CH678604A5 - - Google Patents

Description

  
 



  La présente invention concerne un procédé de moulage d'objets en métal et un appareil de moulage industriel. Plus particulièrement, elle concerne un procédé de moulage qui utilise un modèle fusible et un appareil de moulage pour mettre en oeuvre ce procédé. 



  Le présent inventeur a déposé une demande de brevet au Japon pour une méthode et un appareil du même type, au titre de la demande japonaise No 56 272/1986. Dans cette méthode, on fournit un appareil avec un grand nombre de récipients mobiles faits en métal et ayant une forme similaire à celle d'une boîte et chacun des récipients est rempli avec un matériau de remplissage non combustible, tel que le sable. Enfoui dans le matériau de remplissage, il y a un modèle fusible qui est fait en mousse de polystyrène et qui porte un revêtement formé de particules minérales et d'un liant.

  Un canal de coulée pourvu d'une entrée est connecté au modèle fusible, et un dispositif creux d'aspiration du gaz combustible avec des trous de ventilation sur sa paroi latérale, qui forme une chambre pour recueillir les gaz et un brûleur dans la partie supérieure de celle-ci, est disposé de manière à être en contact avec la couche de matériau de remplissage. On fait vibrer avec un dispositif vibrant les récipients pour tasser d'une manière compacte le matériau de remplissage. Ensuite, on verse un métal fondu par l'entrée du canal de coulée. Le métal liquide convertit en gaz le modèle fusible et remplit la cavité qui a été créée par la fusion du motif fusible. Le gaz produit s'écoule par les interstices entre les particules du matériau de remplissage et entre dans le dispositif d'aspiration du gaz combustible par les trous de ventilation.

  Il remplit la chambre  pour recueillir les gaz et se dirige vers le haut vers le brûleur où il est allumé par un dispositif d'allumage disposé en face du brûleur, et brûlé. Ensuite le récipient ayant fait l'objet de l'opération décrite ci-dessus, est éloigné pour une autre opération. Le mouvement ascendant du gaz brûlé diminue la pression à  l'intérieur du dispositif d'aspiration du gaz combustible, ce qui provoque l'aspiration des gaz à travers les trous de ventilation. 



  Contrairement aux appareils de moulage connus qui utilisent une pompe pour aspirer les gaz, la méthode et l'appareil décrits peuvent se passer de la pompe. En outre, la force d'aspiration peut être ajustée à un niveau approprié pendant que s'effectue une série d'opérations, que sont le démarrage, la croissance, la décroissance et la cessation de la production du gaz. Egalement, la production du gaz peut être commencée et arrêtée automatiquement. Ceci permet la fabrication d'un moulage de qualité qui ne peut pas être obtenu avec un appareil utilisant une pompe. 



  Cependant, cet appareil et cette méthode ont les inconvénients suivants: dans la méthode décrite ci-dessus, on fait vibrer les récipients sur un dispositif vibrant pour tasser d'une manière compacte le matériau de remplissage garnissant chaque récipient afin de tenir fermement le motif fusible en place pendant le moulage et d'empêcher l'éboulement du matériau de remplissage dans une cavité résultant de la disparition du motif fusible. Cependant, lorsque le récipient a quatre coins à l'angle droit, c'est-à-dire que le récipient a quatre coins carrés, le matériau de remplissage ne peut pas être tassé uniformément par vibration. En outre, après l'allumage du brûleur, le récipient est écarté du dispositif d'allumage vers une position où on effectue  une autre opération pour permettre au moulage de s'effectuer en continu.

  De ce fait, le flux de gaz depuis le matériau de remplissage jusqu'au dispositif d'aspiration du gaz combustible est discontinu et la combustion au niveau du brûleur, et donc l'aspiration, se trouvent interrompues. 



  La présente invention est destinée à surmonter les problèmes de l'art antérieur décrits ci-dessus et son but est de fournir une méthode et un appareil de moulage qui permettent un tassement aisé et sensiblement uniforme du matériau de remplissage de la totalité du récipient lorsqu'on fait vibrer celui-ci et qui permettent à l'aspiration de demeurer sensiblement uniforme, même lorsque le récipient est écarté du dispositif d'allumage après que l'allumage ait eu lieu et que le flux de gaz vers le dispositif d'aspiration du gaz combustible devient, de ce fait, discontinu. 



