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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE CHARGEMENT ET LA PRECONCRETION DE MASSES
GRANULEES.
Dans la concrétion de masses granulées pour la confection de moules de fonderie ou de produits céramiques, etc., il est connu de se servir de cadres de remplissage qui sont posés sur les plaques à modèles servant à mouler ou sur les châssis de moulage. Lors du chargement de la masse granulée ces cadres de remplissage doivent empêcher, autant que possible, le débordement de cette dernière ou, dans le cas de la confection de moules hauts, ils doivent permettre l'introduction d'une quantité suffisamment grande. Par ailleurs, on connaît des trémies de remplissage avec fond ouvrant et fermeture, qui reçoivent la quantité de masse granulée nécessaire à la confection du moule et qui, après avoir été tournées jusqu'à ce qu'elles se retournent audessus du modèle ou du châssis de moulage, déversent la masse sans toucher ces derniers.
Parce que la masse granulée non concrétée a un volume considérablement plus grand que la masse concrétée, il se forme un cône de versement, dont une partie coule par dessus les bords du châssis et étant donné que lors de la chute de la masse granulée cette dernière subit une préconcrétion surtout au-dessus des parties élevées du modèle, le total de la quantité est imprécis et surtout la répartition horizontale est mauvaise (trop au milieu, trop peu au bord du châssis).
On a proposé, en outre, d'utiliser des récipients de remplissage dont les volets du fond sont maintenus fermés par des ressorts qu'on pose sur un châssis qui s'appuie sur la plaque à modèle et que l'on charge d'un poids qui appuie sur le remplissage, c'est-à-dire lui fait subir une préconcrétion, de manière que les volets de fond, retenus par là force des ressorts, libéreit le remplissage, de façon que ce dernier et le poids qui le charge tombent sur la plaque à modèle. On obtient de cette façon une répartition horizontale encore plus mauvaise, parce qu'il se produit tout de suite un pressage au-dessus des parties élevées du modèle et, dont l'effet nuisible ne peut être .éliminé que d'une manière insignifiante par l'opération consécutive de vibration.
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On connaît depuis--longtemps le phénomène que, lors de la concré- tion se produit en majeure partie dans la direction de la force, tandis que l'effet de concrétion dans une direction transversale est insignifiante et diminue d'autant plus vite que la concrétion est plus importante d'une faon absolue et que l'épaisseur de la masse granulée à concréter est plus petite.
Ceci prouve que par un pressage on concrète trop fortement'la masse granulée se trouvant au-dessus des parties élevées du modèle et pas assez celle se trouvant au-dessus des parties plus basses du modèle. De nombreux essais pour éliminer au moins partiellement, ce phénomène qui empêche une concrétion uniforme par l'adjonction de mouvements à secousses ou de vibrations agissant dans le plan horizontal ont complètement échoués. L'emploi de blocs pressés sous une forme correspondant au modèle n'a pas fourni de solution satisfaisante non plus parce que les résultats obtenus n'étaient que partiels et que le changement des modèles était rendu difficile d'une manière inacceptable, puis que la confection des moules était rendue plus coûteuse tant de ce fait que par l'extension des dispositifs de modèles.
Le procédé suivant la présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients décrits, au moins en majeure partie, et de procurer de ce fait les conditions pour une machine à mouler automatique donnant satisfaction.
Le procédé;consiste en ce qu'on pose sur le châssis de moulage un récipient à fond ouvrant qui contient une quantité de masse granulée au moins égale a la quantité nécessaire pour la confection du moule, sans cepen- dant dépasser cette quantité d'une façon considérable et dont. la section d'écoulement correspond approximativement à la section intérieure d'un châssis de moulage, puis en ce que la masse granulée qui s'écoule au-dessus de la plaque à modèle après l'ouverture du fond ouvrant du récipient est préconcrétée après la fon de la période de remplissage exclusivement par la production de forces d'inertie dans la masse même, agissant de préférence dans un plan perpendiculaire au plan du modèle et en ce qu'une concrétion supplémentaire de finition est exécutée consécutivement à la dépose du récipient de remplissage.
Le procédé selon la présente invention évite une grande hauteur de chute ou une préconcrétion à l'aide de poids, et de cette manière une concrétion locale indésirable de;la masse granulée lors du remplissage, de sorte que cette masse se place, retenue latéralement par le récipient, plus desserrée et largement , étendue sur le dispositif de modèle et qu'elle n'est concrétée que par les forces d'inertie de la masse granulée même, agissant de préférence dans la direction verticale, tout en fournissant à chaque endroit du châssis de moulage un appoint suffisant en masse granulée.
Des trois possibilités connues de concrétion :
1 - par des forces agissant de l'extérieur sur la masse granulée (par exemple le pressage).
