CH626548A5

CH626548A5 -

Info

Publication number: CH626548A5
Application number: CH1174378A
Authority: CH
Inventors: A Renonce A Etre Mentionne Inventeur
Original assignee: Creusot Loire
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1981-11-30
Also published as: FR2411654B1; DE2853837A1; ES475360A1; IT1109639B; IT7869678A0; FR2411654A1; GB2010152A; GB2010152B; DE7836948U1; BE872766A

Description

La présente invention concerne un procédé de moulage de cœurs de voies, utilisés dans des appareils tels que des aiguillages ou des traversées. Elle concerne aussi un modèle pour la mise en œuvre du procédé.

Dans un appareil de voie tel qu'un aiguillage, le cœur de croisement est une pièce de forme très complexe avec des bandes de roulement, des ornières pour le passage des boudins de roues, des pattes de lièvre pour guider les boudins et des branches de raccordement par éclissage avec les rails qui prolongent l'appareil. Le cœur de croisement comporte des évidements inférieurs sous les bandes de roulement et les pattes de lièvre.

La fig. 1 donne une vue d'ensemble en perspective d'un cœur de croisement usuel, où l'on reconnaît en 1 les bandes de roulement, en 2 les ornières, en 3 la pointe du cœur et en 4 les pattes de lièvre. L'ensemble est porté par une semelle 5 et, à chaque extrémité, les branches de raccordement comportent des chambres creuses 6 de part et d'autre de l'âme du rail, pour servir de logement aux éclisses de raccordement avec les rails prolongeant le cœur. La fig. 2 est une coupe transversale du cœur de croisement au voisinage de la pointe du cœur et montre les évidements latéraux 8 et l'évidement central 9, qui débouchent à la partie inférieure en dehors des zones d'appui des traverses. Dans les zones d'appui du cœur de croisement sur les traverses en bois de la voie, la semelle d'appui est continue et elle ferme les évidements; la fig. 3 montre une coupe comparable à celle de la fig. 2, mais dans une zone d'appui sur traverse.

On trouve aussi des cœurs du même genre, avec divers degrés de complexité, dans d'autres types d'appareils de voies comme les traversées ou traversées-jonctions; tout ce qui suit peut indifféremment s'appliquer à tout type de cœur, quel que soit le type d'appareil de voie auquel il est destiné.

Pour résister aux nombreux chocs en service, les cœurs de croisement sont généralement monoblocs, en acier moulé au manganèse.

Le procédé actuel courant de moulage des cœurs de croisement utilise un modèle en bois qui épouse la forme extérieure globale du cœur avec, en outre, une saillie pour réserver une portée de centrage des noyaux des évidements inférieurs. Les fig. 4 à 11 annexées illustrent le procédé utilisé pour un tel moulage selon les méthodes courantes, en représentant les phases essentielles du moulage. Le modèle 10 est un modèle en bois dont la fig. 4 donne la coupe transversale au voisinage de la pointe du cœur, et on observera que le modèle comporte, en outre, une saillie 11 débordant la forme extérieure du cœur. La fig. 5 représente, à plus grande échelle, le détail du modèle aux extrémités des branches de raccordement. On voit que pour permettre le démoulage, le modèle ne peut pas suivre le contour creux des logements d'éclisses; ceux-ci sont habituellement obtenus par noyautage, la forme des noyaux étant indiquée ici en traits interrompus de part et d'autre de l'âme du rail.

Dans les premières opérations de préparation du moulage, le sable est serré de part et d'autre du modèle dans deux châssis, un châssis de dessous 14 et un châssis de dessus 15. Après séparation des deux châssis et enlèvement du modèle, on dispose des deux empreintes 16 et 17 telles que représentées aux fig. 6 et 7. Par ailleurs, et en utilisant des boîtes à noyaux tout à fait classiques (fig. 8), on prépare une série de noyaux 18 (fig. 9). Le nombre de noyaux pourra varier selon la longueur du cœur. Dans l'opération suivante, les noyaux 18 sont collés dans l'empreinte 17 du châssis 15, comme représenté fig. 10. Le maintien des noyaux 18 sur le châssis 15 est assuré par un brélage par des tirants 19.