  La présente invention est destinée à surmonter les problèmes de l'art antérieur décrits ci-dessus grâce à un procédé de moulage qui permet le tassement aisé et sensiblement uniforme du matériau de remplissage de la totalité du récipient lorsqu'on fait vibrer celui-ci et qui permet à l'aspiration de demeurer sensiblement uniforme, même lorsque le récipient est écarté du dispositif d'allumage après que l'allumage ait lieu et que le flux de gaz vers le dispositif d'aspiration du gaz combustible devient, de ce fait, discontinu. 



  L'invention a pour objet un procédé conforme à celui de la revendication 1 et un appareil conforme à celui de la revendication 2. 
 
   La Fig. 1 est une vue en coupe d'un appareil pour la mise en oeuvre de cette invention, représentant une des étapes de la mise en oeuvre de cette invention; 
   la Fig. 2 est une vue en coupe de l'appareil de la Fig. 1, représentant une autre étape dans la méthode de la présente invention; 
   la Fig. 3 est une vue schématique en perspective de l'appareil industriel de moulage; 
   la Fig. 4 est une vue en plan d'un récipient; 
   la Fig. 5 est une vue en plan d'un autre exemple de récipient; 
   la Fig. 6 est une vue en plan du récipient utilisé dans l'appareil du même type qui a déjà été décrit précédemment par le présent inventeur; 
   la Fig. 7 est une vue latérale d'une partie de l'appareil de moulage industriel selon la présente invention;

   
   la Fig. 8 est une vue en perspective d'une découpe d'une partie de l'appareil de moulage industriel de la présente invention; 
   la Fig. 9 est une vue en plan de l'appareil de la  présente invention; et 
   la Fig. 10 est une vue en plan d'une partie de l'appareil de la présente invention. 
 



  Lorsqu'on se reporte aux Figs. 4 et 5, un récipient 3 a des parties 1 en angle obtus ou en arc sur sa périphérie interne. Dans le cas présent, les parties à angle obtus sont délimitées par une ligne droite 1 comme représenté sur la Fig. 5 ou par une ligne droite et une ligne incurvée, comme représenté sur la Fig. 4. Sur les Figs. 1 à 3, un dispositif mobile 2 comporte des cylindres 24, des arbres 25, des paliers 26, une base 27 pour supporter les paliers 26 et des éléments de poussée 28, qui sont des cylindres hydrauliques. Comme représenté sur la Fig. 3, un ensemble de récipients 3 peuvent tourner sans fin sous l'effet de quatre éléments de poussée 28 du dispositif de déplacement 2.

   Un cylindre pouvant se déplacer verticalement 29 représenté sur les Figs 3 et 7, mais qui ne sera pas décrit d'une manière détaillée, déplace les récipients 3 vers le haut et vers le bas, grâce à quoi les récipients 3 se trouvent disposés au-dessus d'un dispositif vibrant 15 ayant un ressort 30 et chargés sur le dispositif vibrant. Chacun des récipients 3 est fait en fer ou en un autre métal et il se présente comme un bac. Le récipient 3 est rempli d'un matériau de remplissage non combustible 4, tel que du sable à mouler. Un modèle fusible 6, qui génère un gaz combustible lorsqu'il est chauffé est enfoui dans le matériau de remplissage 4. Le modèle peut être formé en une mousse de polystyrène. Bien qu'on puisse également utiliser d'autres mousses synthétiques, c'est la mousse de polystyrène que l'on préférera.

  Une couche 5 perméable aux gaz faite essentiellement de particules minérales est formée sur le modèle 6. La couche de revêtement 5 peut être formée en  appliquant sur le modèle 6 un liquide contenant de la silice ou d'autres particules minérales dissoutes dans un liant tel qu'une molasse, puis en séchant. Une couche de revêtement connue 5 comportant un produit importé peut être utilisée. Une entrée du canal de coulée 7 peut être constituée de céramique moulée et un canal de coulée 8 peut être réalisé par moulage en moule mince. L'entrée du canal de coulée 7 et le canal de coulée 8 peuvent également être réalisés avec le même matériau que celui utilisé pour le modèle 6. Un dispositif 13 d'aspiration du gaz combustible peut avoir une forme cylindrique et il peut être fait en métal. Le dispositif 13 a des trous de ventilation 11 sur la paroi latérale 10 de celui-ci.

