FR2462953A1 - Dispositif pour la fabrication de pieces moulees en metal leger a l'aide de moules permanents, notamment pour la confection de culasses de cylindres pour moteurs a combustion interne - Google Patents

Abstract

POUR LA FABRICATION DE PIECES MOULEES EN ALLIAGE LEGER AU MOYEN DE MOULES PERMANENTS 2 (COQUILLES) SUR UNE CHAINE A CIRCUIT FERME, NOTAMMENT POUR LA FABRICATION DE CULASSES DE CYLINDRES DE MOTEURS A COMBUSTION INTERNE, ON UTILISE DES COQUILLES PARTAGEES EN ELEMENTS. LES ELEMENTS DES COQUILLES 3, 4 ET UN DISPOSITIF D'EJECTION POUR LA PIECE FINIE SONT ACTIONNES PAR DES MECANISMES MIS EN OEUVRE PAR UN FLUIDE SOUS PRESSION. PAR AILLEURS, DES DISPOSITIFS D'ALIMENTATION DU MOULE, PAR EXEMPLE, POUR LE CHAUFFAGE OU LE REFROIDISSEMENT, SONT UTILISES. LES ELEMENTS DE COQUILLE 3, 4 SEPARABLES SONT DISPOSES SUR UN DISPOSITIF DE TRANSFERT 7A, 108 SANS FIN. LES ORGANES D'ENTRAINEMENT HYDRAULIQUES 59, 60, 75 SERVANT A ECARTER OU REUNIR LES ELEMENTS DE COQUILLE 3, 4 ET A EJECTER LA PIECE MOULEE A PARTIR DE LA SOLE 48 DU MOULE FORMENT DES ELEMENT FIXES DU BATI 8 DU DISPOSITIF DE TRANSFERT 7A, 108 AUX POSTES DE TRAVAIL CONCERNES I A VI. SUR LA PARTIE DE LA TRAJECTOIRE NE COMPORTANT PAS DE POSTE DE TRAVAIL, LE DISPOSITIF DE TRANSFERT 7A, 108 EST RECOUVERT D'UNE ENVELOPPE EN FORME DE CAPOT 28, 110 FERMEE SUR TROIS COTES AU MOINS, ET SERVANT DE DISPOSITIF DE CHAUFFAGE OU D'ASPIRATION POUR LES COQUILLES FERMEES 2.

Description

DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE PIECES MOULEES EN METAL

LEGER A L'AIDE DE MOULES PERMANENTS, NOTAMMENT POUR LA CON-

FECTION DE CULASSES DE CYLINDRES POUR MOTEURS A COMBUSTION

INTERNE.

L'invention a pour objet un dispositif de fabrica- tion de pièces moulées en alliage léger au moyen de moules

permanents (coquilles) sur une chaîne à circuit fermé, notam-

ment pour la confection de culasses de cylindres de moteurs

à combustion interne, avec des coquilles en deux parties en-

traînées par des mécanismes d'ouverture et de fermeture du moule, lesdits moules permanents étant approvisionnés par des

conduites d'alimentation.

Le moulage en coquille de pièces en alliage léger etc... est connu selon plusieurs procédés. Pour la confection de culasses de cylindre en alliage d'aluminium, on utilise des coquilles partagées le long de leur plan média longitudinal, les deux parties de la coquille étant montées à coulissement pour ouvrir et fermer le moule. A cet effet, il est nécessaire

de disposer d'organes d'entraînement à fluide moteur, fonc-

tionnant hydrauliquement en général et auxquels les éléments de coquille sont rattachés. En outre, lorsque les dispositifs

de fabrication et de coulée sont fixes, les conduites d'ali-

mentation, par exemple pour le chauffage de la coquille, ainsi que des organes d'entraînement pour l'éjection de la pièce, sont liés au moule, de manière à obtenir un ensemble aussi compact que possible en évitant au maximum les sources de défauts. En outre, lorsqu'il s'agit d'une culasse de cylindre pour moteur diesel, des tubes d'acier sont prévus pour former

les canaux d'injection et d'échappement, ces tubes étant éga-

lement manoeuvrés hydrauliquement et faisant partie de l'élé-

ment de coquille coulissant. Lorsque le dispositif de coulée est fixe, la production par unité de temps est relativement faible. C'est pourquoi l'on est déjà passé à un procédé de