2 - par la projection de cette masse sur le dispositif de modèle à l'aide de turbines ou d'air comprimé et
3 - par le déclenchement de forces d"inertie dans la masse granulée introduite elle-même par suite de variations subites de vitesse, la présente invention n'utilise que la troisième pour la préconcrétion en raison de ses propriétés particulièrement appropriées. La première s'élimine parce que ses propriétés donnent notoirement une mauvaise uniformité de concrétion et la deuxième n'est pas applicable avec la présente invention. Plus la concrétion se rapproche de;la concrétion complète après la concrétion de finition, plus le moule complètement concrété est uniforme.
Pour cette raison, l'invention prévoit de choisir l'intensité de la préconcrétion de façon que les parties inférieures des couches les plus épaisses de la masse granulée soient déjà complètement concrétées lors de la préconcrétion.
L'essai aussi bien que le calcul montrent que les secousses seules, de préférence en direction verticale permettent d'obtenir une concrétion plusieurs fois plus forte que les vibreurs ou les balourds tournants (oscillations) seuls. Pour cette raison, puis parce que les secousses ne donnent
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la soncie fon plus forte que dans les parties de la masse granulée adjacentes a.' plan de roulage et aux modèles et que la concrétion diminue vers le haut, ce procédé joue un rôle particulier dans la préconcrétion. Si l'on monte une table de moulage de manière qu'elle puisse se soulever de son support et si on la fait heurter d'en bas par des masses suffisamment importantes et ayant la vitesse nécessaire, on peut alors obtenir une préconcrétion suffisante.
Mais en général cette forme de réalisation est d'une construction relativeme nt compliquée. Afin d'obtenir finalement un moule.concrété aussi uniformément que possible, le moule préconcrété doit, après la préconcrétion par secousses, être concrété beaucoup plus fortement dans ses parties profondes que dans les parties plus élevées au-dessus des modules. Or, cela n'est pas le cas avec les dispositifs connus à secousses, parce que le coefficient d'élasticité de la masse granulée mélangée avec des liants argileux ne s'élève qu'à 500 kg/ cm2 environ et que cette masse subit une forte déformation élastique.
En con- séquence, pour obtenir ce résultat, la présente invention prévoit supplémen- tairement :le faire frapper la masse à secousses sur un corps, dont la matiè- re permet une forte sollicitation en compression et possède un coefficient d'élasticité aussi bas que possible et qui a la forme d'un cylindre creux, long et de faible épaisseur, ce qui lui permet d'emmagasiner . beaucoup d'énergie potentielle, Le calcul aussi bien que l'essai confirment l'exacti- tude de ces raisonnements. Il est vrai qu'on a déjà proposé d'interposer des couches entre la masse à secousses et l'enclume ou d'employer des rondelles d'acier élastiques en forme de membrane. Mais l'effet de ces couches est trop faible pour produire la différence de concrétion en fonction de la hauteur.
A côté de ces considérations, le procédé à secousses est caracté- risé par une dénivellation relativement forte de la masse granulée, si l'on introduit une masse granulée desserrée, parce que la couche supérieure n'est pas concrétée et par conséquent la friction intérieure de la masse granulée est très petite dans cette couche, lorsque des parois latérales empêchent l'é- coulement latéral de la masse granulée conformément à la présente invention.
La préconcrétion ainsi obtenue qui est favorable pour la concrétion de finition ultérieure peut être encore améliorée, ce qui représente une nouvelle uniformisation de la concrétion, dans le cas des moules en masse granulée à concréter. A cette fin, la présente invention prévoit encore d'alimenter le récipient de remplissage avec davantage de masse granulée qu'il ne le faut pour la confection du moule et de râcler ou de séparer cet excédent après la préconcrétion suivant un plan au-dessus du bord supérieur du châssis de moulage et correspondant à la concrétion de finition ultérieure, de manière que la partie de la masse préconcrétée qui dépasse le bord supérieur du châssis forme un corps tronconique dirigé vers le haut.
Ceci a une influence favorable parce que dans le cas de masses granulées, même de petites forces de concrétion produisent déjà un accroissement considérable du poids spécifique et que parce que les surélévations causées par les fortes dénivellations du modèle et restant après la préconcrétion sont raclées avant la concrétion de finition.
Le procédé est exécuté à l'aide d'un dispositif caractérisé par un récipient pouvant être posé sur le châssis de moulage, qui contient la masse granulée en la quantité nécessaire à la confection du moule sans cependant dépasser considérablement cette quantité et qui est muni d'un fond ouvrant, dont la section d'écoulement correspond approximativement à la largeur intérieure du châssis de moulage, puis par des moyens pour produire des forces d'inertie dans la masse granulée même, agissant de préférence perpendiculairement au plan du modèle et finalement par des dispositifs pour la concrétion de finition après enlèvement du récipient de remplissage.
