Brevet FR2685230A1 — publié le 19930625

La présente invention se rapporte à un assemblage en grappe de modèles pour le moulage "à modèle perdu" de pièces dont la forme correspond à celle d'un modèle, et concerne aussi un procédé d'assemblage en grappe de tels modèles. Pour le moulage "à modèle perdu" de plusieurs pièces coulées simultanément dans un même moule, des modèles réalisés en matière sensible à la chaleur, comme notamment cire ou polystyrène, sont assemblés sous la forme de "grappes". Habituellement, chaque grappe comprend un conduit sur lequel un certain nombre de modèles sont greffés. Le tube est fréquemment en polystyrène et forme dans le moule un "conduit de coulée" au travers duquel une matière en fusion (par exemple un métal) peut s'écouler jusqu'aux et dans les modèles. Dans ce but, des bossages ou "attaques de coulée" sont prévus entre le conduit de coulée et chacun des modèles. Le montage des modèles sur la ou les attaques correspondantes s'effectue à l'aide de moyens de fixation divers,le plus souvent au moyen d'un ou plusieurs points de colle appliqués sur chaque modèle. Toutefois, la fixation des modèles sur le conduit de coulée à l'aide de points de colle a pour inconvénients de ne pas permettre un positionnement précis des modèles sur le conduit, et d'obliger à appliquer une quantité importante de colle pour assurer un bon maintien de chaque modèle. Ceci entraîne des défauts sur les pièces, liés aux coulures et dégagements gazeux que produit la colle lors de la coulée. D'autre part, si l'assemblage des grappes est effectué mécaniquement, chaque nouvelle série de pièces oblige à effectuer sur la machine avec laquelle s'effectue l'assemblage, des réglages longs et compliqués. Aussi, la présente invention a pour but de proposer un assemblage en grappe qui pallie les inconvénients ci-dessus et qui permet de simplifier et de rendre plus rapide l'assemblage en grappe de tels modèles. A cet effet, l'invention a pour objet un assemblage en grappe de modèles, notamment en polystyrène, pour la réalisation d'au moins une pièce moulée suivant la technique de coulée dite "à modèle perdu", du type constitué par un conduit de coulée d'où fait saillie au moins une attaque de coulée, chaque modèle étant fixé sur une ou plusieurs attaques du conduit par l'intermédiaire de moyens de fixation, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent au moins un doigt à section constante, faisant saillie de chaque modèle et apte à s'emmancher à force dans un logement de forme correspondante prévu sur une attaque de coulée. L'assemblage est encore caractérisé en ce que chaque modèle comporte au moins deux doigts à section sensiblement constante. Suivant une caractéristique de l'invention, chaque doigt a une longueur supérieure ou égale à la profondeur du logement correspondant, et de préférence supérieure de 3 à 5 mm. Suivant encore une autre caractéristique de l'assemblage, la section constante précitée de chaque doigt, ainsi que celle de chaque logement correspondant, est circulaire ou oblongue. L'invention se caractérise encore en ce que la profondeur précitée de chaque logement est supérieure ou égale au diamètre ou à la dimension principale du doigt venant s'y emmancher. Plus particulièrement, suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque doigt est cylindrique et possède un diamètre supérieur ou égal à 12 mm. En outre, l'invention se caractérise en ce que le diamètre ou dimension en section de chaque doigt est supérieur d'environ 0,3 mm à celui du logement correspondant. On notera ici que chaque doigt comporte un chanfrein à son extrémité libre, et de préférence un chanfrein à 450 dont la longueur est supérieure à 1 mm. D'autre part, l'invention a également pour objet un procédé d'assemblage en grappe de modèles pour coulée à modèle perdu de pièces de moulage, caractérisé en ce qu'on emmanche à force un ou plusieurs doigts à section constante du modèle dans un ou des logements de forme correspondante, prévus dans une ou plusieurs attaques appartenant à un conduit de coulée. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple, qui suit et se réfère aux dessins et dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle d'un assemblage en grappe conforme à l'invention - la figure 2 est une vue agrandie d'un détail désigné par la flèche II sur la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique d'un poste d'assemblage en grappe selon l'invention. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit une partie d'un assemblage 10 qui a la forme générale d'une grappe. L'assemblage en grappe 10 comprend une pluralité de modèles 20, dont un seul est illustré et ayant la forme de la pièce (non représentée) que l'on désire obtenir. Comme expliqué plus haut, chaque modèle 20 est de préférence en polystyrène ou analogue, de manière à fondre suivant la technique dite "à modèle perdu" lors de la coulée dans un moule (non représenté) d'un matériau en fusion tel que métal, avec lequel on veut réaliser la pièce de moulage. Outre la pluralité de modèles 20, l'assemblage 10 comprend un conduit de coulée 30 également composé d'un matériau fusible, ici du polystyrène. Le repère 31 désigne l'espace intérieur du conduit de coulée 30. Sur les figures 1 et 2, on voit des bossages 32 faisant saillie de la périphérie externe du conduit de coulée 30 pour constituer des attaques de coulée. Les modèles 20 sont montés et positionnés sur les attaques de coulée 32 correspondantes à l'aide de moyens de fixation qui vont être décrits en détail maintenant. Conformément à l'invention, les moyens de fixation des modèles 20 sur les attaques 32 du conduit de coulée 30 comprennent au moins un doigt à section constante 23, faisant saillie de chaque modèle 20, et en regard d'un logement de forme correspondante 32a, prévu sur une attaque 32. On voit sur la figure 1 que chaque modèle 20 est fixé sur le conduit de coulée 30 par l'intermédiaire de deux ensembles doigt 23 - logement 32a qui constituent des moyens de fixation par emmanchement à force. Evidemment, selon la taille du modèle 20, on peut envisager plus de deux ensembles 23-32a. Chaque doigt 23, et donc chaque logement 32a, a une section transversale circulaire ou oblongue, selon les caractéristiques d'écoulement que l'on souhaite obtenir lors de la coulée. En se reportant à la figure 2, on remarque que le doigt 23 est généralement cylindrique et possède un diamètre au moins égal à 12 mm. La longueur "L" du doigt 23 est supérieure à la profondeur "P" du logement correspondant 32a. Ici, l'ensemble doigt 23 - logement 32a est représenté sensiblement avec ses dimensions réelles, et on voit que la longueur "L" est supérieure à la profondeur "P" de 3 à 5 mm. Aussi, la profondeur P de chaque logement 32a est supérieure ou égale à la dimension principale en section (cas d'un doigt oblong) ou au diamètre (cas d'un doigt circulaire) du doigt 23. On remarque également sur la figure 2 qu'un chanfrein 24 est formé à l'extrémité libre de chaque doigt 23. De préférence, le chanfrein 24 sera sensiblement incliné à 450 par rapport à l'axe longitudinal X-X' du doigt 23, et aura une longueur suivant cet axe au moins égale à 1 mm. Comme indiqué plus haut, chaque doigt 23 qui doit être emmanché à force dans un logement 32a correspondant, vient en regard de ce logement quand le modèle 20 est placé en vis-à-vis du conduit 30. D'autre part, pour permettre la fixation par engagement à force, chaque dimension en section transversale (ou diamètre) du doigt 23 est supérieure de quelques dixièmes de millimètres à la dimension correspondante du logement 32a. Dans le cas de la figure 2, le doigt 23 a un diamètre extérieur qui est supérieur d'environ 0,3 mm au diamètre intérieur du logement 32a illustré. Ainsi, il est possible d'obtenir un assemblage en grappe qui présente une section généralement constante, contrairement aux assemblages par collage de l'art antérieur où apparaissait souvent un bourrelet de colle. En outre, puisque cet emmanchement à force ne peut être effectué qu'une seule fois pour chaque doigt, on évitera les manipulations successives risquant de déformer le modèle. Une autre différence majeure de l'assemblage conforme à l'invention provient de ce que le positionnement du modèle 20 par rapport à la conduite de coulée 30 est trés précis, ce qui améliore grandement la régularité du flux de métal en fusion lors de la coulée. L'assemblage s'effectue grâce à un déplacement du modèle 20 suivant la flèche A (figure 