Brevet FR2575684A1 — publié le 19860711

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le moulage en série de pieces de fonderie, notamment des plaques de cheminée. On sait que le moulage de pièces de fonderies est exécuté traditionnellement en utilisant du sable serre dans des châssis par diverses moyens (pressions, secousses, tirs, ou analogues) la forme de la pièce etant reproduite en creux et ce creux étant ensuite rempli de métal liquide au moyen de canaux. Ce procédé traditionnel presente deux inconvénients majeurs lors de la fabrication en série : 1. la masse du châssis et du sable qu'il contient est élevée et nécessite des installatio-ns importantes qui grèvent beaucoup le prix de revient des pièces. 2. Le poids de métal coulé est supérieur de 20 à 30 Z au poids de la pièce- et, bien que le métal des canaux soit réutilisable, le coût de la pièce finie en est balourd. Pour des pièces pouvant être coulées à découvert, en particulier, des plaques de cheminée ou des plaques de décoration, on a donc envisagé un moulage en série à découvert. Dans le procédé de moulage à découvert, une empreinte est formée dans du sable préalablement tassé, soit sur le sol soit dans des châssis, puis le métal liquide est coulé dans t'empreinte. Bien que moins onéreux que le procédé traditionnel, ce procédé nécessite encore des installations en série relativement lourdes et des investissements importants. Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif pour le moulage en série de pièces, de maniere économique avec des cadences élevées de moulage et des manipulations réduites des éléments (sable, métal )utilisés lors du moulage En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un procédé de moulage en série de pieces de fonderies, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on dépose une couche de sabl-e sur un transporteur, - on réalise des empreintes successives dans la couche de sable, - on coule du métal dans chaque empreinte, --on évacue simultanément la pièce moulée et le sable 1 'entourant. Ainsi, les pièces de fonderie sont moulées les unes après les autres, -selon un mouvement uniforme continu ou-en pas à pas, et une cadence élevée est obtenue. Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un dispositif de moulage en série de pièces de fonderies, caractérisé en ce qu'il comporte un transporteur s'étendant sensiblement horizontalement, un distributeur de sable disposé au-dessus du transporteur au voisinage d'une extrémité de celui-ci, un modèle monté sur un plateau de presse actionné par une presse au-dessus du transporteur en aval du distributeur de sable pour former une empreinte dans le sable, et un moyen de coulée tel qu'une poche de coulée disposée au-dessus du transporteur en aval de la presse. Ainsi, des pièces de fonderie sont successivement coulées dans les empreintes réalisées dans le sable et sont évacuées à l'extrémité du transporteur, tandis que le sable est récupéré pour être recyclé. Selon une version avantageuse de l'invention, le dispositif comporte en outre des moyens pour égaliser le niveau du sable entre le distributeur de sable et le presse et plus particulièrement un rouleau s'é-tendant transversalement au transporteur. Ainsi, on obtient une couche de sable continue et d'épaisseur uniforme qui se prête particulièrement bien à la réalisation d'une empreinte régulière. Selon un aspect préféré de l'invention, le transporteur comporte une bande continue présentantun brin supérieur et un brin inférieur et des moyens sont prévus pour supporter le brin supérieur au moins à- I 'aplomb de la presse portant le modèle. Ainsi, le transporteur est réalisé à partir d'une bande flexible, ce qui permet de prévoir des investissements réduits pour l'ensemble de l'installation. Selon un autre aspect préféré de l'invention, le plateau de presse comporte des moyens pour réaliser des canaux de part et d'autre de l'empreinte et séparés de celle-ci par un rebord. Ainsi, on alimente l'empreinte en métal en fusion à partir de l'un des canaux (coulée) jusqu'au moment où le métal en fusion atteint 1 'autre canal (dégorgeoir), le niveau du métal dans l'empreinte étant ainsi constant. Selon encore un autre aspect préféré de l'inven- tion, le plateau de presse comporte des formes s'étendant vers le bas sur au moins deux côtes parallèles à la direction d'avancement du transporteur, ou mieux encore, sur les quatre côtés. Ainsi, lors de la réalisation de l'empreinte, la couche dessable se trouve maintenue sur les côtés et le sable est tassé comme dans un châssis, de sorte que l'empreinte résiste à la poussée du métal au moment de la coulée. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion résulteront encore de la description ci-apres d'un exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de côté du dispositif de moulage selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus partielle, agrandie par rapport à la figure 1, du dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe du plateau de presse et du modèle selon un plan passant par l'axe du transporteur, - la figure 4 est une vue en coupe partielle de la couche de sable selon le plan IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en coupe selon le plan V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 2, - la figure 7 est une vue en perspective des empreintes successives obtenues, avant coulage du métal En référence aux figures, le dispositif selon l'invention comporte un transporteur 1 s'étendant sensiblement horizontalement, un distributeur de sable 2 disposé au-dessus du transporteur 1 au voisinage d'une extrémité de celui-ci, un modele 3 monté sur un plateau de presse 4, actionné par une presse 5- au-dessus du transporteur 1 reposant sur le marbre de la presse au droit du modèle, en aval du distributeur de sable 2 pour former une empreinte dans le sable, et une poche de coulée 6 disposée au-dessus du transporteur 1 en aval de la presse 5. Afin d'égaliser le niveau de la couche de sable 7 entre le distribùteur de sable 2 et la presse 5, on prévoit avantageusement un rouleau 8 s'étendant transversalement au transporteur 1. Sur le mode de réalisation représenté, le dispositif comprend en outre un second distributeur de sable 9, disposé au-dessus du transporteur I, en aval de la poche de coulée 6 pour recouvrir de sable blanc la pièce coulée. Le transporteur 1, les distributeurs de sable 2, 9, la presse 5 et la poche de coulée 6 sont supportés de façon habituelle par des châssis non représentés. Le transporteur 1 comporte une bande continue, par exemple, une bande de caoutchouc armée de fils d'acier, présentant un brin supérieur 10 et un brin inférieur 11 et supporté à ces extrémités par des rouleaux 12 entraînés de façon conventionnelle par des moyens non représentés. Sur le mode de réalisation représenté, le brin supérieur 10 est supporté à l'aplomb de la presse 5 et de la poche de coulée 6 par une plaque horizontale 13 (figures 4 à 6). On voit sur la figure 3 que le plateau de presse 4 comporte sur sa face inférieure des bourrelets 14 et 15 s'étendant transversalement et qui, lors du coup de presse, réalisent respectivement dans la couche de sable un bassin de coulée 32 et un canal d'alimentation 16 d'une part, et un canal de dégorgement 17 d'autre part. Les canaux d'alimentation 16 et de dégorgement 17 sont formés de part et d'autre de l'empreinte formée par le modèle 3 et sont séparés de celle-ci par un rebord, respectivement 19 et 20, dans lequel sont réalisées des attaques de coulée et de dégorgement, respectivement 33 et 34 (figure 2) qui correspondent à des nervures de faible épaisseur, respectivement 35 et 36 sur le plateau de presse (figure 3).Le plateau de presse comporte également des formes 21, s'étendant vers le bas sur deux côtés parallèles à la direction d'avancement du transporteur 1 et sur deux côtés perpendiculaires, le tout formant un cadre en dépouille. De part et d'autre du transporteur 1, on prévoit de préférence des rives, guide sable formées par exemple par des poutrelles 22 supportées par des plaques latérales 23, ces poutrelles 22 s'étendant 1 égè remen t -au-des sus des bords du brin supérieur 10 du transporteur 1 afin d'empêcher le sable de s'écouler de part et d'autre du transporteur 1. Au niveau de la poche de coulée 6, on prévoit de préférence une tôle de protection 24 disposée au-dessus du transporteur et comportant une ouverture centrale 25, sensiblement de la dimension de l'empreinte totale laissée par le modèle 3 et les bourrelets 14 et 15. De plus, la tôle de protection 24 comporte des rebords 26 inclinés vers l'ouverture 25. Ainsi, lors de la coulée du métal en fusion, on évite une projection de métal fondu sur les bords de la couche de sable ou sur le transporteur. On remarque sur la figure 2 que dans le mode de réalisation représenté, le rouleau 8 servant à égaliser la couche de sable est porté par un arbre 27 tourillonnant dans des paliers 28 portés par les rives 22. Le procédé de moulage en série de pièces de fonderies selon l'invention se déroule alors de la façon suivante : du sable de moulage, par exemple du sable vert de fonderie, est déposé sur le bras supérieur 10 du transporteur 1 selon une couche 7 par la goulotte 29 du distributeur de sable 2. A ce propos, on notera que le sable peut être déposé soit de façon continue soit de façon discontinue pour former une série de tas de sable, le transporteur étant lui-même déplacé de façon continue (avec presse va et vient) ou pas à pas (avec presse fixe). Le niveau de la couche de sable est uniformisé par le rouleau 8 et une empreinte est réalisée par le modèle 3 et la plaque de presse 4.Lorsque l'empreinte ainsi réalisée arrive au niveau de la poche de coulée 6, du métal en fusion est verse dans le bassin de coulée 32 alimentant le canal de coulée 16 (flèche C, figure 4) et le métal s'écoule alors par dessus le rebord 19 à travers les attaques 33 dans l'empreinte 18, le tropplein