Les dessins annexés illustrent le procédé, à titre d'exemple, à l'aide d'un dispositif servant à sa mise, en oeuvre qui comprend une machine à mouler avec un récipient de remplissage.
La fig. 1 est une coupe-élévation suivant la ligne a-a de la fig. 2.
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La fig.2 est un plan correspondant.
La fig. 3 est une coupe-élévation suivant la ligne b-b de la fig.
2 passant par le récipient de remplissage.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne c-c de la fige 3 d'un exemple d'application de la présente invention.
Une machine à mouler est constituée par le bâti 1, le piston de pression 2, le piston à secousses 3 qui est soulevé d'une manière connue par un fluide sous pression, et qui retombe après l'échappement du fluide sous pression, par son propre poids, sur le piston de pression qui s'applique, pendant les secousses, dans sa position la plus basse, sur le fond du bâti 1.
Le piston a secousses 3 porte la table à secousses 3a sur laquelle repose la plaque 4 portant le modèle 5. La totalité des organes de contrôle et des conduits '-- air comprimé a été supprimée dans les dessins pour plus de clarté.
Le châssis de moulage 23, qui porte sur son bord supérieur le récipient de remplissage 7, est posé sur la plaque à modèle 4. Ce récipient 7 porte à sa partie inférieure un bord renforcé 7a dont la face intérieure présente des surfaces 7b inclinées vers le bas et vers l'extérieur, qui servent à donner une forme en tronc de pyramide au sable et facilitent le retrait du récipient de remplissage du châssis de moulage. Les parois d'extrémités opposées 7c du récipient sont reliées entre elles par deux parois parallèles 7d décalées par rapport aux bords verticaux des parois 7c. Les parois 7d sont pliées vers l'extérieur a leur partie supérieure et forment ainsi un toit pour les axes 10 qui sont supportés dans les parois latérales 7c.
Deux leviers 11 sont clavetés sur chacun des axes 10, entre les parois 7c et une tôle râcleuse 15, dont les bords 16 s'appliquent sur les surfaces 7e (fig. 3) du bord renforcé 7c du récipient 7, est articulée sur l'axe 12 à l'extrémité de chacun de ces leviers. Les axes 10 portent chacun un levier 18 fixé en dehors d'une des parois 7c du récipient, dont un est articulé au piston 19 et l'autre au cylindre 20 d'un vérin hydraulique ou pneumatique. Le cylindre 20 est relié aux conduits 20a et 20b prébus pour le fluide sous pression. Ce vérin permet d'amener rapidement les deux tôles râcleuses 15 de la position rerprésentée en traits pleins a la position représentée en pointillé à la fig. 1.
Cette figure montre la position des tôles râcleuses après la préconcrétion et la fig. 4 celle correspondant a la réception d'une nouvelle charge de masse granulée dans le récipient 7. Le récipient de remplissage est boulonné sur un bras 25 et fixé dans sa position par une clavette 26 (fig.. 3). Le bras 25 est solidaire de la tige de piston 27, guidée dans le cylindre 28 qui est boulonné sur le bâti 1 de la machine. A sa position supérieure, le cylindre"28 présente une entaille 28a qui reçoit le bras 25 lorsque le récipient s'abaisse sur le châsis de fonderie, de sorte que ce cylindre est fixé dans sa position.
La tige de piston 27 présente un alésage qui reçoit un ressort hélicoïdal 29 qui s'appuie, d'un côté, sur un collet 30 de la tige 31 à l'extrémité supérieure de cette dernière, et de l'autre côté, en 30a sur le fond 27b du piston 27 . La tige 31 est vissée dans le fond du cylindre 28. Pendant les secousses, le ressort hélicoïdal ramène le piston 27 et avec lui le récipient 7 sur le châssis de moulage 23. Le bâti 1 porte, pivotant autour d'un axe 33, le bras 34 qui supporte la plaque de pressage 35, qui est supportée dans le bras 34 à l'aide de tiges filetées 36 et qui est réglable en hauteur par ces dernières.
Au-dessus de la position dégagée A (fig. 2) du récipient 7 se trouve un silo 37 (fig. 1 et 4), dont l'ouverture d'écoulement peut être ouverte et fermée à l'aide de tiroirs 38 (fig. 4). Ces tiroirs peuvent tourner autour des pivots 40 du siloà l'aide de segments 39; ils sont par exemple munis de poids 42 de manière qu'ils se ferment automatiquement. Le récipient 7 porte deux butées 43 qui rencontrent les boulons 44 fixés sur les segments 39 et qui ouvrent la fermeture du silo pendant la montée du récipient 7.