fabrication de culasses de cylindres en aluminium fonction-

nant en carrousel, en utilisant un tourniquet sur lequel les moules sont déplacés le long d'un cercle. Là encore, les éléments de coquilles du moule composite sont directement reliés aux organes d'entraînement hydrauliques destinés au déplacement des éléments de coquille, tandis que les organes

actionnant le dispositif d'éjection de la pièce moulée cir-

culent également avec le moule mobile. Il en va de même des

conduites alimentant le moule pour le chauffer ou le refroi-

dir, ainsi que des organes d'entraînement des tubes d'acier pour la formation des canaux d'admission et d'échappement de la culasse, ces conduites aboutissent à une colonne centrale, disposée à l'intérieur du tourniquet et portant les tubulures de raccord tournantes idoines à cet effet. Tout comme dans l'installation fixe, chaque moule d'un tel système sans fin est équipé des organes actifs les plus divers, avec leurs raccords correspondants et leurs organes d'approvisionnement, alors qu'il est nécessaire, en outre, de tenir compte, dans chaque cas, du coulissement des éléments de coquilles. Un tel équipement individuel de chaque coquille avec tous les

organes d'entraînement nécessaires etc..., outre qu'il augmen-

te dans une mesure importante le coût de fabrication du moule, risque d'engendrer de nombreuses sources de défauts pendant le

fonctionnement de l'installation de coulée. De plus, l'agen-

cement en tourniquet ne permet pas d'élargir l'installation à la demande, car celle-ci est alors soumise, en cours de fonctionnement, à des limitations considérables et deviendrait non rentable au point de vue de la construction. La taille de l'installation est limitée à un nombre de moules allant de six à huit. Pour pouvoir travailler rationnellement, il n'est pas possible de renoncer à un refroidissement forcé du moule afin de mettre celui-ci à disposition en temps voulu, dans le carrousel, pour la coulée suivante, d'o un renchérissement

supplémentaire dudit moule.

On connaît par ailleurs un procédé de fabrication de pièces moulées en fonte dans lequel les moules permanents correspondants circulent en va-etvient sur un chemin allongé entre les postes de travail, ces derniers étant prévus en

divers points de la course aller et retour et la pièce termi-

née étant ensuite acheminée vers un autre plan à l'aide d'un

dispositif de levage en forme de grue afin de refroidir len-

tement. Toutefois, une telle méthode de travail et le dispo-

sitif correspondant ne sont pas adaptés à la fabrication de

pièces moulées en métal léger.

L'invention a pour but de décrire un dispositif pour la fabrication de pièces moulées en métal léger au moyen de moules permanents circulant en circuit fermé, permettant

d'abaisser substantiellement le prix de revient de l'instal-

lation, de réaliser une économie d'éléments de construction, d'assurer une mise en oeuvre du circuit fermé en toute sécu-

rité et d'augmenter considérablement le rendement. Le dispo-

sitif visé ci-dessus est caractérisé, selon l'invention, par le fait que les coquilles avec leurs éléments séparables étant disposées sur un organe de transfert en circuit fermé, les organes d'entraînement actionnés par un fluide sous pression et qui assurent l'ouverture et la fermeture du moule, ainsi que l'expulsion de la pièce terminée chassée de la sole de la coquille aux postes de travail appropriés, sont des parties fixes de la voie fixe du mécanisme de transfert et que sur

la partie du circuit dépourvue de postes de travail, le con-

voyeur est entouré, sur trois faces au moins, d'une envelop-

pe fermée qui sert de dispositif de chauffage et d'aspiration.

Un tel agencement du carrousel de l'installation de coulée pour la confection de pièces moulées en alliage léger, notamment de culasses de cylindres de moteurs à combustion interne, procure une économie considérable de pièces en stock et d'outillage pour assurer le fonctionnement de la chaîne en circuit fermé. Les moules permanents, en nombre quelconque,

et notamment les éléments de coquilles coulissants sont com-

plètement libérés du mécanisme hydraulique d'entraînement.

