EP2052799A1 - Method for coating a pattern, device for implementing this method and application to the coating of foundry lost-wax patterns - Google Patents

Method for coating a pattern, device for implementing this method and application to the coating of foundry lost-wax patterns Download PDF

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EP2052799A1
EP2052799A1 EP08166779A EP08166779A EP2052799A1 EP 2052799 A1 EP2052799 A1 EP 2052799A1 EP 08166779 A EP08166779 A EP 08166779A EP 08166779 A EP08166779 A EP 08166779A EP 2052799 A1 EP2052799 A1 EP 2052799A1
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EP
European Patent Office
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model
cage
coating
holding
casing
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Withdrawn
Application number
EP08166779A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mario Dufloux
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B22C23/02—Devices for coating moulds or cores

Definitions

  • the cover 125 is provided inside an inflatable seal 127 allowing, when the cover is in place on a tip 4, to make the cover sealed to the coating bath.
  • the model When the model is emerging from the coating bath, it is subjected to a dewatering during which the cage 120 - and with it the cluster 110 - is subjected to a succession of rotation and stopping rotation.

Abstract

The process for coating a damaged foundry model (10) in a bath, comprises disposing the model in a maintenance casing comprising bars (21) that parallely extend along a longitudinal axis of the casing, immersing the casing in the bath, and printing a predetermined movement at the casing. The model is immersed by simultaneous rotation of the casing around the longitudinal axis and by holding the casing in a horizontal position of the longitudinal axis. Total time for the immersion of model is 15-30 seconds. The model removed from the coating bath is subjected to draining. The process for coating a damaged foundry model (10) in a bath, comprises disposing the model in a maintenance casing comprising bars (21) that parallely extend along a longitudinal axis of the casing, immersing the casing in the bath, and printing a predetermined movement at the casing. The model is immersed by simultaneous rotation of the casing around the longitudinal axis and by holding the casing in a horizontal position of the longitudinal axis. Total time for the immersion of model is 15-30 seconds. The model removed from the coating bath is subjected to draining and simultaneously to succession of rotation and detention. The model has a flow nozzle that is protected by a mask. The placement of the model in the casing and displacement of the model from the casing are carried out using an automaton. An independent claim is included for a device for coating a damaged foundry model in a bath.

Description

La présente invention concerne un procédé d'enduction d'un modèle dans un bain d'enduction ainsi qu'un dispositif conformé pour mettre ce procédé en oeuvre. Le procédé selon l'invention s'applique tout particulièrement à la préparation de modèle perdu de fonderie, utilisé notamment dans l'industrie automobile pour la préparation de pièces de moteurs comme des culasse ou des carters cylindres.The present invention relates to a method of coating a model in a coating bath and a device shaped to implement this method. The process according to the invention is particularly applicable to the preparation of lost foundry model, used in particular in the automotive industry for the preparation of engine parts such as cylinder head or crankcases.

Pour la réalisation de pièces de fonderie selon la technique du modèle perdu (PMP, Procédé Modèle Perdu), on utilise des intermédiaires en polystyrène. Chacun de ces intermédiaires est un modèle précis de la pièce à obtenir, au retrait du métal près. Lorsque l'on réunit plusieurs de ces modèles en un seul intermédiaire, ce dernier est appelé une « grappe ». Chaque modèle - et de manière analogue chaque grappe - comporte un conduit de coulée destiné à assurer l'alimentation en métal liquide respectivement du modèle ou de chacun des modèles de la grappe. Dans ce qui suit, toute description faite par rapport à un modèle se rapporte de manière analogue aussi à une grappe et vice versa.For the production of foundry parts according to the lost model technique (PMP, Lost Model Process), polystyrene intermediates are used. Each of these intermediaries is a precise model of the part to be obtained, the removal of the metal near. When you combine several of these models into one intermediary, the latter is called a "cluster". Each model - and similarly each cluster - includes a casting conduit for supplying liquid metal respectively model or each model of the cluster. In what follows, any description made with respect to a model is also analogous to a cluster and vice versa.

Pour obtenir le moule de fonderie nécessaire pour la réalisation de la pièce de fonderie, le modèle est enduit d'un liant réfractaire en solution aqueuse, par exemple en le trempant dans un bain d'enduction, puis il est séché et moulé dans un sable flou et compacté, dans une cuve. La pièce de fonderie est enfin obtenue par la coulée de métal liquide directement sur le conduit de coulée émergeant du sable.To obtain the foundry mold required for the realization of the casting, the model is coated with a refractory binder in aqueous solution, for example by dipping it in a coating bath, then it is dried and molded in a sand blurred and compacted, in a tank. The casting is finally obtained by pouring liquid metal directly on the pouring pipe emerging from the sand.

