aspiration par l'intermédiaire d'un système de verrouillage alternatif. De ce fait, on peut augmenter le rendement par la diminution du temps de gazage. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1.Boîteànoyaupour fonderie caractérisée en ce qu'elle comporte une structure entièrement en matière plastique, notamment en polyester, formée d'une première couche superficielle (2) spéciale pour les fonderies, de couches stratifiées (6, 7) très résistantes et de matériau de remplissage de faible poids (8) mélangé à de la résine pour augmenter la résistance à la pression au cours de l'injection et que cette structure renferme au moins un réseau de moyens d'évacuation (9, 10, 11, 12, 13, 14) pour diriger l'air et les gaz vers au moins une évacuation centralisée (15). 2. Boîte à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que la premiere couche sperficielle (2), de faible épaisseur de l'ordre de un à trois millimètres et présentant une certaine élasticité, comporte une surface (4) très lisse appliquée sur le négatif (5) préalablement poli. 3. Bote à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que les couches stratifiées (6, 7) comportent des fibres de verre mélangées à des résines très résistantes. 4. Bolte à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation sont des filtres (9, 10, 11, 12) préalablement bouchés et collés sur le négatif (5) 5. Bolte à noyau selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation sont des filtres (9, 10) destinés à l'évacuation de l'air au moment de l'injection du sable et des filtres (11, 12) destinés à l'évacuation des gaz servant au durcissement du sable. 6. Boîte à noyau selon la revendication 4, caractérisée en ce que les filtres (9, 10, 11, 12), collés avant stratification de la boîte à noyau (1), sont disposés à des emplacements inaccessibles à un perçage. 7. Boîte à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation sont au moins une tuyauterie en plastique (13,14) sur laquelle sont branchés les filtres (9, 10, 11, 12). 8. Boîte à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation sont une tuyauterie en plastique (13) destinée à l'évacuation de l'air au moment de l'injection du sable et une tuyauterie en plastique (14) destinée à l'évacuation des gaz servant au durcissement du sable. 9. Bote à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évacuation centralisée comporte un collecteur central (15) relié à la tuyauterie en plastique (53,14). 10. Boîte à noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évacuation centralisée comporte deux collecteurs centraux (15), l'un pour l'évacuation de l'air au moment de l'in3ection du sable et, l'autre pour l'évacuation des gaz servant au durcissement du sable. 11. Bolte à noyau selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque collecteur central (15) débouche sur une des faces externes (16) de la boîte à noyau (1). 12. Boîte à noyau selon les revendications 1 et 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'aspiration relié au collecteur central (15). 13. Boîte à noyau selon les revendications 1, 10 et 12, caractérisée en ce que le dispositif d'aspiration comporte un élément de verrouillage alternatif pour l'évacuation soit des'air lors de l'injection du sable, soit pour l'évacuation des gaz servant au durcissement du sable.