Brevet FR2672233A1 — publié le 19920807

La présente invention a pour objet un dispositif et un pro- cédé de fabrication, en continu, de moules de fonderie en matériau granulaire. La demande de brevet français N 2 307 596 décrit un châssis de moules de fonderie, dans lequel i I est prévu un moyen d' introduction et de récupération du matériau granulaire util isé Cemoyen est constituéd'un volume de forme sensi- blement tronconique, dont la petite base est munie d'une trappe à travers laquel le on peut introduire le tube de remplissage cette trappe est étanche à l'air et reste fermée durant toute la durée d'utilisation du chassis. Rprès moulage, le vide est cassés, le châssis étant retour- né, et la trappe s'ouvre, laissant s'écouler le matériau par gravité. Un tel dispositif et une telle méthode ne confèrent, au moulage, que des cadences lentes, car i l est nécessaire d'effectuer de nombreuses manutentions Par ai i leurs, ia cou 1 ée s'effectue avec e moul e ma i ntenu dans I 'ensemb le des deux châssis, ce qui immobilise deux châssis coûteux pour i 'obtention d'un seul moule De meme, il est néces- saire d'effectuer deux fdis I opération de mise en forme pour obtenir les parties supérieure et inférieure du moule, cette double opération conduisant l'obtention d'un moule camplet. On connait déji à un dispos i t i f et un procédé permettant de pal I ier, en partie, à ces inconvén i ents, tel S que ceux dé- crits dans la demande de brevet francais n 87 10514 Le dispositif dont il s'agit se distingue des similaires par le fait qu'il est constitué d'au moins deux plaques-mo- dèles, placées dans les logements correspondants d'un sup- port, et d'au moins une plaque d'étanchéit et d'une arma- ture comportant deux faces Les éléments du support de p Ia- ques- modèles et les plaques d'étanchéité sont articulés entre eux La feul I le polymère est unique et correspond a la su'rface des plaques d 'étanchéité et des plaques-mo- dèles. Le procéé dconsiste, pour 'essentiel, à préparer les pla- quesmodèles dans le support, à mettre en place, sur ce l es-c i, une envel oppe pol ymère par thermoformage et as- piration 6 travers les plaques, à mettre en place les pla- ques-modèles autour d'une armature comportant, au plus, trois faces, à assurer 1 'étanchéité entre 'enveloppe po- lymère et 'armature, par serrage du film entre armature et plaques, ou par placage de celui-ci sur I 'armature par gon- flage dun joint, à assurer le remplissage avec du matériau granulaire, a assembler, par soudage, les extrémités de 1 a dite enveloppe, par dessus l 'armature supérieure, a mettre sous vide l'espace délimité par l'enveloppe polymère par l'intermédiaire de l'armature, a retirer les plaques et à assembler les mottes, ainsi obtenues, pour la constitution d'empreintes. Ce procédé et ce dispositif permet d'obtenir des mouve- ments avec des manutentions réduites Par a i ileurs, seules I 'armature et l'enveloppe polymère sont uti t iséesau poste de coulée et l'armature est beaucoup plus simple que les chassis utilisés antérieurement, d'o un investissement assez réduit De plus, une seule opération permet d'obte- nir les deux parties d'un moule, ce qui améliore donc le rendement de près de 50 Z Le procédé est semi-continu, mais la coulée peutit être continue, en juxtaposant les mottes Le nombre de pièces nécessaires est réduit, tout comme le volume de matériau granulaire mis en oeuvre. Toutefois, l'utilisation d'une armature a deux faces ne se prête guère a la manutention sur rouleaux et I' importance des courses et des masses a mouvoir limite les perfor- mances. Ledispositif et le procédéselion 'inventionvisent à re- médier à ces inconvénients en proposant un support de p 1 a- ques-modè 1 es à caissons coulissants et p i votants, reli és à une source de vide, suscepti bles de venir se p 11 aquer contre 1 'armature, après interposition d'un fil m polymère, avec pl acage, en superpos i t i on, des extrémités