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Le réassemblage des châssis 14 et 15, comme représenté fig. 11, complété par la mise en place des noyaux des logements d'éclisses en bout des branches de raccordement, conduit à l'ensemble prêt pour la coulée.

Un tel procédé usuel présente le gros inconvénient d'exiger un important noyautage, c'est-à-dire des temps de travail longs et fastidieux pour la préparation, la pose et le collage des noyaux. Il exige aussi la création de nombreuses boîtes à noyaux, et les postes de noyautage occupent une grande surface dans les ateliers. Les risques de déplacement des noyaux augmentent les risques de rebuts à la coulée et conduisent à des épaisseurs de parois moins bien assurées, ainsi qu'à de nombreuses bavures aux joints, qui obligent à des retouches de parachèvement.

L'invention remédie à ces inconvénients en permettant le moulage de cœurs de voies sans utilisation de boîtes à noyaux.

Le premier objet de l'invention est un procédé de moulage de cœurs de voies pour appareils de voies, par coulée de métal entre une empreinte creuse d'un modèle, formée dans le sable d'un châssis de dessous, et une empreinte en relief, en sable dans un châssis de dessus, caractérisé en ce qu'on procède selon les phases successives suivantes:

— serrage du sable sur la partie supérieure du modèle mis en place dans le châssis de dessous,

— retournement du châssis de dessous et serrage du sable sur l'autre face du modèle, pour former les mottes de sable correspondant aux évidements inférieurs, puis serrage du sable dans le châssis de dessus, le modèle étant toujours en place dans le châssis de dessous,

— séparation des deux châssis, avec déboîtage du modèle du châssis de dessous,

— retournement du châssis de dessus et enlèvement du modèle pour démouler les mottes de sable représentant les creux inférieurs du cœur, et

— réassemblage du châssis de dessus sur le châssis de dessous en formant ainsi l'ensemble prêt à recevoir la coulée.

L'invention concerne aussi un modèle pour la mise en œuvre du procédé comportant des évidements inférieurs, des logements d'éclissage, en bout des branches de raccordement, et des semelles d'appui sur les traverses de la voie, caractérisé en ce que le modèle est à deux faces, reproduisant à la fois les formes extérieures et tous les évidements inférieurs.

Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, les parties du modèle correspondant aux zones des logements d'éclissage, en bout des branches de raccordement, comportent chacune un élément démontable reproduisant le champignon et l'âme du rail, engagés chacun librement dans l'une des rainures formées dans la partie principale monobloc du modèle dans chacune des parties reproduisant les semelles du rail des branches de raccordement. Egalement selon l'invention, lorsqu'on utilise un tel modèle, lors de la séparation des deux châssis et déboîtage du modèle du châssis de dessous, on laisse d'abord les éléments démontables en place dans le sable en les laissant se dégager des rainures puis, après enlèvement complet de la partie monobloc du modèle, on extrait chacun des éléments démontables, chacun parallèlement à l'axe de la branche de raccordement concerné et vers l'empreinte creuse laissée par la partie principale.

Selon une autre forme de réalisation préférentielle de l'invention, les parties du modèle correspondant aux semelles d'appui sur les traverses de la voie comportent chacune une plaque amovible emboîtée librement et sans saillie dans un logement. Egalement selon l'invention, lorsqu'on utilise un tel modèle, lors de l'enlèvement du modèle pour démouler les mottes de sable représentant les creux inférieurs du cœur, on laisse d'abord les plaques amovibles en place, enserrées dans les mottes, en les laissant se dégager de leur logement puis, après enlèvement complet de la partie monobloc du modèle, on fait glisser les plaques par repoussage transversal, en laissant dans les mottes de sable des empreintes creuses correspondant aux semelles d'appui.

L'invention sera mieux comprise en se référant à la description d'une réalisation donnée à titre d'exemple et illustrée par une partie des dessins annexés.

Les fig. 1 à 11 illustrent le procédé de moulage connu dans l'état antérieur de la technique.

La fig. 12, comparable à la fig. 4 de l'état antérieur, représente une coupe transversale du modèle utilisé, en dehors des zones d'appui sur les traverses.