Les butées 43 sont interchangeàbles ou réglables en hauteur, de manière que l'utilisation de butées de hauteurs différentes ou leur réglage en hauteur détermine le niveau du récipient 7 par rapport au silo 37, parce que le mouvement de montée se trouve arrêté du fait.,que les tiroirs 38 rencontrent les parois 37 du silo.
Une couche intermédiaire 46 en forme de cylindre creux posée sir
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lepiston antagoniste 2, est fabriquée en une matière très élastique par e- xemple en résines synthétiques à armatures de toile ou de papier, sert de tam- ,on élastique et absorbe les chocs verticaux pendant les'secousses.
Le dispositif fonctionne comme suit :
En supposant un châssis de moulage rempli et la masse préconcré- tée, on actionne'tout d'abord les tôles râcleuses 15 en fermant le récipient en bas, comme représenté à la fige 1. De ce fait la masse granulée de forme tronconique qui reste dans le récipient au-dessus du châssis de moulage est divisée de telle manière qu'il ne reste, après l'enlèvement du récipient, qu'une superstructure de masse en forme de tronc de pyramide au-dessus du bord supérieur du châssis de moulage, tandis que l'excédent se trouvant au-dessus des tôles râcleuses 15 est recueilli dans le récipient. Après le sectionne- ment du cône de versement, le récipient de remplissage 7 est soulevé par l'ad- mission d'air comprimé dans le cylindre 28.
L'air comprimé entre par l'ou- vertre 50 dans le creux 51 formé par un évidement 27a du piston 27 et par les trous de liaison 52, prévus dans la partie évidée 27a du piston, dans l'alésage central du piston 27, dans lequel se trouve le ressort, de sorte que le fluide sous pression parvient sous la surface 27b du piston. Le pis- ton 27 est soulevé jusqu'à ce que le récipient 7 atteigne la position de pi- votement. Cette position de pivotement correspond à la position du piston
27 dans laquelle il forme tout juste l'ouverture 50. Dans cette position in- termédiaire, le récipient 7 est pivoté au-dessous du silo 37 jusqu'à un ta- quet d'arrêt 54 (fig. 2).
Maintenant l'air comprimé est aussi admis par l'o- rifice 55, de sorte que le piston 27 et avec lui le récipient 7 se soulèvent davantage; pendant cette manoeuvre, les butées 43, fixées de manière interchan- geable sur le récipient de remplissage, poussent contre les doigts 44 des tiroirs 38 du silo et ouvrent complètement ces derniers. Suivant la hauteur des butées interchangeables 43, le remplissage en masse granulée est plus ou moins important..Pendant le pivotement du récipient de remplissage au-dessous du silo, la plaque de pression 35 est pivotée au-dessus du châssis de moulege.
Simultanément au levage du récipient de remplissage 7 et à l'ouverture des volets 38 du silo, le pressage du moule déjà rempli et préconcrété s'effectue aussi du fait que le piston de pression 2 est soulevé, ce qu'on obtient à l'aide d'un organe:de distribution d'air comprimé, non représenté. A l'aide du même organe de distribution, on amorce ensuite la descente du piston de pression 2 et on fait communiquer en même temps l'orifice 55 du cylindre avec l'échappement, tandis que l'orifice 50 reste encore fermé.. Le récipient qui est maintenant rempli, descent jusqu'à la position intermédiaire représentée à la fig. 3, les volets 38 du silo se fermant automatiquement sous l'action des contrepoids 42. Maintenant on dégage la plaque de pression 35 par pivotement et on retire le châssis de fonderie.
Unnouveau châssis est posé et le,récipient de remplissage plein est ramené par pivotement au-dessus du châssis' de- moulage. Du fait qu'on fait communiquer l'orifice 50 avec l'échappement, le récipient descend sur le châssis de moumage, On alimente le cylindre 20 en air comprimé par les orifices 20a de manière que le fond s'ouvre, par quoi la masse granulée se vide sur la plaque à modèle dans le châssis de moulage 23. Pendant les secousses consécutives, la force élastique du ressort 29 applique le récipient de remplissage sûrement contre le châssis de moulage, de sorte que ce récipient et le châssis de moulage restent toujours en contact.
Les chocs de la table à secousses sont absorbés par la couche intermédiaire en forme de cylindre creux qui produit une préconcrétion dans les parties se trouvant sur le modèle en fonction de la hauteur de la masse granulée. Après quelques secousses, la préconcrétion est terminée, et par un changement de la distribution aux conduites d'air comprimé par rapport à l'orifice du cylindre 20, les tôles râcleuses râclent la partie excédente de la masse granulée au-dessus du châssis de moulage et ferment en même temps le fond du récipient. La succession des opérations recommence alors par l'élévation du récipient de remplissage.