  Les trous de ventilation 11 sont suffisamment petits pour empêcher l'entrée du sable. Comme représenté sur la Fig. 8, le dispositif d'aspiration 13 peut comporter une conduite filtrante spiralée 32 et une cheminée 33 ayant le même diamètre que celui de la conduite filtrante spiralée 32, la cheminée 33 étant soudée à la conduite filtrante spiralée 32. La conduite filtrante spiralée 32 peut être formée en acier avec des trous de ventilation continus 11. Elle peut donc résister à des pressions externes élevées. Les trous de ventilation 11 ont une largeur qui est plus importante sur la surface interne et qui diminue graduellement à mesure que l'on approche de la surface externe. En conséquence, les trous de ventilation 11 ne peuvent pas être obstrués avec le matériau de remplissage 4, ce qui signifie que le nettoyage des trous de ventilations est facile.

  Le dispositif 13 d'aspiration du gaz combustible comporte également un matériau de renforcement 34 et un protecteur externe 22 constitué d'une barre acier s'étendant parallèlement à l'axe de la conduite filtrante 32. Le protecteur empêche les trous de ventilation 11 d'être abimés par le contact  d'un produit 18 du type de celui représenté sur la Fig. 2 avec les trous de ventilation 11 qui pourrait avoir lieu lors de la sortie du produit 18. En outre le protecteur 22 permet de fixer fermement le filtre 32 à la cheminée 33. 



  Le dispositif d'aspiration 13 peut être fixé au fond du récipient 3 par les boulons 36. Egalement, il peut être fixé à un rail de guidage (non représenté) prévu sur le fond 35 du récipient 3 à une position souhaitée quelconque. De cette manière, le dispositif d'aspiration 13 peut être déplacé vers une position appropriée, en fonction de la taille et de la longueur du motif fusible 6. Le dispositif d'aspiration 13 peut également être réalisé avec toutes sortes de matériaux ayant une multitude d'ouvertures, tels qu'un grillage en fil métallique, un métal perforé ou une laine métallique. 



  Un dispositif d'allumage 19 peut être d'un type quelconque capable d'allumer le gaz combustible, tel qu'un brûleur alimenté avec du gaz de ville ou du propane. Comme représenté sur les Figs. 3 et 10, un ensemble de dispositifs d'allumage 19 est prévu le long d'un passage 20 des récipients 3 sous la forme de jeux d'allumage 21. Comme il existe un certain nombre de dispositifs d'allumage 19, même lorsque le flux de gaz dans le dispositif 13 d'aspiration du gaz combustible devient irrégulier ou discontinu, le gaz continue à brûler, ce qui permet de conserver une aspiration sensiblement continue et constante. Le chiffre 37 indique un robinet. 



  Ensuite, les parties constituant les coins 1 du récipient 3 sont réformées pour avoir une forme en angle obtus ou en arc, comme représenté sur les Figs. 4 et 5. Elles sont formées de cette manière, parce qu'on a  trouvé au cours d'essais que, lorsque les parties en coin 1 étaient formées à un angle droit comme représenté sur la Fig. 6, le matériau de remplissage 4 était tassé dans une région 38 avec une densité différente de celle que l'on trouve dans une quelconque des régions 39. Plus précisément, le matériau de remplissage avait une haute densité dans la région 38, alors que la densité de tassement du matériau dans la région 39 était basse. Ceci est observé lorsque le matériau de remplissage 4 est secoué par le dispositif vibrant représenté sur les Figs 7 et 3 pour être bien tassé.

  Dans ces conditions, il est difficile pour le matériau de remplissage 4 de tenir le modèle fusible 6 immobile. En outre, la possibilité existe de voir le matériau de remplissage s'affaisser dans une cavité formée par la fusion du modèle fusible 6. Ces problèmes peuvent être évités lorsque les parties courbes 1 sont agencées pour avoir la forme d'un angle obtus ou d'un arc. Avec les parties courbes ainsi formées, le matériau de remplissage 4 pouvait être tassé d'une manière sensiblement uniforme dans la totalité du récipient lorsqu'il était secoué dans des essais que nous avons effectués et les problèmes décrits ci-dessus se trouvaient donc résolus. Ce phénomène peut facilement être reproduit expérimentalement. 



  Le chiffre 40 indique un crochet. L'appareil de cette forme d'exécution est déplacé d'une distance équivalente à un récipient 3 dans la direction indiquée par les flèches A28 par les éléments de poussée 28. Pendant sa rotation dans le plan, il subit une série d'opérations comprenant les étapes consistant à verser le métal fondu 17, allumer le gaz produit, brûler le gaz, poursuivre l'allumage, refroidir le produit moulé, enlever le produit moulé, approvisionner en matériau de  remplissage 4, enfouir le modèle 6 et secouer le matériau de remplissage sur un dispositif vibrant 15, ces opérations étant effectuées dans cet ordre. Lorsque le gaz est brûlé à la partie de brûleur 12, il monte depuis la partie basse du dispositif d'aspiration du gaz combustible, en créant une dépression dans la partie inférieure et rendant ainsi l'aspiration du gaz possible. 