L'enduction du modèle en polystyrène est une étape importante dans la réalisation d'un moule pour la technique PMP, car le liant réfractaire utilisé doit garantir l'interface entre le sable formant le moule et le polystyrène expansé formant le modèle. Il est donc important de recouvrir le modèle parfaitement en tout point, à l'intérieur et à l'extérieur, avec la matière d'enduction.The coating of the polystyrene model is an important step in the realization of a mold for the PMP technique, because the refractory binder used must guarantee the interface between the sand forming the mold and the expanded polystyrene forming the model. It is therefore important to cover the model perfectly at all points, inside and out, with the coating material.

Cependant, des pièces de fonderie telles la culasse d'un moteur thermique ont des formes très complexes et comportent souvent des canaux tels des canaux de circulation d'eau et d'huile. II existe donc un risque manifeste que des bulles d'air emprisonnées dans certaines parties intérieures ou même extérieures du modèle ne puissent pas s'échapper et qu'elles empêchent une enduction parfaite du modèle. Dans ce cas, à la coulée du métal, il se forme des défauts de « grésage » par du sable collé sur la pièce de fonderie.However, foundry parts such as the cylinder head of a combustion engine have very complex shapes and often include channels such as water and oil circulation channels. There is therefore a clear risk that air bubbles trapped in some interior or even exterior parts of the model can not escape and prevent perfect coating of the model. In this case, the casting of the metal, there is formed defects "grésage" by sand bonded to the casting.

Pour éviter le plus possible la formation de tels défauts, le modèle, saisi par ses deux extrémités opposées, est souvent maintenu, lors de l'immersion dans le bain d'enduction, légèrement incliné par rapport à la verticale.To avoid as much as possible the formation of such defects, the model, grasped by its two opposite ends, is often maintained, during immersion in the coating bath, slightly inclined relative to the vertical.

Cependant, les inclinaisons que l'on peut donner au modèle sont limitées, car le polystyrène expansé est très fragile et le modèle ne résiste donc pas beaucoup à la poussée d'Archimède agissant sur le modèle notamment pendant l'immersion. Cette contrainte se fait particulièrement remarquer lorsque l'intermédiaire à enduire est une grappe, car dans ce cas, les modèles n'ont aucun autre maintien que leur liaison au conduit de coulée et la grappe risque donc de casser dans le bain d'enduction.However, the inclinations that can be given to the model are limited because the expanded polystyrene is very fragile and the model does not withstand much buoyancy pushing acting on the model especially during immersion. This constraint is particularly noticeable when the intermediate to be coated is a cluster, because in this case, the models have no other maintenance that their connection to the casting conduit and the cluster may break in the coating bath.

Un autre inconvénient de ce mode d'immersion est qu'il faut procéder à une immersion lente pour donner au produit d'enduction le temps le pénétrer à l'intérieur du modèle au fur et à mesure de l'immersion. II en résulte alors un cycle d'enduction très long ou, autrement dit, une productivité très limitée.Another disadvantage of this immersion mode is that it takes a slow immersion to give the coating product time to penetrate inside the model as and immersion. This then results in a very long coating cycle or, in other words, a very limited productivity.

Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients énoncés ci avant.The object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned above.

Plus particulièrement, il s'agit de trouver une solution qui permette de diminuer le risque de casse des modèles à enduire et qui permette en même temps d'augmenter la productivité d'enduction.More particularly, it is a question of finding a solution which makes it possible to reduce the risk of breakage of the models to be coated and which at the same time makes it possible to increase the productivity of coating.

Le but de l'invention est atteint avec un procédé d'enduction d'un modèle dans un bain d'enduction, selon lequel on dispose le modèle dans une cage de maintien, on immerge la cage dans le bain et on imprime un mouvement prédéterminé à la cage.The object of the invention is achieved with a method of coating a model in a coating bath, according to which the model is placed in a holding cage, the cage is immersed in the bath and a predetermined movement is printed. at the cage.

La présente invention propose des dispositions pourvoyant le modèle en quelque sorte d'un squelette extérieur, en le positionnant dans une cage de maintien, qui lui confère la raideur nécessaire pour pouvoir résister à la poussée d'Archimède lors de son immersion dans le bain d'enduction. Ceci permet au modèle en plus d'être immergé plus rapidement, d'où la possibilité d'un temps de cycle plus court que ce n'est possible en dehors de l'invention.The present invention provides provisions providing the model somehow an external skeleton, by positioning it in a holding cage, which gives it the stiffness necessary to withstand the thrust of Archimedes during its immersion in the bath d coating. This allows the model in addition to being immersed more quickly, hence the possibility of a shorter cycle time than is possible outside the invention.

