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Procédé et appareil perfectionnés pour libérer et extraire des pièces de fonderie de moules.
La présente inventipn concerne le mode de libéra- tion et d'extraction d'une pièce moulée d'un châssis de moulage revêtu intérieurement d'un moule réfractaire et elle a particulièrement trait à un procédé et à un appareil perfectionnée pour libérer et extraire ainsi des corps métal- liques creux, tels que des tuyaux, qui ont été moulés en utilisant la force centrifuge, de châssis de moulage garnis intérieurement de sable du type fermé en une seule pièce.
Les tuyaux de fer sont ordinairement moulés avec une bride en forme de cloche à une extrémité et un collet à l'autre extrémité. Lorsqu'un tuyau a été moulé par le pro- cédé utilisant la force centrifuge dans un châssis de
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moulage fermé, ce tuyau ne peut pas être libéré de son moule par des dispositifs mécaniques exerçant une traction ou une poussée sur lui et tendant à le déplacer par rapport au châssis de moulage sans qu'il y ait danger d'endommager soit le châssis de 'moulage, soit la pièce moulée. Il en est ainsi parce que, lorsque l'extrémité à bride en forme de cloche est tirée du châssis de moulage, le collet comprime le moule en avant de lui, de sorte que le tuyau se trouve coincé dans ce moule.
Il est de pratique oourante de secouer le moule de sable pour le faire sortir d'un châssis de mou- lage fermé en soumettant ce châssis de moulage à une suc- cession de secousses violentes sur une machine vibrante.
Bien qu'il soit possible, de cette manière, de libérer une pièce moulée de son moule, le temps passé à cette opéra- tion, la main-d'oeuvre nécessitée par la manipulation du châssis de moulage et le danger d'endommager les châssis de moulage sont tels qu'un procédé plus rapide, plus efficace et plus économique est désirable. On a également imaginé des appareils pour découper le moule de sable au moyen de fraises ou lames mécaniques mais bien que des appareils de ce genre présentent des avantages vis-à-vis du procédé de seoouage, lorsqu'il y a des croûtes qui font saillie par rapport à la pièce moulée dans le moule de sable, ces croûtes empêchent le fonctionnement convenable des fraises ou outils mécaniques et rendent extrêmement difficile le retrait de la pièce moulée de son moule.
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Afin de faciliter le retrait d'une pièce moulée par la force centrifuge de son châssisde.moulage et d'ob- vier aux inconvénients inhérents aux procédés décrits ci- dessus, la présente invention apporte un procédé et un appareil servant à désintégrer une partie du moule et à libérer la pièce moulée dans une mesure voulue pour que la pression qui est ensuite appliquée sur la pièce moulée puisse la faire sortir du châssis de moulage sans qu'elle se coince dans le moule. L'invention est particulièrement applicable pour libérer des tuyaux moulés, qui sont extrê- mement difficiles à retirer par d'autres procédés, et elle est destinée à tre utilisée comme opération préliminaire au démoulage mécanique d'une pièce moulée de son châssis de moulage.
Pour mieux faire comprendre l'invention, ainsi que ses buts, caractéristiques et avantages, on en décrira ci- après un mode de réalisation en se référant aux dessins an- nexés, dans lesquels : Fig.l est une élévation latérale de l'appareil ou installation utilisé pour libérer un tuyau moulé d'un châs- sis de moulage fermé,suivant le procédé de l'invention.
Fig.2 est une occupe longitudinale d'un châssis de moulage circulaire et d'un tuyau moulé en position pour la première opération de démoulage.
Fig. 3 est une coupe transversale correspondante suivant la ligne III-III de la fig.2.
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Fig. 4 est une vue de détail d'un montant de support servant à guider un ajutage à air comprimé dans le moule disposé dans le châssis de moulage.
Pour raison de commodité, on a représenté dans la fig.l une construction, telle qu'un hangar 1, constituant un atelier auquel les châssis de moulage 2 sont amenés d'une machine à mouler par la force centrifuge en faisant rouler ces châssis le long de rails 3. Les châssis de moulage 2 sont momentanément arrêtés sous-ce hangar pour être soumis à la première opération du démoulage; ils sont du type en une seule pièce tels que ceux habituellement utilisés dans la fabrication de tuyaux moulés par le procédé utilisant la force centrifuge et comportent des perforations 27 qui permettent l'échappement des gaz de fonderie pendant les opé- rations du moulage.
Ces châssis de moulage 2 comportent des frettes 4 qui les guident le long des rails 3 et aident de façon correspondante à les placer convenablement pour leur faire subir la première opération du démoulage.