De plus, ces mécanismes ne sont nécessaires qu'à deux postes de travail: le poste de séparation et le poste de fermeture du moule. Il en résulte une économie considérable d'outillage

et de dispositifs liés au mécanisme d'entraînerment des moi-

tiés de coquilles. Il en est de même du dispositif d'éjection

de la pièce à enlever de la coquille ouverte. Les installa-

tions hydrauliques restent accessibles pendant toute la durée de fonctionnement du carrousel et peuvent être surveillées

facilement. Certains dérangements peuvent être réparés immé-

diatement, sans interrompre le service. Les coquilles elles-

mêmes sont de construction plus simple, ce qui représente une économie substantielle de dépenses d'acquisition et de

fonctionnement. Les sources de dérangement sont considéra-

blement réduites. Cette simplification de la construction du

dispositif de moulage facilite la mise en place d'une envelop-

pe fermée au moins de trois côtés, -en d'autres termes, un tunnel, recouvrant le moule pendant son déplacement depuis le poste de coulée jusqu'au poste de séparation des moitiés de coquille. Un tel parcours couvert peut être utilisé, en liaison avec le système d'évolution en circuit fermé, pour

plusieurs objectifs. Au moment de la mise en service du dis-

positif, le tunnel peut servir de four de réchauffage pour

chauffer, d'une manière simple, tous les moules, en garnis-

sant le capot du tunnel d'appareils de chauffage répartis sur sa longueur, lesdits appareils étant mis en marche pour

le préchauffage des moules. Ceci évite la nécessité d'instal-

ler des dispositifs de chauffage directement sur la coquille

en les munissant en outre de raccords mobiles pour leur ali-

mentation. Il en résulte encore une diminution substantielle

du prix de revient de l'installation dans son ensemble.

D'autre part, pendant le fonctionnement continu de l'instal-

lation de moulage, le capot peut servir de dispositif d'aé-

ration des moules qui contiennent la pièce en métal léger.

A cet effet, des organes d'aération adéquats sont répartis

sur la longueur du capot, -par exemple des ventilateurs ou-

des éléments analogues, -afin d'aspirer en permanence les gaz

naissant. Cette aspiration entraîne en même temps une aéra-

tion naturelle des coquilles contenant les pièces, ce qui dispense de refroidir les moules individuellement. La cadence du carrousel peut, à cet effet, être réglée de telle façon que la durée imposée de séjour de la pièce dans le moule expire au moment o le moule arrive au poste d'éjection. La

conjugaison des caractéristiques précitées aboutit à une ren-

tabilité accrue de l'ensemble de l'installation de moulage tout en réduisant substantiellement son prix de revient, grâce à l'économie d'outillage onéreux, tandis que le débit

de la production augmente considérablement, alors que l'ins-

tallation en circuit fermé fonctionne de façon sûre et fiable.

Selon une caractéristique préférée de l'invention, le circuit du dispositif de transfert des coquilles fermées

se trouve dans un plan vertical. La partie horizontale infé-

rieure du circuit passe le long de postes de travail succes-

sifs qui se suivent sans discontinuité, depuis le poste d'éjection jusqu'au poste de coulée. Au-dessus de ces postes

de travail passe la partie horizontale supérieure du cir-

cuit, assurant le retour des coquilles fermées, ce chemin de retour portant son enveloppe qui le recouvre au moins comme un capot et qui sert de dispositif de chauffage ou de refroi-

dissement. Aux extrémités des parties horizontales, inférieu-

re et supérieure, du circuit se trouvent des dispositifs de levage et de descente assurant le transfert des coquilles fermées. Un tel agencement du dispositif de transfert permet

de réduire au minimum l'encombrement de l'ensemble du dispo-

sitif et de se contenter d'un nombre de coquilles relative-

ment réduit pour assurer le fonctionnement continu de l'ins-

tallation en circuit fermé. Les gaz qui naissent au moment de la coulée du métal dans la coquille et par la suite, sont dirigés, immédiatement après la coulée, vers un plan plus élevé que celui des postes de travail, ce qui correspond, dans une large mesure, à un processus naturel. Les postes de travail restent donc à l'abri de ces nuisances. L'ensemble de l'installation devient extrêmement compact, sa longueur étant très réduite. Aux postes de travail, on peut opérer sans gêne de part et d'autre de la trajectoire. Le contrôle

des opérations est grandement facilité.

Il est utile de prévoir, entre les postes de tra-

vail de la partie inférieure du circuit au moins un poste vide. