Brevet FR2650519A1 — publié le 19910208

L'invention est relative à une installation de décochage qui trouvera notamment son application dans le domaine de la fonderie. Parmi les différents procédés connus dans le milieu de la construction mécanique pour l'obtention de pièces, la fonderie demeure l'une des techniques les plus performantes pour la fabrication de pièces en séries. Après avoir élaboré l'alliage on procède à la coulée dans des moules. I1 existe différentes sortes de moules, cependant le plus utilisé est le moule à sable de fonderie. Ce moule est formé d'un bac que l'on remplit de sable en ayant soin de créer dans le sable une empreinte correspondant à la pièce à réaliser. Cette empreinte est produite par un noyau en polystyrène expansé ou tout autre matériau approprié. Il existe des machines spéciales capables de placer le noyau et de remplir le bac de fonderie avec le sable en ie tassant par un mouvement vibratoire; Ces machines préparent les moules en série, qui sont ensuite acheminés vers le poste de coulée. Là, l'opérateur verse l'alliage en fusion, contenu dans une poche, dans le moule où progressivement le noyau de matériau fusible est remplacé par l'alliage qui se solidifie à mesure qu'il se refroidit. A l'issue de cette opération de coulée et lorsque l'alliage est totalement solidifié, il convient de récupérer la pièce coulée, c'est le rôle du décochage. Pour cela, il existe actuellement plusieurs techniques. Une solution consiste à utiliser des bacs à fond escamotable. Dans ce cas, le fond est retiré lorsque le bac est déposé sur une table de décochage. La table est formée d'une longue grille animée d'un mouvement vibratoire entretenu au moins per un moteur. Ainsi, le bac est secoué en permanence et en ,outre, on crée un mouvement de déplacement du bac, ce qui permet de les disposer les uns à la suite des autres sur la table de décochage. Les secousses ont pour but de décrocher le sable des parois de la pièce et du bac et en outre, de favoriser l'élimination du sable à travers les mailles de la grille de la table. Cette technique présente quelques inconvénients. Tout d'abord, il est nécessaire de disposer de bacs à fond escamotable, ce qui ne représente pas le cas général et ensuite, la table de décochage est très bruyante et pénible pour l'environnement. Une autre solution utilisée consiste à employer un dispositif apte à retourner le bac de fonderie au-dessus de la table de décochage. A cet égard, on peut utiliser un pont roulant muni d'un dispositif de préhension du bac de fonderie à fixation décentrée. Durant la première phase de la manipulation, le dispositif de retournement est verrouillé, ce qui permet de maintenir le bac en position droite. Lorsque celui-ci est placé au-dessus de la table de décochage, le mécanisme de verrouillage est libéré et la fixation décentrée occasionne son retournement brutal. le défaut de la technique de renversement est le déchargement quasi-instantané du contenu du bac de fonderie. En effet, la table de décochage se trouve en une fraction de seconde recouverte par le sable et les pièces coulées. Le fait que la table de décochage soit fortement chargée requiert de la part du mécanisme d''entrainement vibratoire une puissance importante et les efforts intenses mis en jeu ont également des répercussions sur l'environnement. En outre, les pièces coulées présentes sur la table de décochage masquent la grille de la table et par conséquent, le sable de fonderie est plus difficile à éliminer, ce qui oblige à utiliser une longueur de table de décochage très importante étant donné son efficacité réduite. Les pièces sont ensuite récupérées à l'extrémité de la table de décochage par un système de raclette ou un dispositif à électroaimant si la forme des pièces et leur nature le permettent. Actuellement, le décochage constitue une phase délicate dans les opérations de fonderie et il s'agit d'une opération très coOteuse, importante en surface occupée au sol et la plus difficile à automatiser. Le but principal de la présente invention est de présenter une installation de décochage, destinée à être intégrée dans une fonderie et qui présente une très grande efficacité dans son travail. En particulier, elle est compatible avec l'utilisation de bacs ' de fonderie traditionnels, et la table de décochage est relativement très courte. L'installation de décochage de la présente invention est compacte et forme un ensemble homogène et il faut ajouter que les vibrations nécessaires à la table de décochage sont nulles. Par conséquent, les nuisances sont très limitées. Un autre avantage de ia présente invention est de présenter une installation de décochage qui puisse facilement être automatisée. En effet, l'installation comprend un point d'entrée qui consiste à introduire un bac de fonderie dans des moyens d'élévation, une première sortie où les pièces moulées sont délivrées exemptes de sable et une seconde sortie qui récupère le sable dans un bac par exemple. De la sorte, aucune intervention humaine n'est nécessaire pour effectuer les différentes opérations de décochage et de récupération. De conception simple mais robuste, l'installation de décochage de la présente invention, grâce à sa compacité, ses économies de main d'oeuvre et sa capacité à être automatisée, devrait trouver'un large débouché dans l'industrie où elle pourra s'adapter à l'environnement existant. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaltront au cours de la description qui va suivre qui n'est 'cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'installation de décochage qui trouvera son application dans le domaine de- la fonderie pour séparer le sable des pièces moulées contenues dans un bac ou conteneur à l'issue de la coulée est caractérisée par le fait qu'elle comprend - un déverseur de bac ou conteneur à action progressive, - une table de décochage à fort pouvoir séparateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe, parmi lesquels - la figure 1 schématise les principaux éléments de l'installation-de décochage selon la présente invention, - les figures 2a, b, c, d et e représentent les différentes phases du fonctionnement du déverseur de bac selon la présente invention, - les figures 3a et 3b schématisent un mode préférentiel de construction de la surface de criblage de la table de décochage vu respectivement de face et de profil, - la figure 4 illustre un mode de construction de l'installation de décochage en vue de côté, - la figure 5 représente en vue de face cette même réalisation de l'installation de décochage selon la présente invention. La présente invention vise une installation de décochage qui trouvera notamment son application dans le domaine de la fonderie. Les techniques de formation des pièces métalliques par moulage d'un alliage sont largement connues. I1 s'agit d'un procédé économique pour les grandes séries et qui permet d'obtenir des pièces de formes très complexes. La première étape consiste à réaliser un moule dans lequel la pièce sera coulée. Pour cela, on utilise généralement un bac ou châssis que l'on remplit de sable de- fonderie en ayant soin de laisser une empreinte correspondant à la forme de la pièce à réaliser. Cette empreinte se matérialise sous la forme d'un noyau confectionné dans une matière appropriée telle qu'en polystyrène ou autre. Lors de la coulée, le métal en fusion vient progressivement remplir l'empreinte. Après refroidissement, il convient de récupérer la pièce et pour cela, il faut éliminer le sable de fonderie-. I1 s'agit de l'opération de décochage. Lorsqu'un châssis ou bac à fond escamotable est employé, on peut Opter le fond et placer le chassis sur une table de décochage à fort pouvoir vibrant. Les secousses mécaniques de forte ampleur provoquent l'effritement du sable qui est éliminé à travers la surface perforée de la table. La solution la plus générale consiste à utiliser un système de pont roulant, qui provoque le retournement du bac et son contenu au-dessus d'une table de décochage. Toujours grâce à un mouvement vibrant, le sable s'élimine partiellement a travers les orifices de la table alors que les pièces sont dirigées vers une sortie. Le défaut de ce procédé réside dans le renversement brutal du contenu du châssis ou bac En effet, la table de décochage se garnit brusquement de l'ensemble du contenu du matériel de moulage et l'élimination du sable est plus difficile étant donné les quantités importantes de matière mises en jeu durant la phase initiale et de plus, les pièces ont tendance à masquer les orifices de la table d'on une plus grande difficulté pour éliminer le sable. Précisément, l'installation de décochage de la présente invention a pour objet de permettre d'aboutir très rapidement à la séparation du sable de fonderie et des pièces moulées avec des efforts mis en jeu relativement limités notamment sans vibrations et une surface- de poste de travail réduite. La figure 1 schématise l'installation de décochage selon la présente invention. Elle comprend tout d'abord un déverseur (1) destiné à renverser un bac (2) garni de sable de fonderie et des pièces moulées au-dessus d'une table (3) de décochage. Le déverseur (1) est à action progressive, c'est-à-dire que l'on évite de renverser brutalement la totalité du contenu du bac (2) sur la table de décochage (3) mais au contraire, l'opération est menée de telle sorte que l'on commence initialement par déverser le sable de fonderie puis les pièces moulées. Ceci présente de gros avantages. Tout d'abord, la table de décochage n'est pas remplie massivement et donc les inerties et efforts mis en jeu ne sont pas intenses. Ensuite, le fait de déposer initialement le sable sur la