L'idée de l'invention peut aussi être matérialisée avec d'autres formes de silos et d'autres fermetures de silos. En particulier, la fermeture du fond du récipient de remplissage n'est pas-limitée aux tôles râcleuses re-
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résentées. Cependant ces dernières ont donné de meilleurs résultats que des tôles râcleuses à mouvement rectiligne, ou tournant autour des axes, parce qu'elles ne se coincent pas en forçant la masse granulée et parce qu'elles égrènent la masse granulée excédente de nouveau en la brisant. Il est évident qu'on peut aussi ouvrir et fermer des silos de grandes dimensions du fait que le récipient de remplissage contrôlé un servo-moteur à air comprimé ou à eau sous pression, qui fait fonctionner la fermeture du silo à l'aide d'un cylindre à air comprimé ou à eau sous pression.
Il faut souligner en particulier que la matérialisation de l'idée de la présente invention n'est pas limitée à certains types de machines a mouler ; l'idée s'applique aussi bien aux machines démouleuses qu'aux machines a renversement. L'application de l'idée est exclusivement liée à la présence de moyens appropriés pour la préconcrétion décrite et pour une concrétion de finition consécutive. Au lieu de produire un sectionnement plan de la masse à l'aide de tôles râcleuses plates guidées suivant une ligne droite au-dessus du châssis de moulage, on paît aussi produire une surface de sectionnement courbée dans les trois dimensions, ce qui permet d'adapter davantage la hauteur de la masse sur des formes extrêmes de modèles aux exigences de la concrétion.
Ceci peut être obtenu par des surfaces de guidage 7e (fig. 2) qui ne sont pas rectilignes, mais qui ont une forme correspondante et par des tôles râcleuses qui sont bombées d'une façon correspondant aux modèles.
REVENDICATIONS .
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1. Procédé pour charger et concréter des masses granulées, caractérisé en ce qu'on pose sur le châssis de moulage un récipient à fond ouvrant qui contient une quantité de masse granulée, au moins égale à la quantité nécessaire pour la confection du moule, sans cependant dépasser cette quantité d'une façon considérable, et dont la section d'écoulement correspond approxi- mativeent , la section intérieure du châssis de moulage, puis en ce que la masse granulée qui s'écoule au-dessus de la plaque à modèle après l'ouverture du fond ouvrant du récipient est concrétée après la fin de¯la période de remplissage, exclusivement par la production de forces d'inertie dans la masse même;
agissant de préférence dans un plan perpendiculaire au plan du modèle et en ce qu'une concrétion supplémentaire de finition est exécutée consécutivement à la dépose du récipient de remplissage.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la reven- dication 1, caractérisé par un récipient pouvant être posé sur le châssis de moulage qui contient la masse granulée en la quantité nécessaire à la confection du moule, sans cependant dépasser considérablement cette quantité et qui est muni d'un fond ouvrant, dont la section d'écoulement correspond approximativement à la largeur intérieure du châpsis de moulage, puis par des moyens pour produire des forces d'inertie dans la masse granulée même, agissant de préférence perpendiculairement au plan du modèle et finalement par des dispositifs pour la concrétion de finition après enlèvement du récipient de remplissage.
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METHOD AND DEVICE FOR LOADING AND PRECONCRETING MASSES
PELLETS.
In the concretion of granulated masses for the production of foundry molds or ceramic products, etc., it is known to make use of filling frames which are placed on the model plates used for molding or on the molding frames. When loading the granulated mass, these filling frames must prevent, as much as possible, the overflow of the latter or, in the case of making tall molds, they must allow the introduction of a sufficiently large quantity. Furthermore, there are known filling hoppers with opening and closing bottom, which receive the quantity of granulated mass necessary for the preparation of the mold and which, after having been rotated until they turn over above the model or the frame molding, pour the mass without touching them.
Because the non-concreted granulated mass has a considerably larger volume than the concreted mass, a pouring cone is formed, part of which flows over the edges of the frame and since when the granulated mass falls, the latter undergoes a precreation especially above the high parts of the model, the total of the quantity is imprecise and especially the horizontal distribution is bad (too much in the middle, too little at the edge of the chassis).
It has also been proposed to use filling containers whose bottom flaps are held closed by springs which are placed on a frame which rests on the model plate and which is loaded with a weight which presses on the filling, that is to say makes it undergo a precreation, so that the bottom flaps, retained by the force of the springs, frees the filling, so that the latter and the weight which loads it fall on the model plate. In this way an even worse horizontal distribution is obtained, because a pressing immediately occurs above the high parts of the model and, the harmful effect of which can only be eliminated insignificantly by the subsequent operation of vibration.
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It has long been known the phenomenon that during concretion occurs mostly in the direction of the force, while the effect of concretion in a transverse direction is insignificant and decreases all the more quickly as the concretion is absolutely greater and the thickness of the granulated mass to be concreted is smaller.