La fig. 13, comparable à la fig. 5, représente à plus grande échelle le détail du modèle aux extrémités des branches de raccordement.

La fig. 14 montre le serrage du sable sur la partie supérieure du modèle.

La fig. 15 montre la réalisation des mottes en relief correspondant aux évidements inférieurs et le serrage du sable dans le châssis de dessus.

Les fig. 16 et 17 montrent, respectivement, le châssis de dessous et le châssis de dessus après enlèvement du modèle.

La fig. 18 montre l'ensemble prêt pour la coulée du métal.

La fig. 19 montre la position des points d'ancrage de manutention du modèle.

Les fig. 20 à 25 concernent plus spécialement une particularité du modèle destinée à permettre la réalisation des semelles d'appui sur traverse.

La fig. 21 est une vue partielle, par dessous, du modèle, dans une zone d'appui sur traverses.

Les fig. 22 et 23 sont, respectivement, homologues aux fig. 15 et 16, mais les coupes transversales sont réalisées dans des zones correspondant aux zones d'appui sur traverses.

La fig. 24 est une vue partielle de dessus de la fig. 23.

La fig. 25, homologue à la fig. 18, représente, dans une zone d'appui sur traverses, l'ensemble prêt pour la coulée du métal.

En se référant tout d'abord aux fig. 12 et 13, on verra que le modèle 20, en résine stratifiée armée, est à deux faces reproduisant ainsi à la fois les formes extérieures et tous les évidements inférieurs 8 et 9 de la pièce finie. Les épaisseurs des parois et des nervures internes sont variables en fonction des inclinaisons nécessaires pour le déboîtage du modèle, et les profils intérieurs changent au fur et à mesure, de l'entrée vers la sortie du cœur. En raison des deux faces utiles et des faibles épaisseurs de parois du modèle, il comporte un système d'ancrages et de tirants noyés dans la résine et permettant sa manipulation sans déformations gênantes. La fig. 19 montre la position des points d'ancrage 30 où peuvent être accrochées les élingues d'un palonnier 31 pour la manutention à l'horizontale du modèle.

Aux extrémités des branches de raccordement (fig. 13), le modèle reproduit, avec bien entendu les surépaisseurs usuelles de retrait et d'usinage, la forme exacte du rail et du logement d'éclissage. Mais dans cette zone, le modèle comporte une partie démontable 21 qui reproduit la forme du champignon et de l'âme du rail. Cette partie démontable 21 se raccorde, par un assemblage glissant à tenon 22, avec la partie principale du modèle et elle est également librement engagée dans une rainure 23 formée dans la partie du modèle principal reproduisant la semelle du rail.

Le modèle 20 est d'abord mis en place dans le châssis de dessous

24, et le sable est serré sur la partie supérieure du modèle (fig. 14). Le châssis 24 est ensuite retourné et, sur l'autre face du modèle 20, on peut venir serrer le sable pour former les mottes 28 correspondant aux évidements inférieurs; on met ensuite en place le châssis de dessus 25 et on y serre le sable qui vient se souder sans discontinuité avec le sable des mottes 28 (fig. 15).

Les deux châssis sont ensuite séparés, avec déboîtage du modèle du châssis de dessous qui apparaît alors avec l'empreinte en creux 26 (fig. 16). Le modèle étant resté adhérent au sable du châssis de dessus

25, celui-ci est retourné pour permettre d'enlever le modèle au pont; la levée bien horizontale du modèle, grâce à la position choisie des points d'ancrage, permet, comme on le voit sur la fig. 17, d'obtenir les mottes 28.

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Le remontage du châssis de dessus 25, coiffant le châssis de dessous 24, permet de réaliser le moule définitif, prêt pour la coulée du métal, tel que représenté à la fig. 18.