table de décochage permet d'éliminer celui-ci rapidement. Les pièces moulées ne masquent pas les orifices de la table comme cela se rencontre traditionnellement et donc le sable peut s'écouler librement avec un débit important. Il ne sera pas nécessaire de prévoir une longue distance de criblage sur la table de décochage puisque les pièces sont initialement déjà rénettoyées par le déverseur (1). Dans son fonctionnement, selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, le déverseur (1) élève rapidement et retourne le bac (2) sensiblement à 900 puis soumet ce dernier à un mouvement tournant ralenti, c'est-à-dire lors de la phase critique du renversement. I1 apparaît que l'on assiste à un déversement maximum du contenu du bac (2) lorsque ce dernier est en cours de renversement; ce point de renversement est fonction du frottement différentiel relatif des matériaux contenus dans le bac et de la pente d'inclinaison de la paroi du bac. Par conséquent, en contrôlant la vitesse de renversement-lorsque l'inclinaison est voisine de ce niveau, on limite le débit du renversement qui se trouve étalé. De même, on voit que le sable de fonderie a tendance à se déverser plus rapidement au dehors du bac (2) que les pièces moulées' plus volumineuses. La figure 2a schématise la première phase d'une opération de déversement du contenu d'un bac (2) gerni de sable de fonderie (4) et d'une pièce moulée (5). Le bac est initialement placé sur une plateforme. (6) élévatrice qui comporte un bec (7) de déversement. Le déverseur (1) de l'invention présente un système de guidage de la plateforme (6) élévatrice. Selon la présente invention, on utilise un doute guidage, premièrement la partie inférieure de la plateforme (6) est guidée selon un mouvement vertical par un premier chemin de guidage (8). Deuxièmement, la partie supérieure de la plateforme (6) est guidée selon un mouvement plongeant par un deuxième chemin de guidage (9). Durant toute l'opérstion de renversement du bac (2), ce dernier est fixé à la plateforme (6). Initialement, lors de son mouvement ascendant, la plateforme élévatrice (6) s'élève verticalement telle qu'illustrée à la figure 2b. En effet, le chemin de guidage (9) pour le mouvement plongeant est en forme de crosse et par conséquent, dans la partie verticale de la crosse, les chemins (8 et 9) sont parallèles, ce qui a- pour effet de créer un mouvement vertical de la plateforme (6). Par contre, lorsque le guidage supérieur de la plateforme élévatrice (6) arrive dans la courbe de la crosse 9) telle qu'illustrée à la figure 2c, la divergence rencontrée provoque l'inclinaison de la plateforme (6) et donc du bac (2-). Lorsque le bec (7) de déversement est à l'horizontale telle qu'illustrée à La figure 2d, son extrémité atteint une vitesse nulle, ce qui se traduit par une vitesse de rotation angulaire pour le renyersement du bac (2) extrêmement réduite. Le contenu et plus particulièrement le sable de fonderie (4) s'étend sur le bec (7) et la poursuite du mouvement ascensionnel de la plateforme (6), telle qu'illustrée à la figure 2e, provoque l'écoulement progressif du sable de fonderie (4) à l'extrémité du bec (7) puis. le déversement des pièces moulées (5). Un autre avantage de cette technique est que les pièces moulées ne sont pas laissées tomber brutalement sur la table de décochage. Pour compléter cet effet, un rideau de pendulum (18) suspendu à l'ossature fixe (6) pourra contribuer à ralentir la vitesse de chute des pièces et favoriser leur répartition sur la grille de décochage (10). Selon la présente invention, on utilise un organe moteur créant un mouvement ascentionnel régulier s'appliquant au point de guidage inférieur de la plateforme (6). On pourra par exemple utiliser un dispositif à vérin hydraulique ou autre, animé d'une vitesse de déplacement constante. Toutefois, on pourrait mettre en oeuvre des mouvements mécaniques moteurs à vitesse variable. Quoique déjà très efficace grâce au renversement progressif du bac par le déverseur de l'invention, l'installation de décochage comporte en outre une table de décochage à fort pouvoir séparateur, conséquence de son principe de fonctionnement qui est basé sur celui d'un alimentateur à mouvements alternatifs et est schématisé à la figure 3. Quoique de dimensions relativement réduites, la table de décochage (3) présente une surface de criblage (10) importante. En effet, selon l'invention, 'pour augmenter. la surface de criblage (10), les barreaux (11) qui la constituent sont dénivelés. Ainsi, les surfaces développées des barreaux de séparation (11) sont plus importantes que sur une table plane, cet artifice augmente le passage du sable de fonderie. Plus favorablement, les barreaux (11) de la surface de criblage (10) sont disposés en double pente, tels qu'illustrés aux figures 3a et 3b. Ceci présente plusieurs