Une enveloppe 5 entoure les châssis de moulage 2 et sert à emprisonner et recueillir la poussière. Pour faire entrer les châssis de moulage 2 dans cette enveloppe 5, des portes articulées horizontalement sont prévues d'une maniè- re facile à comprendre aux points où les rails 3 entrent de- dans et en sortent. De préférence, un ventilateur ou souf- îlerie 7, commandé par un moteur 8 et comportant une ou plusieurs tuyauteries d'aspiration 9 reliant l'enveloppe 5
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à cette soufflerie est prévu dans une fosse 6 placée sous cette enveloppe.
Toutefois, l'enveloppe collectrice de poussière 5 et le dispositif serva.,t à y produire une as- piration ne font pas essentiellement partie de l'invention, mais sont simplement représentés pourillustrer un procédé rationnel servant à réduire la poussière et le sable fin volants par suite du fonctionnement de l'appareil.
Sur un côté du hangar 1, est prévue une plate-forme ou chariot mobile 10, muni de préférence de son propre moteur et d'un mécanisme réducteur de vitesse (représentés sohématiquement en 11) ce chariot étant monté pour avancer et reculer sur une voie 12, qui est parallèle à l'axe lon- gitudinal du châssis de moulage 2. Un support 13 est monté sur l'extrémité avant du chariot 10; ce support maintient rigidement un tuyau de soufflage 14 et contient un raccord reliant un tuyau souple à air 15 au tuyau 14. Ce tuyau souple à air 15 est à son tour relié à u.ie canalisation d'air comprimé 16, munie d'un robinet 17 en un point con- venable.
Pour que le tuyau souple 15 soit maintenu soulevé et ne traîne pas à terre dans le hangar 1 pendant le dépla- oement du chariot 10, on utilise de préférence un contre- poids 18 relié par une corde 19 audit tuyau, cette corde passant sur des poulies 20 suspendues au plafond du hangar 1.
Le tuyau de soufflage 14 et son ajutage 25 sont gui- dés vers le moule de sable 21 d'un châssis de moulage 2 par un support montant 22 adjacent à l'extrémité du châssis de moulage 2.
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Ce support montant 22 comporte une ouverture 23 par laquelle on peut faire passer le tuyau de soufflage 14 et le diriger dans le moule 21 au niveau voulu. Pour main- tenir le châssis de moulage 2 à l'alignement du tuyau de soufflage 14, on utilise un dispositif mécanique quelconque bien connu servant de butée dans le trajet des châssis de moulage 2 le long des rails 3. A cet effet, on a représenté (fig.3) des plaques de centrage concaves 24 lui sont bou- lonnées sur les rails 3, les bords de la partie concave de ces plaques 24 étant légèrement plus élevés que les rails 3.
On peut facilement faire rouler les châssis de moulage 2 pour les amener sur les plaques de centrage 24, sur lesquel- les elles se trouvent placées à l'alignement du tuyau de soufflage 14.
En se reportant particulièrement à la fig.2, on ver- ra que le tuyau moulé 26 est de type courant, comportant une bride en forme de cloche 28 àune extrémité et un collet 29 à l'autre extrémité. L'ajutage 25 est dirigé dansle moule 21 à l'extrémité de la pièce moulée 26 comportant le col- let 29.
L'appareil fonctionne comme suit : Lorsque le châssis de moulage 2 est mis en place, on fait avancer.16- gèremant le chariot 10 de façon que l'ajutage 25 pénètre à peine dans le moule 21, à mi-distance entre la surface intérieure du châssis de moulage 2 et la surface extérieure de la pièce moulée 26. On ouvre alors le robinet à air comprimé 17 de sorte qu'un jet d'air est dirigé sous une
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pression considérable dans le moule 21. On fait alors avancer le chariot 10 de façon que le tuyau de soufflage 14 soit poussé dans le moule 21 en perçant un trou de part en part dans le sens de la longueur de ce moule et en chassant par soufflage le sable désintégré à l'extrémité du châssis de moulage 2 et par les petites perforations 27.
On aconstaté qu'en perçant le moule 21 de cette façon il se produit une désintégration et un enlèvement suffisants du sable pour libérer la pièce moulée 26 de façon qu'elle puisse ensuite être facilement retirée par un dispositif mécanique de dé- moulage. Tant que le moule 21 est intact, ses propriétés cé- menteuses et la présence du collet 29 à l'extrémité du tuyau moulé 26 en empâchant l'extraction sans danger d'en- dommager le châssis de moulage 2 ou la pièce moulée 26.
!lais, après le percement du moule 21 de la manière décrite, suf- fisamment de sable est retiré de l'espace annulaire compris entre le châssis de moulage 2 et la pièce moulée 26 et la dé- sintégration du moule 21 est suffisamment amorcée, de sorte que l'application subséquente d'une pression produite méca- niquement et tendant à déplacer la pièce moulée 26 par rapport à son châssis de moulage 2 termine la désintégration du moule 21 et permet de retirer facilement la pièce de moulage 26.