On reviendra maintenant à l'opération de déboîtage du modèle hors du sable du châssis 24, opération conduisant de la fig. 15 à la fig. 16. La partie du modèle reproduisant les logements creux des éclisses ne pourra pas être extrait complètement, car le sable serré retiendra la partie formant le champignon, du rail. Mais cette partie 21 du modèle étant démontable, elle se déboîtera librement de la partie principale du modèle par glissement du tenon 22 et séparation dans la rainure 23. Une fois la partie principale du modèle enlevée, en dégageant l'empreinte creuse centrale 26, les parties 21 restées prisonnières dans le sable seront tirées vers le vide central et dans l'axe des branches de raccordement, c'est-à-dire dans un mouvement de simple glissement dans le sable dont la forme ne sera pas détruite. On pourra, pour faciliter l'extraction des éléments démontables, munir le tenon de ceux-ci d'une plaque en acier avec une ouverture à son extrémité pour la prise avec un tire-fort.

On se référera ensuite aux fig. 21 à 25 pour décrire une disposition particulière du modèle permettant la venue directe de fonderie des semelles d'appui sur traverses. On verra sur les fig. 20 et 21 que, dans une zone d'appui d'une traverse 35, le modèle comporte sur sa face inférieure un logement dans lequel viennent librement s'encastrer trois plaques adjacentes 37,38 et 39, qui viennent affleurer la face inférieure du modèle. Les lignes de joints entre les plaques sont sensiblement transversales et légèrement convergentes de telle sorte que la plaque centrale 38 a une forme à peu près trapézoïdale. Les plaques extrêmes 37 et 39 comportent des congés de raccordement avec les semelles extérieures 5 et avec les cloisons séparant les creux 8 et 9. Les plaques 37,38 et 39 sont mises en place dans leurs logements avant serrage du sable dans les creux inférieurs et dans le châssis supérieur 25 (fig. 22). Après séparation des châssis et déboîtage du modèle du châssis de dessous 24, et après retournement du châssis de dessus, le modèle est enlevé au pont en démoulant les mottes 28 et 29, comme on l'a vu précédemment. Mais dans cette opération, les plaques 37,38 et 39 se déboîtent de leurs logements et restent solidaires et prisonnières des mottes 28 et 29, comme on le voit sur la fig. 23. La fig. 24 montre l'opération de dégagement des plaques. La conicitê de la plaque centrale 38 permet, par une poussée horizontale vers la gauche, c'est-à-dire vers la grande base du trapèze, de se dégager rapidement sans frotter sur les plaques adjacentes. Une fois la plaque 38 complètement enlevée, chaque plaque 37 et 39 est d'abord écartée des parois latérales de l'orifice par un léger déplacement dans l'axe du cœur, vers l'espace libre laissé par la plaque 38. Chaque plaque 37 et 39 peut alors être facilement dégagée latéralement, sans risquer de voir les arêtes des congés de raccordement endommager les parois de l'orifice. L'enlèvement des plaques dégage les espaces 40 qui constitueront à la coulée les semelles d'appui sur les traverses, comme on le voit sur la fig. 25 qui montre le moule prêt à recevoir le métal.

On pourra noter que le modèle et le procédé de moulage, qui viennent d'être décrits, permettent d'éviter toute utilisation de boîtes à noyaux. Cela représente un considérable gain de surface de travail, puisque tous les évidements inférieurs sont réalisés directement sur le modèle lui-même, et un gain de temps en évitant les collages, brélages et raccords de noyaux séparés. Le gain de surface résulte aussi de la suppression d'une multitude de boîtes à noyaux qu'il fallait aussi stocker.

On obtient aussi d'importants gains sur les manutentions puisqu'il suffît, par coulée, d'une amenée et d'une sortie de modèle.

On obtient, enfin, par le procédé objet de l'invention, une plus grande précision dimensionnelle, due à un meilleur positionnement automatique des mottes correspondant aux évidements inférieurs, ce qui réduit par la suite les usinages de parachèvement.

Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre les réalisations qui n'en différeraient que par des détails, par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents.

C'est ainsi qu'on pourrait réaliser le modèle en une autre matière qu'en résine stratifiée, à condition de pouvoir encore obtenir des états de surface facilitant le démoulage et de pouvoir le réaliser, sans mettre en cause sa résistance ni sa rigidité, avec les faibles épaisseurs nécessaires pour être utilisable sur les deux faces.

