Brevet FR2635702A1 — publié le 19900302

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MOULAGE La présente invention se rapporte à un procédé de moulage dans lequel des châssis de moulage, composés d'un châssis supérieur et d'un châssis inférieur et mis en circu- lation, sont munis au moins d'une machine à mouler de moules en sable correspondant au modèle à mouler et, le cas échéant après la pause des noyaux, le retournement et l'assemblage des châssis supérieur et inférieur, sont disposés horizontalement les uns derrière les autres et sont amenés à une machine de coulée grâce à laquelle est réalisée la coulée, les châssis étant ensuite transférés à nouveau afin de refroidir les pièces moulées qui sont ensuite démoulées, et les châssis de moulage étant ensuite ramenés à la machine à mouler. L'inven- tion concerne également un dispositif de moulage comprenant au moins une machine à mouler, une machine de coulée et un parcours de refroidissement jusqu'à une machine de débourrage à guidage horizontal, pour des châssis de moulage composés de châssis supérieur et inférieur. Pour fabriquer des pièces moulées, on utilise généra- lement des châssis de moulage constituées d'un châssis supé- rieur et d'un châssis inférieur appelés parfois demi-châssis. Ces deux châssis sont transférés à une machine à mouler o les châssis supérieur et inférieur sont remplis de sable de fonderie ou de moulage pressé pour être conformé exactement sur le modèle à mouler. Le cas échéant, après la mise en place des noyaux et la pose de bassins de coulée, le châssis de dessus ou de dessous est retourné et ces deux châssis sont ensuite assemblés après positionnement à l'aide de chevilles correspondantes et les châssis sont alignés les uns derrière les autres et amenés à une machine de coulée. Après la coulée des pièces moulées, les châssis sont transférés sur un trajet de refroidissement à l'extrémité duquel ils sont vidés alors que les pièces moulées sont séparées du sable de moulage. Les châssis vides sont ensuite ramenés à la machine à mouler. Les pièces moulées (ou de fonderie) ont besoin, en fonction de leur épaisseur de paroi et de leur taille d'une durée de refroidissement relativement longue avant d'être refroidies suffisamment pour pouvoir être sorties des châssis de moulage et séparées (au cours du décochage) du sable de moulage. Il faut, en conséquence, prévoir un trajet de refroi- dissement correspondant relativement long et, donc, un grand nombre de chassis de moulage relativement onéreux en circula- tion. L'un des buts de la présente invention est précisément de proposer un procédé et un dispositif de moulage ou de fonderie qui puisse être mis en oeuvre avec une quantité sensiblement plus restreinte de châssis de moulage en circu- lation. A cet effet, le procédé selon l'invention est caracté- risé en ce que les pièces moulées encore entourées de leur moule en sable sont débourrés ou démoulées des châssis de moulage à la fin d'un circuit de refroidissement primaire lorsque les pièces qui viennent d'être coulées comportent une coquille extérieure solidifiée suffisamment résistante pour permettre leur transport à l'intérieur de leur moule en sable, et en ce que les pièces moulées entourées de leur moule en sable sont disposées à la suite les unes des autres et en étant soumises à des retournements successifs, en appui le long d'un circuit de refroidissement secondaire qui les guide latéralement, jusqu'à ce que les moules en sable puissent être séparés des pièces moulées, tandis que les chassis de moulage sont ramenés à la machine à mouler à la fin du parcours de refroidissement primaire. Dans le procédé selon l'invention, le parcours de refroidissement est ainsi séparé en un parcours primaire et un parcours secondaire, les châssis de moulage étant transférés uniquement au cours du parcours de refroidissement primaire mais non pas au cours du parcours de refroidissement secon- daire. Les pièces qui viennent d'être coulées sont débourrées hors des châssis de moulage le plus tôt possible en restant entourées de leur moule en sable de fonderie. La longueur du trajet de refroidissement primaire est dimensionnée en consé- quence et peut être déterminée en calculant le module de fusion ou la vitesse de solidification de la pièce coulée. Le débourrage (extraction du bloc de sable hors du châssis de moulage) n'a lieu que lorsque les pièces qui viennent d'être coulées présentent une coquille extérieure solidifiée suffi- samment rigide pour qu'elle ne puisse pas se rompre ou se fêler ou éclater au cours du transport le long du parcours de refroidissement secondaire grâce au soutien offert par les blocs de sable de fonderie entourant les pièces coulées, ou bien que du métal ne puisse pas s'échapper ou que la forme géométrique des pièces coulées ne se modifie pas de façon sensible. Au cours du transport le long du circuit de refroi- dissement secondaire, les blocs de sable de fonderie peuvent être retournés jusqu'à cinq fois. Il sont supportés latéra- lement vers l'extérieur par des parois de guidage correspon- dantes. Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, les châssis de moulage sont soumis à un nettoyage pendant ou après le débourrage des pièces coulées encore entourées de leur moule en sable, de manière que les parois des châssis de moulage soient lisses pour permettre la forma- tion des moules en sable par pressage préalable et par pres- sage final du sable de moulage. Les moules en sable peuvent être soumis à une pré-compression et à une compression finale par pressage à impulsion. Le dispositif de moulage selon l'invention est carac- térisé en ce qu'il comporte relié à un convoyeur à circuit fermé, un autre convoyeur formant un circuit de refroidis- sement secondaire sur lequel sont supportées, à-la file et en étant soumises à des retournements, les pièces coulées entou- rées des moules en sable et qui ont été soumis à un débourrage par une machine à débourrer, tandis qu'un circuit primaire de refroidissement situé sur le trajet du convoyeur à circuit fermé s'étend entre la machine de coulée et la machine de débourrage sur une longueur telle que les pièces coulées présentent, à la fin du circuit de refroidissement primaire, une coquille extérieure solidifiée qui soit suffisamment rigide pour permettre le transport ultérieur par l'autre convoyeur des pièces coulées entourées de leur moule en sable. Le convoyeur à circuit fermé peut être guidé le long d'une installation de nettoyage qui suit la machine de débourrage et la machine à mouler fonctionne par pré-pressage et pressage final ou bien par pressage à impulsion. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à un titre non limitatif et en regard du dessin annexé o la figure unique est une vue schématique en plan d'un mode de réalisation de l'invention. L'installation de moulage représentée comporte un convoyeur à circulation ou à circuit fermé 1 qui présente un parcours d'alimentation 2 pour le transport des châssis vides. A l'extrémité du trajet d'alimentation 2, les châssis de moulage 3 amenés par le convoyeur à circuit fermé 1 sont refoulés par un vérin 4 dans un dispositif de transfert 5. Dans ce dispositif de transfert, les châssis de moulage 3 sont séparés en châssis supérieur 6 et en châssis inférieur 7 qui sont transférés respectivement d'un côté et de l'autre pour être introduits ensuite par un vérin 8 dans une machine à mouler 9 ou 10. Les machines à mouler 9, 10, comportent des trémies de distribution de sable 11 fixes ou mobiles qui peuvent être amenés ou placées au-dessus de chacun des châssis supérieur ou inférieur 6 ou 7 dans la machine à mouler corres- pondante 9 ou 10. On réalise dans les machines 9, 10 des moules en sable de moulage correspondant au modèle à mouler. Les châssis supérieur et inférieur 6, 7 qui quittent les machines à mouler 9, 10 avec leurs moules en sable terminés sont retour- nés, tandis que la face extérieure du moule est égalisée, et sont munis d'un bassin de coulée puis sont amenés, le cas échéant après mise en place des noyaux, à un dispositif de transfert 13 o les châssis supérieur et inférieur 6, 7, sont positionnés et assemblés l'un à l'autre et expédiés ensuite comme des châssis de moulage prêts à la coulée 14 dans une zone 15 du convoyeur de transfert 1. Le dispositif de trans- fert 13 est également muni de vérins correspondants 16. Les châssis de moulage sont ensuite agrafés, chargés ou protégés contre le soulèvement par la pression de moulage (appelée quelquefois pression ferro-statique) par un châssis supérieur d'alourdissement. Les châssis de moulage prêts à la coulée 14 qui se trouvent sur le parcours d'alimentation horizontal 15 sont amenés longitudinalement en continu, alignés les uns derrière les autres à une machine de coulée 17 munie d'une busette de coulée 18. La machine de coulée 17 est guidée, pendant le processus de coulée, le long de glissières de guidage 19 parallèlement au châssis de moulage correspondant 14, ou bien elle est raccordée à un four de coulée sous pression. Le parcours ou chaîne de coulée 15 forme, depuis la machine de coulée 17 jusqu'à une machine de débourrage 20 munie d'un vérin d'actionnement 21, un parcours de refroidis- sement primaire dont la longueur correspond au mode de réali- sation envisagé. La machine de débourrage 20 secoue les moules en sable 22 contenant la ou les pièces coulées pour les expulser hors de chaque châssis de moulage 14 sur un transporteur horizontal 23 entre deux parois de guidage latéral 24. Le transporteur 23 constitue un trajet de refroidissement secondaire qui se termine par un dispositif de séparation 25 du sable de fonderie et des pièces moulées. Le transporteur 23 fonctionne en continu ou par séquences selon une disposition en parallèle ou multi-étagée. Les moules ou blocs en sable de fonderie 22 contenant la ou les pièces coulées s'appuient les uns sur les autres tout en étant retournés dans la direction de transport car ils sont transportés alignés et poussés les uns derrière les autres. En outre, ils sont supportés latéralement par les parois de guidage 24 et ils sont supportés par en-dessous par le trans- porteur 23. Ils sont en conséquence maintenus dans une forme stable autour des pièces coulées afin que celles-ci, grâce à leur coquille extérieure solidifiée formée au cours du trajet de réfrigération primaire et grâce au soutien que lui offre le moule en sable 22, ne puissent pas se rompre ou se fêler ou éclater et devenir ainsi inutilisables. Les châssis de moulage vides 14 sont poussés, dans la zone de la machine de débourrage 20 sur le parcours d'alimen- tation 2 pour