Bien que, dans certains cas, il puisse être désirable de percer le moule 21 en plus d'un endroit, on a constaté qu'ordinairement une seule application du jet d'air 25 suf- fit, en prenant soin toutefois de voir que le moule 21 soit percé sensiblement sur toute sa longueur. Selon une variante
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facile à concevoir, des ajutages supplémentaires 25 sont prévus de façon que plusieurs trous puissent être percés en même temps; l'invention s'étend également à ce i;iode de réa- lisation. On a toutefois constaté que, pour des travaux or- dinaires, une seule application du jet d'air 25 produit la désintégration du moule 21 dans une mesure qui permet de retirer facilement la pièce moulée 26 par la seconde opération du démoulage.
La seconde opération du démoulage consiste de pré- férence à soumettre la pièce moulée 26 au moyen de dispositifs mécaniques, à une force qui tend à la déplacer dans le sens de sa longueur, tout en maintenant fixe le châssis de moulage 2. Dans ce but, divers genres d'appareils peuvent être uti- lisés, comme par exemple un piston plongeur hydraulique ou un appareil de démoulage comprenant des mandrins intérieur et extérieur serrés respectivement contre la pièce moulée et le châssis de moulage et des dispositifs pour tirer ces man- drins en sens opposés. Le dispositif physique utilisé pour extraire la pièce moulée 26 ne fait toutefois pas partie de l'invention.
Bien qu'on ait parlé de l'air comprimé comme agent préféré servant à produire la désintégration préliminaire du moule, d'autres fluides sous pression peuvent être utilisés d'une manière analogue pour produire le même effet et l'in- vention s'étend à l'utilisation de ces autres fluides.
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Improved method and apparatus for releasing and extracting foundry parts from molds.
The present invention relates to the mode of releasing and extracting a molded part from a molding frame coated internally with a refractory mold and is particularly concerned with an improved method and apparatus for releasing and extracting thereby. hollow metal bodies, such as pipes, which have been molded using centrifugal force, sand-lined molding frames inside the closed type in one piece.
Iron pipes are commonly cast with a bell-shaped flange on one end and a collar on the other end. When a pipe has been molded by the method using centrifugal force in a frame of
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closed molding, this pipe cannot be released from its mold by mechanical devices exerting a traction or a push on it and tending to move it relative to the molding frame without there being any danger of damaging either the frame of 'molding, or the molded part. This is because when the bell-shaped flanged end is pulled from the mold frame, the collar compresses the mold in front of it, so that the pipe gets stuck in that mold.
It is common practice to shake the sand mold out of a closed mold frame by subjecting the mold frame to a series of violent shakes on a vibrating machine.
While it is possible in this way to free a molded part from its mold, the time spent in this operation, the manpower required in handling the mold frame and the danger of damaging the molds. molding frames are such that a faster, more efficient and more economical process is desirable. Apparatuses have also been devised for cutting the sand mold by means of cutters or mechanical blades, but although devices of this kind have advantages vis-à-vis the seoouage process, when there are crusts which protrude. compared to the molded part in the sand mold, these crusts prevent the proper functioning of the cutters or power tools and make it extremely difficult to remove the molded part from its mold.
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In order to facilitate the removal of a molded part by centrifugal force from its molding frame and to obviate the drawbacks inherent in the methods described above, the present invention provides a method and apparatus for disintegrating part of the mold. mold and releasing the molded part to a desired extent so that the pressure which is then applied to the molded part can push it out of the mold frame without it getting stuck in the mold. The invention is particularly applicable for releasing molded pipes, which are extremely difficult to remove by other methods, and it is intended to be used as an operation preliminary to the mechanical demolding of a molded part from its molding frame.
In order to better understand the invention, as well as its objects, characteristics and advantages, an embodiment thereof will be described below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a side elevation of the apparatus or installation used to release a molded pipe from a closed molding frame, according to the method of the invention.
Fig.2 is a longitudinal view of a circular molding frame and a molded pipe in position for the first demolding operation.
Fig. 3 is a corresponding cross section taken on the line III-III of fig.2.
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Fig. 4 is a detail view of a support post for guiding a compressed air nozzle in the mold disposed in the mold frame.
For convenience, there is shown in Fig. 1 a construction, such as a shed 1, constituting a workshop to which the molding frames 2 are brought from a molding machine by centrifugal force by rolling these frames the along rails 3. The molding frames 2 are momentarily stopped under this shed to be subjected to the first demolding operation; they are of the one-piece type such as those customarily used in the manufacture of pipes molded by the centrifugal force process and have perforations 27 which allow the escape of foundry gases during the molding operations.
These molding frames 2 comprise hoops 4 which guide them along the rails 3 and correspondingly help to place them suitably in order to subject them to the first demolding operation.
