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Publication number: BE521576A
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Description


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  DISPOSITIF ROTATIF DE MOULAGE POUR FONDERIES. 



   Pour la fabrication de moules en sable de fonderies, on connaît des tables tournantes dans lesquelles, contrairement aux machines de moulage les plus usuelles, l'opération de moulage est subdivisée en plusieurs phases de travail individuelles effectuées successivement en différents endroits en faisant tourner la table en cadence devant les caisses de moulage. On réalise ainsi un gain de temps notable. Les genres de construction de tables tournantes connues jusqu'à présent possèdent toutefois différents défauts qui ne permettent pas de mettre suffisamment en valeur l'avantage essentiel de cet appareil de moulage. En premier lieu, on utilise des plaques (tables) rondes entièrement compactes, fixées à la colonne tournante et recevant les différents corps de modèle.

   De ce fait résulte déjà un poids important qui naturellement est indésirable dans l'intérêt d'une suite de travail rapide. 



  En outre, on incorpore encore en partie dans les tables les dispositifs de production des moules (cylindre à air comprimé) qui, par conséquent, tournent en même temps. Cela signifie que les tables tournantes doivent être construites excessivement lourdes et la possibilité de réaliser une rotation rapide est encore beaucoup plus difficile à atteindre. Les tables tournantes ne sont en partie pas commandées automatiquement, de sorte qu'il existe une interdépendance entre la production et l'intensité de travail du personnel,sans tenir compte qu'il s'y rattache également une charge économique. 



   En évitant ces inconvénients, l'invention utilise en plein l'aptitude à la production en principe réellement optimum des appareils de moulage rotatifs de ce genre comprenant différents lieux de travail, mais y tient compte des sollicitations grossières de la marche de la fonderie et tend finalement à atteindre également une économie maximum au point de vue de la main d'oeuvre. 



   En conséquence, l'invention se caractérise en principe par trois directives :la première tend à réaliser un genre de construction la plus 

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 légère possible du mécanisme de rotation dans son ensemble, afin que celuici puisse toujours être vite remis en marche rapide en ne consommant que peu d'énergie et puisse être freiné en un temps court. La seconde directive concerne une construction assurant une forte production ou respectivement un fonctionnement rapide, et par conséquent robuste, des dispositifs de travail aux différents lieux de travail de moulage,et la troisième directive a pour but une distribution ou respectivement une commande opérant de façon entièrement automatique, aussi exempte d'inertie que possible, de l'ensemble des différents mouvements dans le but de gagner du temps et d'économiser la main d'oeuvre humaine. 



   En particulier, l'invention prévoit dans ce but : a) un mécanisme de rotation qui ne possède plus au sens propre une table en forme de plaque, mais seulement encore plusieurs châssis ou paires de bras légers servant de supports aux plaques de modèle individuelles. Celles-ci reposent librement sur les châssis et sont guidées de façon précise de préférence au moyen de tourillons dans des dispositifs de support ouverts correspondants;

   b) des dispositifs de travail disposés de façon fixe, possédant de préférence chacun pour soi des fondations solides et ayant la forme de machines à air comprimé ou hydrauliques de grande production ou respectivement de fonctionnement rapide, munis de plaques, tables ou dispositifs analogues de support aux différents lieux de travail de moulage, et c) l'emploi combiné de corps de distribution ou respectivement de commande électrique ou respectivement électromagnétique et pneumatique pour l'accouplement mutuel de l'ensemble des dispositifs de travail. 



   Les autres caractéristiques de l'invention ressortent de   l'exem-   ple de réalisation décrit dans ce qui suit : 
Sur la Figure 1, on représente en plan, l'appareil de moulage rotatif conforme à l'invention; les Figures 2 et 3 le représentent en élévation, et cela d'une part dans le sens de la flèche II et d'autre part dans le sens de la flèche III de la Figure 1. La Figure 4 est une représentation schématique d'un système de commande. 



   L'installation de moulage comprend le mécanisme de rotation 1 muni de la colonne verticale 2 et d'un renforcement annulaire 3, sur lequel sont montés quatre paires de bras 4 pouvant pivoter vers le haut autour des axes 5. Les quatre paires de bras 4 prennent normalement la position horizontale et possèdent chacune quatre supports 6 recevant des pivots 7 des plaques de modèle 8 déposées librement, qui sont ainsi guidés exactement dans les paires de bras 4. La colonne tournante 2 munie des paires de bras 4 se déplace de façon intermittente auprès des différents endroits de travail. 



  Sa commande s'effectue au moyen d'un moteur électrique 9 par l'intermédiaire du mécanisme 10, de l'accouplement magnétique 11 et de la paire d'engrenages 12. Conformément au nombre de plaques de modèle, il existe quatre lieux de travail de A à D. En A s'opère l'application de la caisse de moulage vide 13, en B la caisse de moulage est remplie de sable, un tassement préalable du sable tant produit par des vibrations. En C s'effectue le pressage, et quant c'est nécessaire, le secouage du moule, et en D, la caisse moulée est séparée du modèle et enlevée.

   Comme machines de travail aux lieux de travail B, C et D, on utilise des cylindres à air comprimé verticaux qui avant le début de l'opération proprement dite, soulèvent dans une faible mesure la plaque de modèle ainsi que la caisse de moulage de ses appuis 6 dans les paires de bras 4, pour qu'aucune sollicitation n'agisse sur le mécanisme de rotation. Les cylindres à air comprimé individuels sont en outre, comme il ressort des Figs. 



  2 et 3, montés sur des fondations particulières de manière qu'aucune secousse ne se transmette aux autres parties de l'appareil de moulage. La construction représentée permet, d'une part, de maintenir le poids du mécanisme de rotation propre très faible, de manière à permettre une suite cadencée rapide des mouvements et que malgré cela, la consommation d'énergie résultant des mises en marche et freinages continuels, demeure entre des limites acceptables, et 

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 d'autre part permet de construire des appareils mécaniques de travail très stables et productifs, de manière que le temps nécessaire aux opérations in- dividuelles puisse être court et qu'on tienne compte malgré cela de la marche grossière de la fonderie. Le cylindre de levage 14 au lieu de travail B por- te une table en forme de châssis 15 montée sur des ressorts 16.

   Au-dessus du cylindre 14 est disposée, dans la construction du support 17, une trémie en tôle 18 servant au chargement du sable dans les caisses de moulage 13 et sus- pendue sur des ressorts 19. L'arête inférieure de la trémie 18 se trouve un peu plus haut que l'arête supérieure de la caisse de moulage 13 avant le dé- but de l'opération. Le piston du cylindre 14 soulève par conséquent tout d'a- bord par son mouvement ascendant la plaque de modèle 8 et la caisse de moulage
13 au-dessus des supports 6 jusqu'à ce que la caisse de moulage 13 bute con- tre la trémie 18. En-dessous de la table 15 se trouve un appareil vibratoire
20 qui est mis en marche en même temps que l'écoulement du sable et qui tasse le sable au préalable dans la caisse 13. A l'aide du ressort 19, on peut veil- ler à ce que, au cours des vibrations, il ne se produise pas de coups à vide. 



   Evidemment, on peut obtenir le même effet par un cylindre à air comprimé. Au lieu de travail C existe une presse de moulage à air comprimé 21 pouvant être d'un genre de construction connu et qui consiste également en un cylindre à air comprimé vertical. Au-dessus de la presse est montée la tête de presse fixe 22 qui repose dans un portique comprenant d'une part la colonne rotative
2 et d'autre part les colonnes additionnelles 23 et la traverse 24. Cette traverse sert en même temps à recevoir la commande déjà décrite de la colonne tournante 2. Au début de la course ascendante de la presse, la plaque de mo- dèle 8 accompagnée de la caisse à moule 13 est également soulevée depuis les positions d'appui des bras porteurs 4 avant que la caisse à mouler ne vienne s'appuyer contre la tête de presse 22.

   Comme on utilise de préférence du sa- ble synthétique, une compression très étendue peut s'effectuer dans la caisse de moulage. Au cas où, comme sur les dessins, on utilise des caisses de moulage munies d'étangons 25, la tête de presse possède des évidements correspondants 26 dans le fond desquels sont disposés de petits tubes 27 portant un grand nombre de petits orifices et raccordés au réseau à air comprimé. Entre les phases individuelles du travail, peut se produire de cette manière un soufflage servant au nettoyage des évidements 26 par des chocs d'air comprimé, au cas où du sable devrait s'être logé en eux. Au cours de la compression poussée de la forme, il peut se produire éventuellement que pendant la course descendante du piston de la presse, la caisse de moulage ne se détache pas sans plus de la tête de presse 22.

   Pour cette raison, à côté de cette dernière sont disposés deux cylindres à air comprimé 28 qui, lorsqu'ils sont raccordés au réseau à air comprimé, exercent par leurs pistons une pression dirigée vers le bas sur la caisse de moulage, de manière que celle-ci participe de façon sûre au mouvement de descente du piston de la presse. Au lieu de travail D, on utilise un cylindre télescopique 29 qui a pour but de soulever en premier lieu la plaque de modèle ainsi que la caisse de moulage à distance des bras de support et en second lieu d'effectuer la séparation de la forme du modèle. Par une distribution particulière, il est possible, au début du soulèvement de la forme pour la séparer du modèle, de tourner à une vitesse plus faible, pour que la forme ne soit pas abimée, et d'augmenter ensuite la vitesse.

   Le soulèvement de la caisse de moulage de la plaque de modèle s'effectue par l'intermédiaire des tiges 30 qui traversent des orifices de la plaque de modèle 8 et s'appuient par en-dessous contre la caisse de moulage pour la soulever. 



   La colonne tournante 2 porte à sa partie inférieure, comme on le voit sur la figure 4, un disque 31 muni de quatre évidements 32 servant de points de pénétration des cliquets de bloquage 33 et à faire tourner ainsi le mécanisme de rotation exactement de 90  à chaque mouvement en cadence. 



  Au lieu d'un cliquet de blocage, on utilise de préférence en pratique deux cliquets de blocage disposés l'un vis-à-vis de l'autre sur la périphérie. 



  Le cliquet de blocage 33 monté sur pivot en 34 est construit de façon élastique dans le sens de rotation en lui donnant une forme télescopique de manière à éviter des chocs exagéréso Le cliquet de blocage 33 est soumis d'une part à l'action du ressort 35 et d'autre part à l'influence du cylindre à air comprimé 36. 

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   La commande ou respectivement le mouvement entièrement automatique de l'appareil de moulage rotatif dans son ensemble s'effectue comme suit : aussitôt que le cliquet de blocage 33 (ou respectivement les cliquets de blocage) pénètre dans un évidement 32, il actionne un interrupteur terminal 36 qui commande les trois soupapes magnétiques   37,   38 et 39 ainsi que l'accouplement magnétique 11 pour la mise en marche de la colonne rotative 2. Par le déplacement des soupapes 37, 38 et 39 les pistons des cylindres à air comprimé 14, 21 et 29 aux lieux de travail 3, C et D sont actionnas par leur face inférieure, de manière à se déplacer vers le haut et à exécuter les différentes phases de travail.

   Aussitôt que la table de travail 15 du cylindre 14 a atteint la position de fin de course supérieure à l'endroit de chargement du sable, elle actionne l'interrupteur terminal 40 qui de son   côté   permet le fonctionnement du relais temporisé 41 réglé sur un temps déterminé. Par l'intermédiaire du relais temporisa 41, s'effectue la mise en marche du   moteur   de commande de l'approvisionnement en sable et soit en même temps soit quelques secondes plus tard, la mise en marche du dispositif vibratoire   20.. sur   la table de travail 18 du cylindre à air comprimé 14.

   Après l'écoulement du temps indiqué qui peut par exemple comprendre 8 secondes, le relais temporisé 41 arrête le moteur d'approvisionnement de sable et le dispositif de vibration et ramène les soupapes magnétiques 37, 38 et 39 de nouveau dans leur position d'origine. De ce fait, les ,pistons s'abaissent dans les cylindres de levée 14, 21 et 29. Quand les pistons atteignent leur position finale inférieure, les commutateurs terminaux 42, 43 et   44   sont actionnés. Ceux-ci qui se verrouillent mutuellement, actionnent la soupape magnétique 45 par laquelle le cylindre à air comprimé 36 est relié au réseau, de sorte que le piston fait sortir le cliquet de blocage 33 hors de l'évidement 32 à l'encontre de l'action du ressort 35.