le transport de retour des châssis vides qui se trouvent placés en dessous de la ligne de transfert 15, par exemple à l'aide d'un vérin 26 ou d'un entraînement à bielles et sont rapatriés aux machines de moulage 9, 10. Dans la zone du trajet d'alimentation 2 est disposé un dispositif de nettoyage (non-représenté) pour les châssis de moulage 14. Ce dispositif peut être équipé de brosses ou d'autres organes de nettoyage et sert ainsi à nettoyer les parois intérieures des châssis de moulage 14 de façon à maintenir, dans la mesure du possible, ces parois intérieures lisses, ce qui, d'une part, assure une bonne mise en forme du moule en sable et, d'autre part, un débourrage sans dégradation par la machine de débourrage 20. A ce sujet, il est également avantageux de transporter les châssis de moulage séparément sous la forme de châssis supérieur et inférieur 6 et 7, jusqu'au dispositif de transfert 5 o ils sont amenés aux machines de moulage correspondantes 9, 10. Dans le cas o les modèles des pièces de fonderie sont symétriques par rapport au plan de joint, les châssis de moulage supérieur et inférieur 6 et 7 peuvent également être moulés au sable dans une seule machine à mouler. Les machines de moulage 9, 10 sont avantageusement du type à précompression et à compression finale afin d'obtenir des blocs de moules en sable bien formés et de forme stable pour le débourrage et le transfert le long du trajet de refroidissement secondaire. On peut utiliser pour cela une compression à double impulsion, une compression mono-impul- sion, à compression ultérieure réalisé par pressage final o l'on presse la face arrière ou le dos du châssis à l'aide d'une plaque de pressage munie d'un listel ou d'une barrette périphérique, le sable de moulage étant ainsi bien ancré auk parois du chassis. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de moulage dans lequel des châssis de moulage, composés d'un châssis supérieur et d'un châssis inférieur et mis en circulation, sont munis au moins d'une machine à mouler de moules en sable correspondant au modèle à mouler et, le cas échéant après la pause des noyaux, le retournement et l'assemblage des châssis supérieur et infé- rieur, sont disposés horizontalement les uns derrière les autres et sont amenés à une machine de coulée grâce à laquelle est réalisée la coulée, les châssis étant ensuite transférés à nouveau afin de refroidir les pièces moulées qui sont ensuite démoulées, et les châssis de moulage étant ensuite ramenés à la machine à mouler, caractérisé en ce que les pièces moulées encore entourées de leur moule en sable sont débourrées ou démoulées des châssis de moulage à la fin d'un circuit. de refroidissement primaire lorsque les pièces qui viennent d'être coulées comportent une coquille extérieure solidifiée suffisamment résistante pour permettre leur transport à l'intérieur de leur moule en sable, et en ce que les pièces moulées entourées de leur moule en sable sont disposées à la suite les unes des autres et en étant soumises à des retour- nements successifs, en appui le long d'un circuit de refroi- dissement secondaire qui les guide latéralement, jusqu'à ce que les moules en sable puissent être séparés des pièces moulées, tandis que les châssis de moulage sont ramenés à la machine à mouler à la fin du parcours de refroidissement primaire. 2.- Procédé de moulage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les châssis de moulage sont soumis à un nettoyage pendant ou après le débourrage des pièces coulées encore entourées de leur moule en sable de fonderie, de manière que les parois des châssis de moulage soient lisses pour permettre la formation des moules en sable de fonderie par pressage préalable et par pressage final du sable de moulage. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moules en sable sont soumis à une compression préalable et à une compression finale par pressage à impulsion. 4.- Dispositif de moulage comprenant au moins une machine à mouler, une machine de coulée et un parcours de refroidissement jusqu'à une machine de débourrage à guidage horizontal, pour des châssis de moulage composés de châssis supérieur et inférieur, caractérisé en ce qu'il comporte, relié à un convoyeur à circuit fermé (1), un autre convo- yeur (23) formant un circuit de refroidissement secondaire sur lequel sont supportées, à la file et en étant soumises à des retournements, les pièces coulées entourées de leur moule en sable (22) et qui ont été soumis à un débourrage par une machine à débourrer (20), tandis qu'un circuit primaire de refroidissement située sur le trajet du convoyeur à circuit fermé (1) s'étend entre la machine de coulée (17) et la machine de débourrage (20) sur une longueur telle que les pièces coulées présentent, à la fin du circuit de refroidis- sement primaire, une coquille extérieure solidifiée qui soit suffisamment rigide pour permettre le transport ultérieur par l'autre convoyeur (23) des pièces coulées entourées de leur moule en sable (22). 5.- Dispositif de moulage selon la revendication 4 caractérisé en ce que le convoyeur à circuit fermé (1) est guidé le long d'une installation de nettoyage, placée à la suite de la machine de débourrage (20) et en ce que la machine à mouler (9, 10) fonctionne par pressage préalable et final ou par pressage à impulsion.