   Dans la présente invention agencée de la manière décrite ci-dessus, l'aspiration du gaz est assurée par le dispositif d'aspiration du gaz combustible. Par conséquent, la séquence des opérations d'aspiration du gaz, constituée des étapes d'augmentation, de diminution et d'arrêt de la production du gaz, ainsi que la force d'aspiration, peuvent être ajustées automatiquement, ce qui n'est pas le cas lorsqu'on utilise une pompe aspirante, et on peut alors obtenir des produits bien moulés et donc faciles à fabriquer. 



  Lorsque les récipients sont déplacés après que le gaz ait brûlé, le brûleur de chacun des récipients se trouve amené vis-à-vis d'un autre dispositif d'allumage. En conséquence, même lorsque le flux de gaz dans le dispositif d'aspiration de la combustion devient irrégulier et discontinu, le gaz est rallumé chaque fois que la combustion du gaz se trouve interrompue, ce qui permet d'effectuer l'aspiration en continu. 



   En outre, comme les parties courbes du récipient ont la forme d'un angle obtus ou d'un arc, le matériau de remplissage dans le récipient peut être bien tassé, et cela d'une manière sensiblement uniforme dans la totalité du récipient. En conséquence, le modèle fusible peut être tenu fermement et la possibilité que la matériau de remplissage ne s'éboule dans la cavité formée par la décomposition du modèle peut être éliminée. 



  En outre, le fait de prévoir des protecteurs pour le dispositif d'aspiration permet d'éviter que les trous de ventilation de celui-ci ne soient abîmés par le moulage, ce qui serait préjudiciable. 

Claims (3)

1. Procédé de moulage d'objets en métal, comprenant les étapes consistant: à remplir avec un matériau de remplissage (4) non combustible un récipient (3) ayant des parties en angle obtus ou en arc sur sa périphérie interne, le récipient étant agencé de manière à être déplaçable par un dispositif de déplacement (2); à enfouir dans le matériau de remplissage (4) un modèle fusible (6) revêtu d'une couche perméable aux gaz formée de particules minérales et d'un liant, le modèle fusible (6) étant décomposé tout en produisant un gaz combustible lorsqu'il est chauffé; à disposer un canal de coulée (8) pourvu d'une entrée (7), en contact avec le modèle fusible (6);

; à fournir un dispositif creux d'aspiration (13) du gaz combustible, ayant des trous de ventilation (11) sur sa paroi latérale (10) formant une chambre pour recueillir les gaz ainsi qu'un brûleur (12) à sa partie supérieure, de manière à ce qu'il soit en contact avec la couche de matériau de remplissage (4) et que le brûleur (12) fasse saillie au-dessus de la surface supérieure de la couche de matériau de remplissage (4); à faire vibrer le récipient sur un dispositif vibrant pour tasser le matériau de remplissage d'une manière compacte; à verser un métal fondu (17) depuis un four par l'entrée du canal de coulée pour gazéifier le modèle fusible par le métal fondu et le remplacer par le métal;

; à allumer par un dispositif d'allumage (19) et à faire brûler dans le brûleur (12) le gaz entrant par effet d'aspiration dans la chambre du dispositif d'aspiration (13) par les trous de ventilation après qu'il ait traversé les interstices du matériau de remplissage pour provoquer sa montée; à diminuer la pression dans la chambre pour recueillir le gaz afin de permettre à l'aspiration du gaz de s'effectuer à travers les trous de ventilation; et à déplacer le récipient et ensuite à pourvoir le brûleur (12) d'un autre dispositif d'allumage (19) après que le mouvement du récipient ait eu lieu.

2.