This proves that by pressing the granulated mass located above the high parts of the model is too strongly concreted and not enough that located above the lower parts of the model. Numerous attempts to eliminate at least partially this phenomenon which prevents a uniform concretion by the addition of jerking movements or vibrations acting in the horizontal plane have completely failed. The use of blocks pressed in a form corresponding to the model did not provide a satisfactory solution either because the results obtained were only partial and the change of the models was made unacceptably difficult, then the The making of molds was made more expensive both by this fact and by the extension of the model devices.
The object of the process according to the present invention is to eliminate the drawbacks described, at least for the most part, and thereby to provide the conditions for a satisfactory automatic molding machine.
The process consists in placing on the molding frame a receptacle with an opening bottom which contains an amount of granulated mass at least equal to the amount necessary for making the mold, without, however, exceeding this amount by one. in a big way and in which. the flow section corresponds approximately to the interior section of a molding frame, then in that the granulated mass which flows above the model plate after the opening of the opening bottom of the container is preccreted after the period of the filling period exclusively by the production of inertial forces in the mass itself, preferably acting in a plane perpendicular to the plane of the model and in that an additional finishing concretion is carried out following the removal of the container from filling.
The method according to the present invention avoids a great height of fall or a precreation with the aid of weights, and in this way an undesirable local concretion of the granulated mass during filling, so that this mass is placed, retained laterally by the container, more loosened and widely, extended on the model device and that it is concretized only by the forces of inertia of the granulated mass itself, acting preferably in the vertical direction, while providing at each place of the molding frame sufficient additional granulated mass.
Of the three known possibilities of concretion:
1 - by forces acting from the outside on the granulated mass (for example pressing).
2 - by the projection of this mass on the model device using turbines or compressed air and
3 - by triggering inertial forces in the granulated mass itself introduced as a result of sudden variations in speed, the present invention uses only the third for precretion because of its particularly suitable properties. eliminates because its properties noticeably give poor uniformity of concretion and the second is not applicable with the present invention. The closer the concretion approaches to complete concretion after the finish concretion, the more uniform the fully concreted mold is.
For this reason, the invention provides for choosing the intensity of the precretion so that the lower parts of the thicker layers of the granulated mass are already completely concreted during the precretion.
The test as well as the calculation show that the shocks alone, preferably in the vertical direction, make it possible to obtain a concretion several times stronger than the vibrators or the rotating unbalances (oscillations) alone. For this reason, then because the shaking does not give
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the soncia is stronger than in the parts of the granulated mass adjacent to. ' rolling plan and models and as the concretion decreases upwards, this process plays a special role in the precretion. If a molding table is mounted in such a way that it can be lifted from its support and if it is struck from below by sufficiently large masses and having the necessary speed, then a sufficient precretion can be obtained.
But in general this embodiment is of a relatively complicated construction. In order to finally obtain a mold as uniformly as possible, the precreated mold must, after the pre-shaking, be concreted much more strongly in its deep parts than in the higher parts above the modules. However, this is not the case with the known shaking devices, because the elasticity coefficient of the granulated mass mixed with clay binders is only about 500 kg / cm2 and this mass is subjected to a strong elastic deformation.
Consequently, to obtain this result, the present invention further provides for: striking the shaking mass on a body, the material of which allows a high compressive stress and has a coefficient of elasticity as low as possible and which has the shape of a hollow cylinder, long and thin, which allows it to store. a lot of potential energy. Calculation as well as testing confirms the correctness of these arguments. It is true that it has already been proposed to interpose layers between the shaking mass and the anvil or to use elastic steel washers in the form of a membrane. But the effect of these layers is too weak to produce the difference in concretion as a function of the height.
Besides these considerations, the shaking process is characterized by a relatively large drop in the granular mass, if a loose granulated mass is introduced, because the top layer is not concreted and therefore the internal friction. the granulated mass is very small in this layer, when side walls prevent the lateral flow of the granulated mass according to the present invention.
The precretion thus obtained which is favorable for the subsequent finishing concretion can be further improved, which represents a further standardization of the concretion, in the case of granulated mass molds to be concreted. To this end, the present invention also provides for supplying the filling container with more granulated mass than is necessary for the making of the mold and for scraping or separating this excess after the precretion in a plane above the mold. upper edge of the molding frame and corresponding to the subsequent finishing concretion, so that the part of the preccreted mass which protrudes from the upper edge of the frame forms a frustoconical body directed upwards.
This has a favorable influence because in the case of granulated masses even small concretion forces already produce a considerable increase in the specific weight and because the elevations caused by the strong changes in level of the model and remaining after the precretion are scraped before the finishing concretion.