An envelope 5 surrounds the mold frames 2 and serves to trap and collect dust. In order to fit the molding frames 2 into this envelope 5, horizontally hinged doors are provided in an easy to understand manner at the points where the rails 3 enter and exit. Preferably, a fan or blower 7, controlled by a motor 8 and comprising one or more suction pipes 9 connecting the casing 5.
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this blower is provided in a pit 6 placed under this envelope.
However, the dust collecting envelope 5 and the device for producing suction therein are not essentially part of the invention, but are simply shown to illustrate a rational process for reducing dust and fine sand. flywheels as a result of the operation of the device.
On one side of the hangar 1, a mobile platform or trolley 10 is provided, preferably provided with its own motor and a speed reduction mechanism (represented sohematically at 11), this trolley being mounted to move forward and backward on a track. 12, which is parallel to the longitudinal axis of the molding frame 2. A support 13 is mounted on the front end of the carriage 10; this support rigidly holds a blowing pipe 14 and contains a fitting connecting a flexible air pipe 15 to the pipe 14. This flexible air pipe 15 is in turn connected to a compressed air pipe 16, provided with a tap 17 at a suitable point.
So that the flexible pipe 15 is kept raised and does not drag on the ground in the hangar 1 during the movement of the trolley 10, a counterweight 18 is preferably used connected by a rope 19 to said pipe, this rope passing over pulleys 20 suspended from the hangar ceiling 1.
The blast pipe 14 and its nozzle 25 are guided towards the sand mold 21 of a mold frame 2 by an upright support 22 adjacent to the end of the mold frame 2.
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This upright support 22 has an opening 23 through which one can pass the blowing pipe 14 and direct it into the mold 21 at the desired level. In order to keep the molding frame 2 in alignment with the blowing pipe 14, some well-known mechanical device is used which serves as a stop in the path of the molding frames 2 along the rails 3. For this purpose, it has been used. shown (fig. 3) concave centering plates 24 are bolted to it on the rails 3, the edges of the concave part of these plates 24 being slightly higher than the rails 3.
The mold frames 2 can easily be rolled over onto the centering plates 24, on which they are placed in line with the blast pipe 14.
Referring particularly to Fig. 2, it will be seen that the molded pipe 26 is of the standard type, having a bell-shaped flange 28 at one end and a collar 29 at the other end. The nozzle 25 is directed into the mold 21 at the end of the molded part 26 comprising the collar 29.
The apparatus works as follows: When the molding frame 2 is in place, the carriage 10 is moved forward. 16- generating the carriage 10 so that the nozzle 25 hardly penetrates the mold 21, halfway between the surface interior of the molding frame 2 and the exterior surface of the molded part 26. The compressed air valve 17 is then opened so that a jet of air is directed under a
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considerable pressure in the mold 21. The carriage 10 is then advanced so that the blowing pipe 14 is pushed into the mold 21 by drilling a hole right through in the direction of the length of this mold and by blowing away the sand disintegrated at the end of the mold frame 2 and through the small perforations 27.
It has been found that by piercing the mold 21 in this way sufficient disintegration and removal of the sand occurs to release the molded part 26 so that it can then be easily removed by a mechanical de-molding device. As long as the mold 21 is intact, its cementing properties and the presence of the collar 29 at the end of the molded pipe 26 preventing the extraction without danger of damaging the molding frame 2 or the molded part 26.
However, after piercing the mold 21 in the manner described, sufficient sand is withdrawn from the annular space between the molding frame 2 and the molded part 26 and the disintegration of the mold 21 is sufficiently initiated, so that the subsequent application of a pressure produced mechanically and tending to move the molded part 26 relative to its molding frame 2 ends the disintegration of the mold 21 and allows the molding part 26 to be easily removed.
Although in some cases it may be desirable to pierce the mold 21 in more than one location, it has usually been found that a single application of the air blast 25 will suffice, taking care, however, to see that the mold 21 is drilled substantially over its entire length. According to a variant
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easy to design, additional nozzles 25 are provided so that several holes can be drilled at the same time; the invention also extends to this iodine embodiment. It has been found, however, that for ordinary jobs a single application of the air jet 25 causes the mold 21 to disintegrate to an extent which allows the molded part 26 to be easily removed by the second demolding operation.
The second demolding operation preferably consists in subjecting the molded part 26 by means of mechanical devices to a force which tends to move it in the direction of its length, while keeping the molding frame 2 fixed. , various kinds of apparatus can be used, such as for example a hydraulic plunger or a demoulding apparatus comprising inner and outer mandrels clamped respectively against the molded part and the molding frame and devices for pulling these mandrels. in opposite directions. The physical device used to extract the molded part 26, however, does not form part of the invention.
Although compressed air has been referred to as the preferred agent for producing the preliminary disintegration of the mold, other pressurized fluids can be used in a similar manner to produce the same effect and the invention applies to the invention. extends to the use of these other fluids.