Par ailleurs, les dispositions selon l'invention permettent d'obtenir une qualité d'enduction au moins égale, sinon même meilleure qu'auparavant, car le modèle peut être manipulé davantage selon les besoins de l'enduction que selon des besoins d'une protection contre les risques de casse du modèle.Moreover, the arrangements according to the invention make it possible to obtain a coating quality at least equal to, if not better than before, because the model can be handled more according to the needs of the coating than according to the needs of a coating. protection against the risk of breakage of the model.

Pour obtenir ces avantages et encore d'autres, le modèle est donc d'abord protégé en le positionnant dans une cage de maintien, c'est-à-dire dans une cage dont les dimensions intérieures, et le cas échéant aussi la forme, assurent que le modèle ne puisse pas se plier, et donc casser, sous l'effet de la poussée d'Archimède ni sous l'effet d'autres forces qui pourraient être engendrées dans le bain lorsque le modèle immergé est soumis, par exemple, à une rotation. En même temps, les dimensions de la cage de maintien, et le cas échéant aussi la forme de la cage, permettent au produit d'enduction d'atteindre tout point de la surface extérieure du modèle afin que l'enduction soit homogène et que, lorsque le modèle est sorti de la cage, il ne subsiste aucune marque de maintien qui serait synonyme d'une épaisseur locale réduite de l'enduit.To obtain these and other advantages, the model is first protected by positioning it in a holding cage, that is to say in a cage whose internal dimensions, and where appropriate also the shape, ensure that the model can not bend, and therefore break, under the effect of buoyancy or under the effect of other forces that could be generated in the bath when the submerged model is subjected, for example, to a rotation. At the same time, the dimensions of the holding cage, and possibly also the shape of the cage, allow the coating product to reach any point on the outer surface of the model so that the coating is homogeneous and that, when the model is out of the cage, there is no mark of maintenance that would be synonymous with a reduced local thickness of the coating.

Ensuite, la cage de maintien - et avec elle le modèle - est immergée dans le bain d'enduction et, pour rendre plus facile d'obtenir une enduction homogène du modèle, un mouvement supplémentaire à celui de l'immersion est imprimé à la cage et ainsi au modèle. Ce mouvement supplémentaire peut être, par exemple, une rotation de la cage de maintien autour d'un axe longitudinal de celle-ci pendant l'étape d'immersion et/ou une rotation sous la forme d'un ou de plusieurs tours autour de l'axe longitudinal de la cage, lorsque la cage est totalement immergée.Then, the holding cage - and with it the model - is immersed in the coating bath and, to make it easier to obtain a homogeneous coating of the model, a movement additional to that of the immersion is printed at the cage and so to the model. This additional movement may be, for example, a rotation of the holding cage about a longitudinal axis thereof during the immersion step and / or a rotation in the form of one or more turns around the longitudinal axis of the cage, when the cage is fully submerged.

Le procédé de l'invention peut comprendre en outre l'une au moins des étapes suivantes :

  • le temps total d'immersion du modèle est compris entre environ 15 secondes et 30 secondes ;
  • le modèle, une fois émergée du bain d'enduction, est soumis à un égouttage et simultanément à une succession de rotations et d'arrêts en rotation ;
  • préalablement à l'immersion de la cage de maintien dans le bain d'enduction, l'embout du conduit de coulée du modèle est protégé par un cache ;
  • la mise en place du modèle dans la cage de maintien et l'enlèvement du modèle de la cage de maintien sont effectués à l'aide d'un automate.
The method of the invention may further comprise at least one of the following steps:
  • the total immersion time of the model is between about 15 seconds and 30 seconds;
  • the model, once emerged from the coating bath, is subjected to dewatering and simultaneously to a succession of rotations and stops in rotation;
  • prior to immersion of the holding cage in the coating bath, the tip of the casting conduit of the model is protected by a cover;
  • the installation of the model in the holding cage and the removal of the model of the holding cage are performed using a PLC.

Le but de l'invention est également atteint avec un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'enduction décrit ci avant et qui comprend une cage de maintien comportant des éléments de maintien et de raidissement destinés à augmenter la résistance mécanique d'un modèle introduit dans la cage.The object of the invention is also achieved with a device for carrying out the coating process described above and which comprises a holding cage comprising holding and stiffening elements intended to increase the mechanical strength of a model. introduced into the cage.