On pourrait aussi remplacer les trois plaques 37,38 et 39 de formation de la semelle par une plaque unique, avec, évidemment, le risque d'endommager les mottes, lors de son enlèvement, et l'impossibilité de réaliser des congés de raccordement.

On pourrait aussi, en acceptant un moindre degré de perfectionnement du procédé, et pour simplifier la réalisation du modèle, conserver l'ancien procédé de noyautage séparé des logements d'éclisses sur les branches de raccordement, ou le noyautage séparé des semelles d'appui, l'utilisation du modèle à deux faces pour former les évidements inférieurs apportant déjà, à elle seule, une large part des avantages soulignés plus haut.

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4 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de moulage de cœurs de voies pour appareils de voies, par coulée de métal entre une empreinte creuse d'un modèle, formée dans le sable d'un châssis de dessous, et une empreinte en relief, en sable dans un châssis de dessus, caractérisé en ce qu'on procède selon les phases successives suivantes:

— serrage du sable sur la partie supérieure du modèle (20) mis en place dans le châssis de dessous (24),

— retournement du châssis de dessous (24) et serrage du sable sur l'autre face du modèle, pour former les mottes de sable (28,29) correspondant aux évidements inférieurs (8, 9), puis serrage du sable dans le châssis (25), le modèle (20) étant toujours en place dans le châssis de dessous,

— retournement du châssis de dessus (25) et enlèvement du modèle pour démouler les mottes de sable représentant les creux inférieurs du cœur, et

2. Procédé de moulage de cœurs de voies selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la séparation des deux châssis (24 et 25) et du déboîtage du modèle (20) du châssis de dessous (24), on laisse d'abord des éléments démontables (21) du modèle en place dans le sable en les laissant se dégager des rainures (23) puis, après enlèvement complet de la partie monobloc du modèle, on extrait chacun des éléments démontables (21), chacun parallèlement à l'axe de la branche de raccordement concernée et vers l'empreinte creuse laissée par la partie principale.

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REVENDICATIONS

3. Procédé de moulage de cœurs de voies selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, lors de l'enlèvement du modèle pour démouler les mottes de sable représentant les creux inférieurs du cœur, on laisse d'abord des plaques amovibles (37,38, 39) faisant partie du modèle en place, enserrées dans les mottes (28, 29), se dégager de leurs logements puis, après enlèvement complet de la partie monobloc du modèle, on fait glisser les plaques par poussage transversal, en laissant dans les mottes de sable des empreintes creuses (40) correspondant aux semelles d'appui.

4. Procédé de moulage de cœurs de voies selon la revendication 3, caractérisé en ce que, après enlèvement du modèle et pour chaque semelle d'appui, on fait d'abord glisser une plaque élémentaire centrale (38), faisant partie du modèle, transversalement dans la direction de sa grande base, puis on enlève les deux autres plaques élémentaires (37 et 39) en les faisant d'abord glisser longitudinale-ment vers l'espace laissé vide par la plaque centrale, puis transversalement pour évacuation complète.

5. Modèle pour la mise en œuvre du procédé de la revendication 1, comportant des évidements inférieurs, des logements d'éclissage, en bout des branches de raccordement, et des semelles d'appui sur les traverses de la voie, caractérisé en ce qu'il est à deux faces, reproduisant à la fois les formes extérieures et tous les évidements inférieurs (8, 9).

6. Modèle selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est réalisé en résine stratifiée armée.

7. Modèle selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les parties correspondant aux zones des logements d'éclissage, en bout des branches de raccordement, comportent chacune un élément démontable (21), reproduisant le champignon et l'âme du rail,

engagé chacun librement dans la rainure (23) formée dans la partie principale monobloc pour chacune des parties reproduisant les semelles du rail des branches de raccordement.

8. Modèle selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les parties correspondant aux semelles d'appui sur les traverses de la voie comprennent chacune une plaque amovible (37, 38, 39) emboîtée librement et sans saillie dans un logement.

9. Modèle selon la revendication 8, caractérisé en ce que les plaques amovibles sont constituées chacune par la juxtaposition de trois plaques élémentaires (37, 38, 39) juxtaposées selon des lignes de joint transversales, la plaque élémentaire centrale (38) ayant une forme générale de trapèze.