Appareil de moulage industriel d'objets en métal qui comprend: une série de récipients (3) disposés de manière à pouvoir être déplacés par un dispositif de déplacement (2), chacun des récipients ayant des parties en angle obtus ou en arc sur sa périphérie interne; un matériau de remplissage (4) non combustible remplissant chacun des récipients; un dispositif vibrant pour tasser le matériau de remplissage (4) d'une manière compacte; un modèle fusible (6) enfoui dans le matériau de remplissage (4) pour produire un gaz combustible lorsqu'il est chauffé; un revêtement (5) perméable aux gaz formé sur l'extérieur du modèle, le revêtement étant formé de particules minérales et d'un liant; un canal de coulée (8) avec une entrée (7), le canal de coulée étant disposé de manière à être en contact avec le modèle;

un dispositif creux d'aspiration (13) du gaz combustible disposé de manière à être en contact avec la couche de matériau de remplissage (4), le dispositif creux d'aspiration (13) ayant des trous de ventilation (11) dans sa paroi latérale (10) formant une chambre pour recueillir les gaz et un brûleur (12) à sa partie supérieure; un ensemble de dispositifs d'allumage (19) pour allumer chacun des brûleurs; et un four pour fournir un métal fondu à l'entrée du canal de coulée.

3. Appareil de moulage industriel selon la revendication 2, où le dispositif d'aspiration (13) du gaz combustible a une protection (22) externe disposée dans sa direction axiale. 1. Procédé de moulage d'objets en métal, comprenant les étapes consistant: à remplir avec un matériau de remplissage (4) non combustible un récipient (3) ayant des parties en angle obtus ou en arc sur sa périphérie interne, le récipient étant agencé de manière à être déplaçable par un dispositif de déplacement (2); à enfouir dans le matériau de remplissage (4) un modèle fusible (6) revêtu d'une couche perméable aux gaz formée de particules minérales et d'un liant, le modèle fusible (6) étant décomposé tout en produisant un gaz combustible lorsqu'il est chauffé; à disposer un canal de coulée (8) pourvu d'une entrée (7), en contact avec le modèle fusible (6);

; à fournir un dispositif creux d'aspiration (13) du gaz combustible, ayant des trous de ventilation (11) sur sa paroi latérale (10) formant une chambre pour recueillir les gaz ainsi qu'un brûleur (12) à sa partie supérieure, de manière à ce qu'il soit en contact avec la couche de matériau de remplissage (4) et que le brûleur (12) fasse saillie au-dessus de la surface supérieure de la couche de matériau de remplissage (4); à faire vibrer le récipient sur un dispositif vibrant pour tasser le matériau de remplissage d'une manière compacte; à verser un métal fondu (17) depuis un four par l'entrée du canal de coulée pour gazéifier le modèle fusible par le métal fondu et le remplacer par le métal;

; à allumer par un dispositif d'allumage (19) et à faire brûler dans le brûleur (12) le gaz entrant par effet d'aspiration dans la chambre du dispositif d'aspiration (13) par les trous de ventilation après qu'il ait traversé les interstices du matériau de remplissage pour provoquer sa montée; à diminuer la pression dans la chambre pour recueillir le gaz afin de permettre à l'aspiration du gaz de s'effectuer à travers les trous de ventilation; et à déplacer le récipient et ensuite à pourvoir le brûleur (12) d'un autre dispositif d'allumage (19) après que le mouvement du récipient ait eu lieu. 2.

Appareil de moulage industriel d'objets en métal qui comprend: une série de récipients (3) disposés de manière à pouvoir être déplacés par un dispositif de déplacement (2), chacun des récipients ayant des parties en angle obtus ou en arc sur sa périphérie interne; un matériau de remplissage (4) non combustible remplissant chacun des récipients; un dispositif vibrant pour tasser le matériau de remplissage (4) d'une manière compacte; un modèle fusible (6) enfoui dans le matériau de remplissage (4) pour produire un gaz combustible lorsqu'il est chauffé; un revêtement (5) perméable aux gaz formé sur l'extérieur du modèle, le revêtement étant formé de particules minérales et d'un liant; un canal de coulée (8) avec une entrée (7), le canal de coulée étant disposé de manière à être en contact avec le modèle;

un dispositif creux d'aspiration (13) du gaz combustible disposé de manière à être en contact avec la couche de matériau de remplissage (4), le dispositif creux d'aspiration (13) ayant des trous de ventilation (11) dans sa paroi latérale (10) formant une chambre pour recueillir les gaz et un brûleur (12) à sa partie supérieure; un ensemble de dispositifs d'allumage (19) pour allumer chacun des brûleurs; et un four pour fournir un métal fondu à l'entrée du canal de coulée. 3. Appareil de moulage industriel selon la revendication 2, où le dispositif d'aspiration (13) du gaz combustible a une protection (22) externe disposée dans sa direction axiale.