1) dans une direction parallèle à X-X' jusqu'à obtenir une liaison hyperstatique par emmanchement à force du doigt 23 dans le logement 32a. Plus précisement, le doigt 23 vient en butée contre le fond du logement 32a, ce qui permet de limiter les contraintes dans le modèle 20 lors de l'assemblage. D'autre part, avec un tel assemblage à force, lorsque la grappe 10 est plongée avant moulage dans un bain d'enduit de finition, soit le montage est correct et la grappe 10 reste intacte, soit le montage est défectueux (mauvaise étanchéité) et le modèle 20 correspondant se détache sous l'effet de la poussée due à l'immersion. Ainsi les modèles 10 non-conformes pourront être écartés. En outre, puisque l'emmanchement est étanche, il n'y aura pas à la coulée de particules d'enduit entravant le flux de métal en fusion et risquant de créer des défauts par inclusion de ces particules dans la pièce. Evidemment, des particules d'enduit peuvent pénétrer entre le doigt 23 et le logement, mais elles seront nécessairement orientées dans la direction du flux de coulée. On a illustré sur la figure 3 un poste pour l'assemblage de grappes 10 telles que décrites plus haut. Ce poste comprend un châssis 41 monté sur roulettes, sur lequel est disposé un gabarit d'assemblage, ainsi qu'un support pour un réceptacle 50. Ce gabarit est constitué par une colonne 43 sur laquelle un conduit 30 peut être enfilé, et par des butoirs 42 grâce auxquels des modèles 20 à emmancher suivant la flèche A (figure 1) peuvent être positionnés. On comprend que ce poste de montage est particulièrement économique en comparaison avec ceux de l'art antérieur puisqu'il ne comprend pas de vérins, d'appareils d'encollage, etc... Evidemment, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui a été décrit ici, mais comprend tous les équivalents des moyens techniques ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont effectuées selon son esprit. REVENDICATIONS 1. Assemblage en grappe de modèles, notamment en polystyrène, pour la réalisation d'au moins une pièce moulée suivant la technique de coulée dite "à modèle perdu", du type constitué par un conduit de coulée (30) d'où fait saillie au moins une attaque de coulée (32), le ou les modèles (20) étant fixés sur une ou plusieurs attaques (32) par l'intermédiaire de moyens de fixation, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent au moins un doigt (23) à section constante faisant saillie de chaque modèle et apte à s'emmancher à force dans un logement (32a) de forme correspondante prévu sur une attaque de coulée (32). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque modèle (20) comporte au moins deux doigts à section constante (23). 3. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque doigt (23) a une longueur (L) supérieure ou égale à la profondeur (P) du logement (32a) correspondant. 4. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section constante précitée de chaque doigt (23) ainsi que de chaque logement (32a) correspondant, est circulaire ou oblongue. 5. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la profondeur (P) de chaque logement (32a) est supérieure ou égale au diamètre ou à la dimension principale du doigt (23) venant s'y emmancher. 6. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque doigt (23) est cylindrique et possède un diamètre supérieur ou égal à 12 mm. 7. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre ou dimension en section de chaque doigt (23) est supérieur d'environ 0,3mm à celui du logement (32a) correspondant. 8. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque doigt (23) a une longueur (L) supérieure de 3 à 5 mm à la profondeur (P) du logement correspondant. 9. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce chaque doigt (23) comporte un chanfrein (24) à son extrémité libre, et de préférence un chanfrein à 450 dont la longueur est supérieure ou égale à 1 mm. 10. Procédé d'assemblage en grappe de modèles (20) pour coulée "à modèle perdu" de pièces de moulage, caractérisé en ce qu'on emmanche à force un ou plusieurs doigts (23) à section constante du modèle dans un ou des logements (34) de forme correspondante, prévus dans une ou plusieurs attaques (32) appartenant à un conduit de coulée (30).