   Le cliquet de blocage 32 atteint son autre fin de course, où il actionne le commutateur terminal   46   qui met en marche le moteur de commande 9 de la colonne rotative 2. A présent, en même temps que la colonne tournante 2, le disque 31 tourne.également dans un sens de la flèche de sorte que la came 47 entrant en premier lieu en action, commande ensuite le commutateur terminal 48. De ce fait, le moteur 9 et 1 accouplement magnétique 11 sont mis hors circuit et le frein magnétique 49 est déclenché. La même came 47 actionne ensuite le commutateur terminal 50 et déplace ainsi la soupape magnétique 45 en sens inverse, de sorte que le cylindre à air comprimé 36 est détaché du réseau et que le ressort 35 agit seul sur le cliquet de blocage 33. Le cliquet de blocage 33 peut par conséquent pénétrer dans l'évidement suivant 32.

   La came 47 actionne finalement également encore le commutateur terminal 51 au moyen duquel le frein 49 est de nouveau actionné par l'air. Par la pénétration du cliquet de blocage 33 une étape du travail est terminée et la suivante est entamée de la même manière. 



   Pour rendre également automatique la pose des caisses de moulage vides sur le mécanisme de rotation et l'enlèvement des caisses démoulées, on peut utiliser conformément à l'invention, des engins de levage à air comprimé fonctionnant à la manière de grappins, suspendus à un rail pouvant rouler et dont les mouvements peuvent être entièrement automatisés par des éléments de distribution et de commande électriques. Sur les Figures 2 et 3, ces lviers sont représentés suivant leurs contours schématiques en 52.

   Si on veut effectuer le dépôt des caisses vides et l'enlèvement des caisses pleines en concordance avec la position ou respectivement les mouvements du mécanisme de rotation ou respectivement des différents appareils de travail mécaniques, des dispositifs de distribution ou respectivement de commande électriques doivent être prévus, qui fixent le moment de la pose de la caisse de moulage vide sur la plaque de modèle à l'endroit de travail A ou respectivement le moment de l'enlèvement et de l'abaissement de la caisse démoulée à l'endroit de travail D, de la manière désirée. 



   RE V E H D I C A T I O N S. 

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Claims

1. Mécanisme de rotation servant à la fabrication de moules de coulée en sable, se déplaçant automatiquement de fagon intermittente, portant plusieurs surfaces de modèles et auquel sont adaptés, de façon centrée, <Desc/Clms Page number 5> des dispositifs mécaniques fixes pour l'exécution des phases de travail de moulage individuelles, caractérisé par la combinaison suivante : a) un mode de construction léger du mécanisme de rotation qui ne possède essentiellement que plusieurs corps supportant les plaques de modè- les et ayant la forme de châssis ou de bras, montés de préférence de manière à pouvoir pivoter vers le haut par rapport à l'axe de rotation, et qui, gui- dés de façon précise avantageusement sur des tourillons, reposent librement sur les corps de support;

b) une construction robuste à forte production des commandes à air comprimé ou hydraulique disposés de façon fixe des différents endroits de travail des moules, munis avantageusement chacun de fondations particu- lières solides; c) une distribution ou respectivement une commande aussi exempte d'inertie que possible, fonctionnant de façon entièrement automatique, de toutes les phases de mouvements par l'emploi combiné de corps de distribution ou respectivement de commandes électriques, ou respectivement électromagné- tiques et pneumatiques.

2. Dispositif de moulage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne rotative porte un disque ou analogue possédant d'une part plusieurs endroits de pénétration correspondant au nombre des lieux in- dividuels de travail, pour au moins un cliquet de blocage disposé de fagon fixe et construit de façon élastique avantageusement dans le sens de la ro- tation, et d'autre part plusieurs cames correspondant au nombre des endroits individuels de travail, pour actionner des commutateurs électriques disposés de fagon fixe,, 3. Dispositif de moulage suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cliquet de blocage, soumis d'une part à l'action.d'un ressort et d'autre part à l'action d'un cylindre à air comprimé, actionne dans ses deux positions de fin de course,

des commutateurs électriques.