supérieures de celui-ci contre le dessus de l'armature, sous l'effet dune pression et d'une dépression d'air. Ledispositif selon 'inventionse caractérise, principa- ement, en ce que l e support de p I aques-modè es est const i- tué, principalement, de deux caissons, à deux comparti- ments, reliés, chacun, à une source de vide, capables de coulisser et de pivoter 1 'un vers 'autre, par rapport à un bâti entourant une table vibrante sur laquel le est placée une armature à trois faces, reliée à la source de vide. Le grand compartiment de chaque caisson est réal isé aux di- mensions d'une plaque-modèle, qui en assure la fermeture par encastrement dans une feui I I ure prévue à cet effet dans ie bord de V'ouverture dudit caisson. Le petit compartiment de chaque caisson est entièrement clos et comporte, dans saparoi située dans le prolongement de la plaque-modèle, des orifices de passage d'air. La largeur du petit compartiment est déterminée en fonc- tion de cel le de I 'armature et correspond environ aux 2/3 de celleci.30 Les caissons coulissent et pivotent par I intermédiaire de deux touri I I ons, d i sposés i atéra ement dans e p an médi an de chaque caisson, et de lumières, formant glissières, aménagées à la partie supérieure du bati.35 L 'armature est formée des trois faces d'un para I élogramme rectangle, dont la face supérieure est absente, dont les faces verticales, reli ées par une nervure centrale creuse recouverte d'un filtre microperforé, comportent, chacune, outre un dispositif de filtrage, un embout de mise sous vide, muni d'un clapet anti-retour, un touril on de manu- tention, un sabot d'appui, pour le bridage sur la table vi- brante, et une surface usinée, destinée à servir de réfé- rence géométrique aux pièces moulées. Le procédé de mise en oeuvre du disposi tif selon l'inven- tion se caractérise, principalement, en cequ'il consiste, après avoirdisposé le bâtiautour de 1 a table vibrante,: mettre les caissons en position horizontale, encastrer une plaque-modèle dans chacune des feu i lures des grands compartiments de chaque caisson, thermoformer, sur chaque plaque-modèle, un fi lm en ma- tière plastique, débordant par dessus chaque petit com- partiment des caissons, mettre les deux compartiments de chaque caisson en com- munication avec la source de vide, par action sur les électrovannes, pulvériser, éventuellement, sur la surface de chaque film, un produit anti-adhérent, disposer i'armature sur la table vibrante, après avoir écarté, puis fait pivoter les caissons en position ver- ticale, plaquer les plaques-modèles contre I'armature, par cou- lissement des tourillons dans les fenêtres, formant glissières, du bati, so 1 i dar i ser l es caissons a 1 a table vibrante, so i t di- rectement, soit grâce à un bâti intermédiaire, remplir, avec un materiau granulaire, I 'espace aissé libre entre les deux pl aques-modè es, l a tabl e vibrante étant en action, me t tre e pe t i t compartiment de chaque ca i sson à l a pres- sion atmosphérique, par action sur les électrovannes, replier chacune des extrémités du film plastique, qui recouvra i t chaque pe t i t compartiment du ca i sson, contre le dessus de la motte de sable, mettre Ila nervure creuse de I 'armature en communication avec lasource de vide, pour obtenir larigidification de la motte, couper le vide dans les grands compartiments des cais- sons par i'intermédiaire des électrovannes correspon- dantes et reculer ceux-ci afin de libérer l'armature, évacuer l a mo t te vers 1 a 1 igne de coul e, en ma i N tenant l'armature sous dépress i on, ramener les caissons en position horizontale pour un nouveau cycle d'opération. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ceci que, grâce à la réduction des courses et des masses en mouvement, les performances sont amél iorées La présence d'une face de fond sur l 'armature facil i te, par ai leurs, un certain nombre de manutention. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre du dispositif mis en oeuvre selon le procédé de l invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexes sur lesquels: la figure I représente le dispositif en position ini- tiale, film plastique en place, la figure 2 représente la secornde étape du procédé, cor- respondant autbasculement, à la verticale, des plaques- modèles et à la mise en place de l'armature, la figure 3 représente la troisième étape du procédé, correspondant au rapprochement des plaquesmodèles et au repliage de l'extrémité du film, la figure 4 représente la quatrième étape du procédé, correspondant à a 1 ibération de i 'armature, par recul des plaques-modèles, après constitution de la motte, la f i gure 5 représente une vue en perspective de I 'arma- ture. Les figures représentent un dispositif de fabrication, en continu, de moules de fonderie en matière granulaire, se- Ion I invention, comportant un bâti 10 à lumières 11, sup- portant, par 'intermédiaire de tourillons 31, 41, des caissons 30 et 40 à grands compartiments 32, 42 à feuillures 321, 421, dans lesquelles s'encastrent les plaques-modè 11 es 50, 60, et petitscompartiments 33, 43 à orifices d'aspirations 331, 431; les dits caissons étant rel iés une source de vide, respectivement, par des tuyauteries souples 322, 422 et 332, 432 centrales, par des électrovannes 323, 423, 333, 433; I ensemble étant disposé autour d'une armature 70 à ctés 71 72, 73, re- I i és par une nervure creuse 74 à f i I tre m i croporeux 741, mise en commun i cat i on avec la source de vide par i i ntermé- d i a i re d'un embout 75, muni de touri I I ons de manuten t i on 76, de sabots d'appui 77 et d'une surface usinée 78. En examinant plus en détail les figures 1 à 4, on remarque que lamise en position horizontaie des caissons 30 et 40 permet un encastrement aisé des plaques-modèles 50 et 60 dans les feuil lures 321 et 421 des grands compartiments 32 et 42 etune mise enplace facile d'un film polymère 9 g, 92 sur les plaques-modèles et sur les petits compartiments 33 et 43, à 'aide de la dépression exercée dans 'en- semble des compartiments par I ' intermédiaire des tuyaute- ries souples 322, 422, 332, 432, par action sur les élec- trovannes 323, 423, 333, 433 La pu I vér i sat i on d' un pro- du i t sur l a surface du fil m pol ymère, su i v i e d'un séchage rapide, sont d'autant faci I i tés par cette présentation ho- rizontale. L'ex i S tence de touri I ons 31 et 41 sur l es c tés des ca i s- sons 30 et 40 et I ' introduction de ceux-ci dans les lu- mières 11 du bâti 10 permettent, comme le montre les fi- gures 2 à 4, un basculement et un coul issement aisés des caissons 30 et 40 supportant les plaques-modèles 50 et , qui permet leur rapprochement ou leur écartement par rapport à l armature 70 reposant, par sa base 73, sur la table vibrante 80. En examinant plus particulièrement la figure 3, on remar- que que, sous réserve d'avoir, préalablement, cassé le vide dans les petits compartiments 33 et 43 des caissons, les extrémités 911 l et 921 des films polymères peuvent être rabattues sur la partie supérieure 101 de la motte en matériau granulaire, avec superposition des bords avant applicat ion du vide dans la nervure creuse 74 de l 'armature par l intermédiaire des embouts 75, et après mise en fonetion de la table vibrante, faisant suite au remplissage de l intervale entre plaques-modèles avec du matériau granulaire. Revend i ca t i ons. I Dispositif pour ia fabrication de moules de fonderie, notamment en ma tériau granul a i re, comportant des pl aques- modè 1 es, des pl aques d'étanché i té, une armature, au mo i ns une envel 1 oppe p olymère, un moyen d'a 1 imentat i on en maté- riau granulé, et des moyens de mise sous vide constitués d'au maoins deux plaques-modèles, placées dans les loge- mernts d'un support, I 'armature comportant, au plus, trois faces, caractérisé en ce que l e support de pl aques-modè 1 es ( 50, 60) est constitué, pr i nc i pal ement, de deux ca i ssons ( 30, 40) a deux compartiments ( 32, 42 et 33, 43) reliés chacun a une source de vide, capabl es de cou isser et de pi- voter I 'un vers l 'autre, par rapport a un biti ( 10) entou- rant une table vibrante ( 80) sur laquelle est placée une armature ( 70) a trois faces ( 71, 72, 73), reliée a la source de vide. 2 Dispos i t i f sel on a revendicat i on 1, caractér i sé en ce que le grand compartiment ( 32, 42) de chaque caisson ( 30, ) est réalisé aux d i mens i ons d'une p 1 aque-modè I e ( 50, 0), qui en assure la fermeture par encastrement dans une feuil lure ( 321, 421) prévue a cet effet dans le bord de I'ouverture dudit compartiment ( 32, 42). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ence que e petit compar t i ment ( 33, 43) de chaque caisson passage d'air ( 331, 431). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la largeur du petit compartiment ( 33, 43) de chaque caisson ( 30, 40) correspond, environ, aux 2/3 de la lar-35 geur de i 'armature ( 70). Sl Juns uol o und Bpl A Bp azinos Di Dano uol, o Dlunmw -wuoo ue uossloz enbobi Bp slu Bw 14 u J Ddwo Do xnap s BI autlwu E t(et "g) lw Uliidwoo Dd W O lld enboq D sns -Sp JduopÀoqp I un t(Ig SUO 5 S l O Bf lbi ( O 'OS)suossl=o anb -D 4 oqo D Bp su Bwlujdwo spu DJB sep (, ) l JI I I Z) l nej s Bp Bunz Doq Lo Su Dp ( g 'cg) B jlpow-anbol d aun J Juls Do UB - Bl ID uozl Joq uoi 41 sod UB suossl Dz SB I Bal Baw g Z : D '( 08) luo Dqilf lqol Dl a P jno 3,nn (Ol) 13 Bq ai 9 sodslp Jlono D s Jdo 't uam Bl Dd -1 ou Duid 'l Sl S Uo D 11 nb e B UB S $la J Dl DJOOD ' t 1 l SUO ll t D lp -uahÀu sa 1 uo l S j l, B 41 sods l p np Junno ua es I l a P p D Jd '_ OZ O s Balnow s B Dol Id xno D nbtl J 4 B Woa 6 Bo U Beialg Ep Jl N as D Bl Ur ul SBP ' ( 8 L) e B Ul o s On afl un le 'B 4 uoql à alqo* ot uns e Bopluq a 1 B nod (LL) lndd p 3 oqns un 'tg 9) uo l lu 4 nu Du Bp Uo l l Jfno, un ';unolu -1 UD 4 un Bd Dl unp lunuw q ap l à snos e Bs B u p ( g L) nfow B Un 'f BDE 1 Ji l B a P Jll sdsd l P un u J 4 no 'tuno D Du D 4 ulodwo Ioi '(D t IL) 9 uou J Bdouliw u -ll j un.p a BiÀalnoo Du (/i L) Bsnfaiz Eloj UBD Jeunnulu Bun l d s Bel IBJ '(ZL, '1/L) s BI Dlfl u Eh s Beo J sal 3 U Op 'Buasq D Is B B Jn Bluinsdns B Djc Di 4 uop '1 86 uolo Bz B Wa DJ 5 U Oll IDJ Dd un p O l (CL ';Z L ' L) si Bzo J slo 4 l sep B Wyaijoj 4 S e Bnthl D Wid, I Bnb a BD UB e l J Ào Do DD 'l Uoi 4 l D lp UB Bna D UO BS J l l lsodsl O g ( 01) 13 gq np BJàn Bljdns 13 J Did DI D s BB 6 -DU;BUJD s S Bi El S Si 51 16 3,UDWJOJ 'BIDUO Zl Jo 4 (Il t) SB@l Unl Bp c B, '( sur la table vibrante ( 80), aprés avoir écarté, puis fait pivoter les caissonsen po- sition verticale, pl aquer es pl aques-mod lles contre i 'armature, par cou- lissementdestourillons ( 31, 41)descaissons ( 30, 40) dans les lumièrees du baâti ( 10), sol idariser es ca i ssons ( 30, 40 > à 1 a tabl e v i brante ( 80), soit directement, soit grâce à un barti intermé- diaire (non représenté), rempli r, avec un ma ter iau granut 1 a i re, I ' espace aissé libre entre esdeux pl aques-modè 1 es ( 50, O >, 1 a tab le vibrante étant en action, mettre les petits compartiments ( 33, 43) de chaque caisson ( 30 40) a la pression atmosphérique, par ac- tion sur les électrovannes ( 333, 433), replier chacune des extrémités du film plastique, qui recouvrai t chaque peti t compartiment du caisson, contre le dessus de la motte de sable, mettre la nervure creuse ( 74) de I 'armature en communi- cationavec lasource de vide, pour obtenir larigidifi- cation de la motte, couper l e v i de dans l es grands compart i ments ( 32, 42) des ca i ssons ( 30, 40) par I ' i N termédiaire des é lectro- vannes correspondantes ( 323, 423) et reculer ceux-ci, 1 1 afin de I ibérer i armature, évacuer la motte vers la l igne de coulée, en maintenant l'armature sous dépress i on, ramener l es ca i ssons ( 30, 40) eni pos i t i on horizonta le pour un nouveau cycl e d'opéra t i on.