Le dispositif de l'invention peut avoir l'une au moins des caractéristiques supplémentaires suivantes:

  • le dispositif comporte un cache muni d'un joint gonflable destiné à assurer la protection de l'embout d'un conduit de coulée du modèle ;
  • le dispositif comporte un automate pour manipuler la cage de maintien pendant la mise en oeuvre du procédé d'enduction ;
  • la cage de maintien comporte un élément de liaison permettant de la lier à un bras d'un automate pour pouvoir la déplacer et l'immerger à l'aide d'un automate.
The device of the invention may have at least one of the following additional features:
  • the device comprises a cover provided with an inflatable seal intended to protect the tip of a casting duct of the model;
  • the device comprises an automaton for manipulating the holding cage during the implementation of the coating process;
  • the holding cage comprises a connecting element for linking to an arm of an automaton to be able to move and immerse it with a PLC.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description de la mise en oeuvre du procédé de l'invention et d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention ci-après, la description étant faite en référence aux dessins dans lesquels :

  • la figure 1A représente schématiquement une cage de maintien selon l'invention, fixée sur un bras de manipulateur et maintenue dans une position d'immersion préférée de l'invention ;
  • la figure 1B représente la face d'accès de la cage de la figure 1A en une vue en perspective ;
  • la figure 2 représente la cage de la figure 1 dans une position alternative d'immersion ;
  • la figure 3 représente une cage de maintien selon un mode de réalisation de l'invention, la cage étant fixée sur le bras d'un manipulateur ; et
  • la figure 4 représente la cage de la figure 1 avec une grappe comportant deux modèles à enduire.
  • La figure 1A représente, de manière très schématique, un modèle 10 logé dans une cage de maintien 20. Le modèle 10 comporte un corps 11 correspondant à une pièce de fonderie à obtenir et un conduit de coulée 12.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description of the implementation of the method of the invention and an embodiment of the device of the invention hereinafter, the description being made with reference to the drawings. wherein :
  • the Figure 1A schematically represents a holding cage according to the invention, fixed on a manipulator arm and held in a preferred immersion position of the invention;
  • the Figure 1B represents the access face of the cage of the Figure 1A in perspective view;
  • the figure 2 represents the cage of the figure 1 in an alternative position of immersion;
  • the figure 3 represents a holding cage according to one embodiment of the invention, the cage being fixed on the arm of a manipulator; and
  • the figure 4 represents the cage of the figure 1 with a cluster with two models to coat.
  • The Figure 1A is very schematically a model 10 housed in a holding cage 20. The model 10 comprises a body 11 corresponding to a casting to obtain and a casting conduit 12.

La cage de maintien 20 est représentée comme ayant un corps parallélépipédique formée par un ensemble de barres 21 espacées les unes des autres et s'étendant parallèlement à un axe longitudinal R de la cage 20. Chacune des barres 21 est solidaire, par une de ses deux extrémités opposées, d'un fond 22 et, par l'autre de ses deux extrémités, d'un cadre d'accès 23. Pour plus de stabilité interne de la cage, les barres 21 sont solidaires d'un cadre 24 disposé, par exemple, à mi-longueur des barres 21 et entourant l'ensemble des barres 21.The holding cage 20 is shown as having a parallelepipedal body formed by a set of bars 21 spaced from each other and extending parallel to a longitudinal axis R of the cage 20. Each of the bars 21 is secured by one of its two opposite ends, a bottom 22 and, at the other of its two ends, an access frame 23. For more internal stability of the cage, the bars 21 are integral with a frame 24 disposed, for example, at mid-length of the bars 21 and surrounding the set of bars 21.

Le fond 22 est avantageusement réalisé sous la forme d'une plaque, pouvant servir ainsi en même temps d'interface entre la cage 20 et un manipulateur 30 dont la figure 1A ne représente qu'un bras 31 et un élément de liaison motorisé 32. Pour pouvoir attacher la cage 20 au bras 31 du manipulateur 30, le fond 22 est pourvu d'un élément d'accouplement 25 dont la conception est adaptée à celle de l'élément de liaison 32.The bottom 22 is advantageously made in the form of a plate, which can thus serve at the same time as an interface between the cage 20 and a manipulator 30 whose Figure 1A represents only an arm 31 and a motorized connecting element 32. In order to be able to attach the cage 20 to the arm 31 of the manipulator 30, the bottom 22 is provided with a coupling element 25 whose design is adapted to that of the connecting element 32.