de métal fondu s'écoulant dans le canal 17 par dessus le rebord 20. Ainsi, on constate que l'épaisseur de la pièce de fonderie est déterminée par la hauteur du bas de l'attaque de dégorgeoir 34 car on s'arrête de couler des que du métal déborde par l'attaque 34. Après la coulée, et selon le mode de réalisation préférée de l'invention, du sable blanc est déposé par le distributeur 9 sur la surface supérieure du métal coulé et protege ainsi les opérateurs contre le rayonnement du métal en fusion et le métal lui-même contre la corrosion résultant de l'environnement tout en assurant une peau de piece traditionnelle à l'ancienne en coulée à découvert. La pièce de fonderie se refroidit ensuite progressivement, au fur et à mesure qu'elle est entrainee par le transporteur et elle est évacuée à l'extrémité du transporteur, par exemple sur une plaque incline 30 ajourée, ce qui permet de récupérer le sable dans un bac 31, ou de la renvoyer en continu à la sablière, tandis que la pièce de fonderie est récupérée à la base de la plaque 30 et transportée vers un poste de finition. Bien entendu, l'invention n 'est pas limitée au-x modes de réalisation décrits ci-dessus et on peut y apporter des variantes d'exécution. Ainsi, on peut remplacer le rouleau 8 par une plaque inclinée formant raclette mobile ou fixe. On peut également prévoir des formes 21 seulement sur les bords de la plaque de presse parallèles au bord du transporteur 1 s'il s'averse que cette mesure est suffisante pour supporter la pression du métal de coulée. On peut également supprimer totalement les formes 21. Les canaux de coulée peuvent être aussi prévus parallèlement aux bords du transporteur. La plaque support 13 peut être remplacée par une série de rouleaux s'étendant transversalement au transporteur, réduisant ainsi le frottement du brin supérieur du transporteur sur son support en particulier en dehors de la zone de serrage. REVENDICATIONS 1. Procédé de moulage en série de pièces de fonderie, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on dépose une couche de sable (7) sur un transporteur (1), - on réalise des empreintes (18) successives dans la couche de sable (7), - on coule du metal dans chaque empreinte (18), - on évacue simultanément la piece moulée et le sable l'entourant. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de sable est continue. 3. Procédé conforme à la revendication 1 ou à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue la coulée en bordure de l'empreinte (18). 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on verse une mince couche de sable sur le dessus de chaque piece de fonderie après la coulée. 5. Dispositif de moulage de pièces de fonderie, caractérisé en ce qu'il comporte un transporteur (1) s'étendant sensiblement horizontalement, un distributeur de sable (2) disposé au-dessus du transporteur (1) au voisinage d'une extrémité de celui-ci, un modèle (3) monte sur un plateau de presse (4) actionne par une presse (5) au-dessus du transporteur (1) en aval du distributeur de sable (2), pour former une empreinte dans le sable, et un moyen de coulée disposé au-dessus du transporteur (1) en aval de la presse (5). 6. Dispositif de moulage conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (8) pour égaliser le niveau du sable entre' le distributeur de sable (2) et la presse (5). 7. Dispositif de moulage conforme la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour égaliser le niveau du sable comprennent un rouleau (8) s'étendant transversalement au transporteur (1). 8. Dispositif de moulage conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un second distributeur de sable (9) disposé au-dessus du transporteur (1) en aval de la poche de coulée (6). 9. Dispositif de moulage conforme à l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le transporteur (1) comporte une bande continue présentant un brin supérieur (10) et un brin inférieur (11) et en ce que des moyens (13) sont prévus pour supporter le brin supérieur (10) au moins à l'aplomb de la presse (5) portant le modèle (3). 10. Dispositif de moulage conforme à l'une des revendications 5 a 9, caractérisé en ce que le plateau de presse (4) comporte des moyens (14, 15) pour réaliser des canaux (16, 17) de part et d'autre de l'empreinte (18) et séparés de celle-ci par un rebord (19, 20). 11. Dispositif de moulage conforme a l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le plateau de presse (4) comporte des formes (21) s'étendant vers le bas sur au moins deux côtés parallèles à la direction d'avancement du transporteur (1). 12. Dispositif de moulage conforme a l'une des revendications 5 a 11, caractérisé en ce qu'il comporte des rives (22) de part et d'autre de la surface supérieure du transporteur (1) au moins au niveau du distributeur de sable (2). 13. Dispositif de moulage conforme à l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection (24) s'étendant autour de l'empreinte au niveau de la poche de coulée.