4. Dispositif de moulage suivant les revendications 1-3, caractérisé en ce que, sur la colonne rotative ou respectivement sur un renforcement annulaire de celle-ci, sont montés sur pivot quatre paires de bras servant de supports aux plaques de modèle, et en ce que, de façon correspondante, quatre lieux différents de travail sont prévus de manière qu'on effectue au premier lieu de travail la pose de la caisse de moulage vide (caisse supérieure ou inférieure), au second lieu de travail, le chargement et le tassement préalable du sable, au troisième lieu de travail le pressage et, si nécessaire, le secouage du moule, et au quatrième endroit de travail, le soulèvement de la caisse de son modèle et son enlèvement.

5. Dispositif de moulage suivant les revendications 1-4, caractérisé en ce que, au second lieu de travail se trouvent d'une part un cylindre de levée à air comprimé dont la table, le châssis ou analogues montés sur ressorts, se disposent dans la position de fin de course intérieure du mécanisme de levée, plus bas que l'arête inférieure des plaques de modèle, et d'autre part, une trémie de distribution de sable suspendue au-dessus dont l'arête inférieure se trouve plus haut que l'arête supérieure de la caisse de moulage, de manière que le cylindre de levée soulève la plaque de modèle ainsi que la caisse de moulage jusqu'à ce qu'elles s'appliquent contre la trémie de distribution en partant de leurs positions d'appui dans le mécanisme de rotation,, 6.

Dispositif de moulage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, sur la table de levée est disposé un appareil vibratoire fonctionnant pendant le chargement du sable et en ce que la trémie de distribution est soumise à l'action d'un effort élastique agissant vers le bas au cours de l'opération de vibration.

7. Dispositif de moulage suivant les revendications 1-6, caractérisé en ce que, au troisième lieu de travail, une tête de presse est montée de façon fixe au-dessus d'une presse de moulage à air comprimé, dans un por- <Desc/Clms Page number 6> tique dont une colonne est constituée par la colonne tournante du mécanisme de rotation, de manière qu'il existe entre son arête inférieure et l'arête supérieure de la caisse de moulage reposant sur les bras de support en même temps que la plaque de modèle, un léger espace de façon qu'avant le pressage, la presse de moulage soulève la plaque de modèle ainsi que la caisse de moulage à partir de leurs points d'appui dans les bras de support.

8. Dispositif de moulage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que dans le cas où l'on emploie des caisses de moulage munies d'étangons, on dispose, dans des évidements de la plaque de presse correspondant aux étançons, de petits tubes percés de trous et pouvant être alimentés d'air comprimé pour enlever le sable de moulage des évidements.

9. Dispositif de moulage suivant les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que à côté de la tête de presse sont disposés des cylindres à air comprimé de telle manière que, quand on abaisse la presse de moulage, ils puissent exercer sur la caisse de moulage une force dirigée vers le bas.

10. Dispositif de moulage suivant les revendications 7-9, caractérisé en ce que la pièce horizontale portique porte la commande du mécanis- me de rotation.

Il. Dispositif de moulage suivant les revendications 1-10, caractérisé en ce que, au quatrième lieu de travail, il existe un cylindre à air comprimé télescopique fonctionnant verticalement qui, lors du mouvement ascendant,soulève d'abord la plaque de modèle ainsi que la caisse de moulage à partir de leurs points d'appui sur les bras porteurs, puis soulève la caisse de moulage du modèle, de manière que, par un étranglement de l'introduction d'air, la première partie de la course de levée s'effectue plus lentement que le restant du trajet.

12. Dispositif de moulage suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, à l'endroit de la pose et de la séparation de la.caisse de moulage, existe chaque fois un engin de levage roulant à air comprimé suspendu à un rail, la pose de la caisse vide sur la plaque de modèle ou respectivement la levée de la caisse moulée, séparée de la plaque de modèle, s'effectuant par l'intermédiaire d'une distribution électrique en fonction de la position ou respectivement du déplacement du mécanisme de rotation ou respectivement des appareils de travail aux différents endroits de travail.