avantages, notamment d'éliminer rapidement le sable présent à la surface par un mouvement d'étalement favorisant l'écoulement. En outre, la table de criblage est très rigide, posée sur des galets (19), en pente et soumise à un mouvement (20) alternatif, d'avant/arrière, de déplacement qui provoque une trajectoire dirigée de sortie des pièces et qui permet de faire progresser les pièces vers l'avant alors que le sable s'écoule à travers la grille (10). I1 faut noter que cette technique est fort peu sensible aux charges et surcharges qui peuvent être très importantes puisque l'effort à vaincre n'est qu'un effort de roulement, contrairement aux tables vibrantes traditionnelles. Les figures 4 et 5 représentent respectivement en vue de côté et en vue de face un mode préférentiel de -construction d'installation de criblage selon la présente invention. Le déverseur (1) proprement dit comporte une cage (12) formée de profilés assemblés dans laquelle évolue la plateforme (6) élévatrice chargée d'un bac (2). La plateforme (6) dispose d'un bac de déversement (7) soutenue par des bras latéraux (i3). En outre, elle est guidée dans sa partie inférieure par un jeu de galets (14) emboités dans des montants verticaux en profilés. Par contre, la partie supérieure est guidée par un jeu de galets (15) emboités dans un chemin de guidage (9) en forme de crosse. La surface de criblage (10) de la table de décochage (3) illustrée en pointillés à la figure 5, est inclinée pour diriger les pièces moulées désablées vers une sortie latérale (16). Pour cela, la table de décochage est soutenue par des galets (17) placés en pente. Les galets (1-7) ont un positionnement fixe et assurent le soutien de la table de décochage entrainée dans un mouvement alternatif de translation. Alors que traditionnellement, les pièces sont secouée-s également dans une direction verticale, selon la présente invention, seul un mouvement horizontal est employé, ce qui minimise les nuisances dans l'environnement. Lorsque des pièces de petites dimensions doivent être moulées, on pourra avantageusement utiliser une série de redents sur la table de criblage pour favoriser l'évacuation de ces pièces légères. On voit que l'automatisation intégrale de l'installation de la présente invention peut facilement être réalisée en prévoyant une introduction et une évacuation automatiques des bacs (2) dans la plateforme élévatrice (6) et également en adoptant un système de reprise des. pièces en sortie (16). D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ei. REVENDICATIONS 1. Installation de décochage qui trouvera son application dans le domaine de la fonderie pour séparer le sable des pièces contenues dans un bac (2) à l'issue de la coulée, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'elle comprend - un déverseur (1) de bac (2) à action progressive, - une table (3) de décochage à fort pouvoir séparateur. 2. Installation de décochage, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que le mouvement de renversement du déverseur (1) provoque et favorise l'écoulement du sable de fonderie (4) puis des pièces moulées (5). 3. Installation de décochage; selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que le déverseur (1) élève rapidement le bac, retourne le bac(2) à 900 sensiblement puis soumet le bac (2) à un mouvement tournant ralenti. 4. Installation de décochage, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que le déverseur (1) est formé d'une plateforme élévatrice (6) sur laquelle est disposé le bac (2), guidé dans sa partie inférieure selon un mouvement vertical (8) et dans sa partie supérieure selon un mouvement plongeant (9). 5. Installation de décochage, selon la revendication 4, c a r a c t é r i s é e par le fait que la plateforme élévatrice (6) est animée d'un mouvement ascensionnel régulier s'appliquant au point de guidage inférieur. 6. Installation de décochage, selon - la revendication 4, c a r a c t é r i s é e par le fait que le chemin de guidage pour le mouvement -plongeant (9) est en forme de crosse. 7. Installation de décochage, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que la table' de décochage (3) présente des bsrreaux (11) dénivelés. 8. Installation de décochage, selon la revendication 7, c a r a c t é r i s é e par le fait que la table de décochage (3) présente une surface de criblage (10) à barreaux (11) en double pente. 9. Installation de décochage, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que la table de décochage (3) est animée d'un -mouvement (20) alternatif d'avant/arrière, qui provoque one trajectoire dirigée de sortie des pièces. 10. Installation de décochage, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que la table de décochage (3) présente une surface de criblage (16) dont les barreaux (11) sont inclinéslongitudinalement vers une sortie (16).