Le cadre d'accès 23 est pourvu d'une barre de fermeture 26 montée pivotante, moyennant une charnière 27, sur le cadre 23 et s'engageant, en état fermé, dans un verrou 28 également solidaire du cadre 23.The access frame 23 is provided with a closing bar 26 pivotally mounted, by means of a hinge 27, on the frame 23 and engaging, in a closed state, in a lock 28 also integral with the frame 23.

Grâce à cette conception de principe d'une cage de maintien selon l'invention, le procédé d'enduction selon l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante.Thanks to this basic concept of a holding cage according to the invention, the coating method according to the invention is implemented as follows.

Le modèle à enduire 10 est introduit dans la cage de maintien 20 préalablement ouverte, par le cadre d'accès 23. Lorsque le modèle est entièrement introduit dans la cage 20, cette dernière est fermée au moyen de la barre de fermeture 26. Ensuite, la cage de maintien 20 est immergée dans un bain d'enduction en la tenant dans une position horizontale de son axe longitudinal R. Cette position horizontale est particulièrement préférée lorsque le modèle est complexe et comprend notamment de nombreux conduits ou cavités.The model 10 to be coated is introduced into the holding cage 20 previously opened by the access frame 23. When the model is fully inserted into the cage 20, the latter is closed by means of the bar of closure 26. Next, the holding cage 20 is immersed in a coating bath holding it in a horizontal position of its longitudinal axis R. This horizontal position is particularly preferred when the model is complex and comprises in particular many ducts or cavities .

Pendant l'immersion du modèle 10 dans le bain d'enduction et éventuellement aussi lorsque le modèle est entièrement immergé ou seulement lorsque le modèle est entièrement immergé, la cage de maintien 20 - et ainsi le modèle 10 - est mise en rotation autour de l'axe longitudinal R de la cage 20 pour améliorer la pénétration du produit d'enduction à l'intérieur du modèle et plus particulièrement pour faciliter des dégagement des bulles d'air qui, autrement, resteraient enfermées à l'intérieur du modèle.During the immersion of the model 10 in the coating bath and possibly also when the model is fully immersed or only when the model is fully immersed, the holding cage 20 - and thus the model 10 - is rotated around the housing. longitudinal axis R of the cage 20 to improve the penetration of the coating product within the model and more particularly to facilitate the release of air bubbles that would otherwise remain locked inside the model.

Comme cela a été évoqué plus haut, lors de la réalisation d'une pièce de fonderie avec un moule obtenu selon le procédé de la présente invention, le métal liquide est versé directement sur le conduit de coulée du moule. II est donc évident que le conduit de coulée doit être ouvert. Or, si l'on ne prend pas de dispositions appropriées dans ce sens lors de la réalisation du moule, il faut ouvrir le conduit de coulée dans une étape supplémentaire du procédé d'enduction du modèle ou dans une étape préalable d'un procédé de coulée de pièces de fonderie, ce qui est évidemment à éviter dans les deux cas.As mentioned above, during the production of a casting piece with a mold obtained according to the process of the present invention, the liquid metal is poured directly onto the casting duct of the mold. It is therefore obvious that the casting duct must be open. However, if appropriate arrangements are not made in this direction during the production of the mold, the casting duct must be opened in an additional step of the coating process of the model or in a preliminary step of a method of casting. casting of castings, which is obviously to be avoided in both cases.

Le meilleur moyen est alors de protéger l'embout du conduit de coulée contre tout contact avec le produit d'enduction. Ceci peut être fait essentiellement de deux manières. Selon la première, l'embout du conduit de coulée est protégé par un cache. II convient alors de faire en sorte que le cache ne puisse se perde à aucun moment pendant la mise en oeuvre du procédé d'enduction. L'exemple de réalisation décrit en référence aux figures 3 et 4 en donne une solution.The best way is then to protect the nozzle of the casting conduit against contact with the coating product. This can be done in two main ways. According to the first, the nozzle of the casting conduit is protected by a cover. It must then be ensured that the cover can not be lost at any time during the implementation of the coating process. The exemplary embodiment described with reference to Figures 3 and 4 gives a solution.

Selon la seconde manière, représentée sur la figure 2, le modèle est maintenu incliné lorsqu'il est immergé dans le bain d'enduction. II convient alors de déterminer un angle d'inclinaison W, par exemple par rapport à l'horizontale, en fonction de la forme et des dimensions du conduit de coulée, auquel le corps 11 du modèle 10 et la plus grande partie du conduit de coulée 12 du modèle peuvent être enduits parfaitement sans atteindre l'embout du conduit de coulée.In the second way, represented on the figure 2 , the model is kept tilted when immersed in the coating bath. It is then necessary to determine an angle of inclination W, for example with respect to the horizontal, as a function of the shape and dimensions of the pouring duct, to which the body 11 of the model 10 and the greater part of the casting duct 12 of the model can be coated perfectly without reaching the tip of the casting pipe.