The process is carried out with the aid of a device characterized by a container which can be placed on the molding frame, which contains the granulated mass in the quantity necessary for the preparation of the mold without however considerably exceeding this quantity and which is provided with '' an opening bottom, the flow section of which corresponds approximately to the internal width of the molding frame, then by means for producing inertial forces in the granulated mass itself, preferably acting perpendicular to the plane of the model and finally by devices for the final concretion after removal from the filling container.
The accompanying drawings illustrate the process, by way of example, with the aid of a device serving for its implementation, which comprises a molding machine with a filling container.
Fig. 1 is a sectional elevation taken along line a-a of FIG. 2.
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Fig. 2 is a corresponding plan.
Fig. 3 is a sectional elevation taken along line b-b of FIG.
2 passing through the filling container.
Fig. 4 is a section taken along line c-c of fig 3 of an example of application of the present invention.
A molding machine consists of the frame 1, the pressure piston 2, the shaking piston 3 which is lifted in a known manner by a pressurized fluid, and which falls after the escape of the pressurized fluid, by its own weight, on the pressure piston which is applied, during shaking, in its lowest position, on the bottom of the frame 1.
The shaking piston 3 carries the shaking table 3a on which the plate 4 bearing the model 5 rests. All of the control members and the compressed air ducts have been omitted in the drawings for the sake of clarity.
The molding frame 23, which carries the filling container 7 on its upper edge, is placed on the model plate 4. This container 7 carries at its lower part a reinforced edge 7a, the inner face of which has surfaces 7b inclined towards the bottom. down and outward, which serve to shape the sand into a truncated pyramid shape and facilitate removal of the filling container from the mold frame. The walls of opposite ends 7c of the container are interconnected by two parallel walls 7d offset from the vertical edges of the walls 7c. The walls 7d are bent outwardly at their upper part and thus form a roof for the pins 10 which are supported in the side walls 7c.
Two levers 11 are keyed on each of the pins 10, between the walls 7c and a scraping plate 15, the edges 16 of which are applied to the surfaces 7e (fig. 3) of the reinforced edge 7c of the container 7, is articulated on the axis 12 at the end of each of these levers. The pins 10 each carry a lever 18 fixed outside one of the walls 7c of the container, one of which is articulated to the piston 19 and the other to the cylinder 20 of a hydraulic or pneumatic cylinder. The cylinder 20 is connected to the prebus conduits 20a and 20b for the pressurized fluid. This jack makes it possible to quickly bring the two scraping sheets 15 from the position shown in solid lines to the position shown in dotted lines in FIG. 1.
This figure shows the position of the scraping plates after precretion and fig. 4 that corresponding to the reception of a new load of granulated mass in the container 7. The filling container is bolted on an arm 25 and fixed in its position by a key 26 (FIG. 3). The arm 25 is integral with the piston rod 27, guided in the cylinder 28 which is bolted to the frame 1 of the machine. In its upper position, the cylinder "28 has a notch 28a which receives the arm 25 when the container is lowered onto the foundry frame, so that this cylinder is fixed in its position.
The piston rod 27 has a bore which receives a helical spring 29 which bears, on one side, on a collar 30 of the rod 31 at the upper end of the latter, and on the other side, at 30a on the bottom 27b of the piston 27. The rod 31 is screwed into the bottom of the cylinder 28. During the jolts, the helical spring brings the piston 27 and with it the receptacle 7 on the molding frame 23. The frame 1 carries, pivoting around an axis 33, the arm 34 which supports the pressing plate 35, which is supported in the arm 34 by means of threaded rods 36 and which is adjustable in height by the latter.
Above the open position A (fig. 2) of the container 7 is a silo 37 (fig. 1 and 4), the outlet of which can be opened and closed using drawers 38 (fig. . 4). These drawers can turn around the pivots 40 of the silo using segments 39; they are for example provided with weights 42 so that they close automatically. The container 7 carries two stops 43 which meet the bolts 44 fixed on the segments 39 and which open the closure of the silo during the raising of the container 7.
The stops 43 are interchangeable or adjustable in height, so that the use of stops of different heights or their height adjustment determines the level of the container 7 relative to the silo 37, because the upward movement is stopped as a result. , that the drawers 38 meet the walls 37 of the silo.
An intermediate layer 46 in the form of a hollow cylinder placed sir
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the antagonist piston 2, is made of a very elastic material, for example synthetic resins with canvas or paper reinforcements, serves as an elastic buffer and absorbs vertical shocks during the jolts.
The device works as follows:
Assuming a filled molding frame and the precreated mass, the scraping plates 15 are first actuated by closing the container at the bottom, as shown in Fig 1. Hence the frustoconical granulated mass which remains. in the container above the mold frame is divided in such a way that after removal of the container only a mass superstructure in the form of a truncated pyramid is left above the upper edge of the mold frame , while the excess lying above the scraping plates 15 is collected in the container. After the cutting of the pouring cone, the filling container 7 is lifted by the admission of compressed air into the cylinder 28.