La cage 20 est cette fois-ci montée par son élément d'accouplement 24 à un manipulateur dont la figure 2 ne représente que l'élément de liaison motorisé 32 et les deux parties 33, 34 et l'axe d'articulation 35 du bras du manipulateur.The cage 20 is this time mounted by its coupling element 24 to a manipulator whose figure 2 represents only the motorized connecting element 32 and the two parts 33, 34 and the axis of articulation 35 of the arm of the manipulator.

On observera par ailleurs, en comparant les figures 1A et 2, que l'orientation du conduit de coulée 12 à l'intérieur de la cage 20 est sans importance, abstraction faite du maintien du cache de l'embout du conduit de coulée 12, lorsque la cage doit être immergée en position horizontale. Cependant, lorsque la cage doit être immergée en position inclinée, le conduit de coulée 12 doit se trouver du côté de l'élément de liaison motorisé 32 du manipulateur.We will also observe, comparing the Figures 1A and 2 , that the orientation of the casting conduit 12 inside the cage 20 is irrelevant, apart from the maintenance of the cover of the tip of the casting conduit 12, when the cage must be immersed in a horizontal position. However, when the cage must be immersed in an inclined position, the casting duct 12 must be on the side of the motorized connecting element 32 of the manipulator.

La figure 3 représente un exemple de réalisation d'une cage de maintien 120 pour la mise en oeuvre du procédé d'enduction selon l'invention.The figure 3 represents an exemplary embodiment of a holding cage 120 for carrying out the coating method according to the invention.

La figure 4 représente la cage 120 de la figure 3 avec, en son intérieur, une grappe 110 comportant deux modèles 1, 2 et un conduit de coulée 3 avec un embout 4. La cage 120 est montée sur un bras 130 d'un manipulateur comportant un moteur (non représenté) permettant d'imposer à la cage et ainsi au modèle - ou ici à la grappe 110 - un mouvement prédéterminé. Avantageusement, le mouvement est un mouvement supplémentaire au mouvement d'immersion, notamment une rotation autour de l'axe longitudinal R de la cage 120.The figure 4 represents the cage 120 of the figure 3 with, inside, a cluster 110 comprising two models 1, 2 and a casting duct 3 with a nozzle 4. The cage 120 is mounted on an arm 130 of a manipulator comprising a motor (not shown) for imposing to the cage and so to the model - or here to the cluster 110 - a predetermined movement. Advantageously, the movement is an additional movement to the immersion movement, in particular a rotation around the longitudinal axis R of the cage 120.

Selon la figure 3, la cage de maintien 120 comprend quatre barres de maintien 121 dont chacune est solidaire par une de ses deux extrémités opposées d'une embase 122 et par l'autre de ses deux extrémités d'un cadre d'accès 123. Le cadre d'accès 123 s'étend dans un plan parallèle à l'embase 122 et forme avec l'embase 122 deux extrémités opposées de la cage 120.According to figure 3 , the retaining cage 120 comprises four retaining bars 121 each of which is secured by one of its two opposite ends of a base 122 and the other of its two ends of an access frame 123. The frame of access 123 extends in a plane parallel to the base 122 and forms with the base 122 two opposite ends of the cage 120.

Les quatre barres de maintien 121 sont des barres coudées qui s'étendent d'abord, à partir de l'embase 122, parallèlement à un axe longitudinal R de la cage de maintien 120 et qui s'éloignent les unes des autres à l'approche du cadre d'accès 123. Avantageusement, les barres 121 sont disposées perpendiculairement sur l'embase 122 et sont coudées à angle droit, proche du cadre d'accès 123, vers l'extérieur pour être soudées sur celle des deux faces du cadre d'accès 123 qui est orientée vers l'embase 122. Les quatre barres de maintien 121 sont disposées, et notamment espacées les unes des autres, de manière que la grappe 110 puisse être introduite entre elles et, plus particulièrement, de manière que, lorsque la grappe est logée dans la cage 120, elle soit maintenue par les quatre barres de maintien 121.The four holding bars 121 are bent bars which first extend from the base 122 parallel to a longitudinal axis R of the holding cage 120 and which move away from each other at the same time. approach of the access frame 123. Advantageously, the bars 121 are arranged perpendicularly on the base 122 and are bent at right angles, close to the access frame 123, outwardly to be welded to that of the two faces of the frame 123 which is oriented towards the base 122. The four support bars 121 are arranged, and in particular spaced from each other, so that the cluster 110 can to be introduced between them and, more particularly, so that, when the cluster is housed in the cage 120, it is maintained by the four retaining bars 121.