The compressed air enters through the opening 50 into the hollow 51 formed by a recess 27a of the piston 27 and through the connecting holes 52, provided in the recessed part 27a of the piston, in the central bore of the piston 27, in which the spring is located, so that the pressurized fluid reaches under the surface 27b of the piston. The piston 27 is lifted until the container 7 reaches the pivot position. This pivoting position corresponds to the position of the piston
27 in which it just forms the opening 50. In this intermediate position, the container 7 is pivoted below the silo 37 to a stopper 54 (fig. 2).
Now the compressed air is also admitted through the orifice 55, so that the piston 27 and with it the receptacle 7 rise further; during this maneuver, the stops 43, fixed interchangeably on the filling container, push against the fingers 44 of the drawers 38 of the silo and fully open the latter. Depending on the height of the interchangeable stops 43, the granulated mass filling is more or less important. During the pivoting of the filling container below the silo, the pressure plate 35 is pivoted above the mold frame.
Simultaneously with the lifting of the filling container 7 and the opening of the flaps 38 of the silo, the pressing of the already filled and precreated mold also takes place due to the fact that the pressure piston 2 is raised, which is obtained by aid of a component: compressed air distribution, not shown. Using the same distribution member, the descent of the pressure piston 2 is then initiated and at the same time the orifice 55 of the cylinder is made to communicate with the exhaust, while the orifice 50 still remains closed. container which is now full, descends to the intermediate position shown in FIG. 3, the shutters 38 of the silo closing automatically under the action of the counterweights 42. Now the pressure plate 35 is released by pivoting and the foundry frame is removed.
A new frame is fitted and the full filling container is pivoted back above the mold frame. Due to the fact that the orifice 50 is communicated with the exhaust, the container descends on the moumage frame. The cylinder 20 is supplied with compressed air through the orifices 20a so that the bottom opens, whereby the mass granule empties on the model plate in the mold frame 23. During the consecutive shaking, the elastic force of the spring 29 applies the filling container securely against the molding frame, so that this container and the molding frame always remain in touch.
The shocks of the shaking table are absorbed by the intermediate layer in the form of a hollow cylinder which produces a precretion in the parts on the model depending on the height of the granulated mass. After a few shakes, the precreation is completed, and by a change in the distribution to the compressed air lines relative to the orifice of the cylinder 20, the scraping sheets scrape the excess part of the granulated mass above the molding frame. and at the same time close the bottom of the container. The succession of operations then begins again by raising the filling container.
The idea of the invention can also be materialized with other forms of silos and other silo closures. In particular, the closing of the bottom of the filling container is not limited to the scraping plates re-
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presented. However, the latter have given better results than scrapers with rectilinear motion, or rotating around the axes, because they do not get stuck by forcing the granulated mass and because they chip away the excess granulated mass again by breaking it. . It is obvious that large silos can also be opened and closed due to the fact that the filling container controls a compressed air or pressurized water servomotor, which operates the silo closure with the aid of a compressed air or pressurized water cylinder.
It should be emphasized in particular that the materialization of the idea of the present invention is not limited to certain types of molding machines; the idea applies to both demoulding machines and overturning machines. The application of the idea is exclusively linked to the presence of suitable means for the described precretion and for a subsequent finishing concretion. Instead of producing a planar sectioning of the mass using flat scrapers guided in a straight line above the mold frame, it is also possible to produce a sectioning surface curved in three dimensions, which allows adapt more the height of the mass on extreme forms of models to the requirements of the concretion.
This can be achieved by guide surfaces 7e (fig. 2) which are not rectilinear, but which have a corresponding shape, and by scraping plates which are convex in a manner corresponding to the models.
CLAIMS.
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1. Method for loading and concreting granulated masses, characterized in that a receptacle with an opening bottom is placed on the molding frame which contains an amount of granulated mass, at least equal to the amount necessary for making the mold, without however exceed this amount in a considerable way, and the flow section of which corresponds approximately, to the inner section of the mold frame, then in that the granulated mass which flows above the model plate after the opening of the opening bottom of the container is made after the end of the filling period, exclusively by the production of inertia forces in the mass itself;
preferably acting in a plane perpendicular to the plane of the model and in that an additional finishing concretion is carried out subsequent to the removal of the filling container.
2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a container which can be placed on the molding frame which contains the granulated mass in the quantity necessary for making the mold, without however considerably exceeding this quantity. and which is provided with an opening bottom, the flow section of which corresponds approximately to the internal width of the molding frame, then by means for producing inertial forces in the granulated mass itself, preferably acting perpendicular to the plane of the model and finally by devices for the final concretion after removal of the filling container.