La cage de maintien 120 comprend en outre huit barres extérieures 124 dont la fonction principale est de relier l'embase 122 au cadre d'accès 123. Ces barres sont appelées « extérieures » car elles sont fixées sur l'embase 122 proche de son bord. Accessoirement, quelques unes de ces barres peuvent être placées de manière à contribuer au maintien de la grappe 110 dans la cage de maintien 120. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, il s'agit des quatre barres 124, deux en haut et deux en bas dans ces figures, qui sont les seules à être repérées sur la figure 4.The holding cage 120 further comprises eight outer bars 124 whose main function is to connect the base 122 to the access frame 123. These bars are called "outer" because they are fixed on the base 122 near its edge . Incidentally, some of these bars may be placed in such a way as to contribute to the maintenance of the cluster 110 in the holding cage 120. In the example shown in FIG. Figures 3 and 4 these are the four bars 124, two at the top and two at the bottom in these figures, which are the only ones to be marked on the figure 4 .

Afin de pouvoir protéger l'embout 4 du conduit de coulée 3, et en même temps pour donner plus de stabilité au conduit de coulée 3, la cage de maintien 120 comprend un cache 125 monté pivotant sur un support 126 solidaire du cadre d'accès 123. La figure 3 représente le cache 125 en position « fermée », c'est-à-dire dans la position qu'il occupe lorsqu'il est appliqué sur l'embout 4 du conduit de coulée d'un modèle ou d'une grappe logée à l'intérieur de la cage, alors que la figure 4 représente le cache 125 en position « ouverte », c'est-à-dire dans une position qui permet de faire entrer ou sortir un modèle.In order to be able to protect the end-piece 4 of the casting duct 3, and at the same time to give more stability to the casting duct 3, the holding cage 120 comprises a cover 125 pivotally mounted on a support 126 integral with the access frame 123. The figure 3 represents the cache 125 in the "closed" position, that is to say in the position it occupies when it is applied to the tip 4 of the pouring duct of a model or a cluster housed in the inside the cage, while the figure 4 represents the cache 125 in the "open" position, that is to say in a position that allows to enter or exit a model.

On voie plus particulièrement sur la figure 4 que le cache 125 est pourvu à l'intérieur d'un joint gonflable 127 permettant, lorsque le cache est en place sur un embout 4, de rendre le cache étanche au bain d'enduction.We see more particularly the figure 4 that the cover 125 is provided inside an inflatable seal 127 allowing, when the cover is in place on a tip 4, to make the cover sealed to the coating bath.

Lors de la mise en oeuvre du procédé d'enduction selon l'invention, une grappe 110 est introduite, de préférence à l'aide d'un manipulateur automatisé, dans la cage 120, puis le cache 125 est placé sur l'embout 4 et le joint gonflable 127 du cache 125 est gonflé moyennant de l'air comprimé approvisionné par un conduit flexible 128, pour rendre le cache étanche. Ensuite la cage 120 est immergée dans le bain d'enduction et, selon ce qui a été déterminée auparavant, un mouvement simultané de rotation est imprimé, en sus du mouvement d'immersion, à la cage 120. Lorsque le modèle est entièrement immergé, on lui imprime à nouveau un mouvement de rotation, par exemple un tour autour de l'axe longitudinal R de la cage 120, avant de faire émerger le modèle, par exemple après un temps de cycle complet entre environ 80 secondes et 120 secondes (ce qui correspond à un temps d'immersion de l'ordre de 15 à 30 secondes).During the implementation of the coating method according to the invention, a cluster 110 is introduced, preferably using an automated manipulator, into the cage 120, then the cover 125 is placed on the tip 4 and the inflatable seal 127 of the cover 125 is inflated by compressed air supplied by a flexible conduit 128, to make the cover leakproof. Then the cage 120 is immersed in the coating bath and, as previously determined, a simultaneous rotation movement is printed, in addition to the immersion movement, to the cage 120. When the model is fully immersed, it is printed again with a rotation movement, for example a turn around the axis longitudinal R of the cage 120, before the model emerges, for example after a complete cycle time between about 80 seconds and 120 seconds (which corresponds to an immersion time of the order of 15 to 30 seconds).

Lorsque le modèle est émergé du bain d'enduction, on le soumet à un égouttage pendant lequel la cage 120 - et avec elle la grappe 110 - est soumise à une succession de rotation et d'arrêt en rotation.When the model is emerging from the coating bath, it is subjected to a dewatering during which the cage 120 - and with it the cluster 110 - is subjected to a succession of rotation and stopping rotation.

Enfin, le joint gonflable 127 du cache 125 est dégonflé, le cache 125 et retiré de l'embout 4 et la grappe 110 est sortie, au moyen d'un manipulateur, de la cage 120.Finally, the inflatable seal 127 of the cover 125 is deflated, the cover 125 and removed from the endpiece 4 and the cluster 110 is output, by means of a manipulator, from the cage 120.

Comme la description ci avant de l'invention et notamment la description de l'exemple de réalisation le montrent, le procédé d'enduction et le dispositif d'enduction selon l'invention permettent d'obtenir plus particulièrement les avantages suivants :

  • une garantie de qualité à chaque cycle d'enduction,
  • une garantie de régularité sur les épaisseurs de dépôt d'enduit,
  • pas de risque de casse des modèles ou des grappes,
  • un gain de temps de cycle et
  • un gain sur la consommation d'enduit.
As the foregoing description of the invention and in particular the description of the exemplary embodiment show, the coating method and the coating device according to the invention make it possible to obtain more particularly the following advantages:
  • a guarantee of quality at each coating cycle,
  • a guarantee of regularity on the thicknesses of plaster deposit,
  • no risk of breaking models or clusters,
  • a saving of cycle time and
  • a gain on the consumption of plaster.

Claims (11)

Procédé d'enduction d'un modèle dans un bain d'enduction, caractérisé en ce que l'on dispose le modèle dans une cage de maintien comportant des barres de maintien dudit modèle s'étendant parallèlement à un axe longitudinal de ladite cage, on immerge la cage dans le bain et on imprime un mouvement prédéterminé à la cage.A method of coating a model in a coating bath, characterized in that the model is arranged in a holding cage comprising holding bars of said model extending parallel to a longitudinal axis of said cage, immerses the cage in the bath and prints a predetermined movement to the cage. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modèle est immergé avec une rotation simultanée de la cage de maintien autour d'un axe longitudinal de celle-ci.Method according to claim 1, characterized in that the model is immersed with a simultaneous rotation of the holding cage about a longitudinal axis thereof. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le modèle est immergé en tenant ladite cage dans une position horizontale dudit axe longitudinal.Method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the model is immersed in holding said cage in a horizontal position of said longitudinal axis. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le temps total d'immersion du modèle est compris entre environ 15 secondes et 30 secondes.A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the total immersion time of the model is between about 15 seconds and 30 seconds. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le modèle, une fois émergée du bain d'enduction, est soumise à un égouttage et simultanément à une succession de rotations et d'arrêts en rotation.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the model, once emerged from the coating bath, is subjected to dewatering and simultaneously to a succession of rotations and stops in rotation. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par une étape supplémentaire de protéger un embout de coulée du modèle par un cache.A method as claimed in any one of claims 1 to 5, characterized by an additional step of protecting a pouring tip of the model with a cover. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la mise en place du modèle dans la cage de maintien et l'enlèvement du modèle de la cage de maintien sont effectués à l'aide d'un automate.Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the implementation of the model in the holding cage and the removal of the model of the holding cage are performed using a controller. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'enduction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une cage de maintien (20 ; 120) comportant des barres de maintien et de raidissement (22 ; 121) s'étendant parallèlement à un axe longitudinal de ladite cage et destinées à augmenter la résistance mécanique d'un modèle (10 ; 110) introduit dans ladite cage.Device for carrying out the coating method according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that it comprises a holding cage (20; 120) comprising holding and stiffening bars (22; ) extending parallel to a longitudinal axis of the cage and intended for increasing the mechanical strength of a model (10; 110) introduced into said cage. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un cache (125) muni d'un joint gonflable (127) destiné à assurer la protection d'un embout (4) de conduit de coulée (3) du modèle (110).Device according to claim 8, characterized in that it comprises a cover (125) provided with an inflatable seal (127) intended to protect a nozzle (4) of the casting duct (3) of the model (110). ). Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte un automate (130) pour manipuler la cage de maintien (20 ; 120) pendant la mise en oeuvre du procédé d'enduction.Device according to claim 8 or 9, characterized in that it comprises an automaton (130) for manipulating the holding cage (20; 120) during the implementation of the coating process. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 à l'enduction par un liant réfractaire d'un modèle perdu de fonderie.Application of the method according to any one of claims 1 to 7 to the coating with a refractory binder of a lost foundry model.
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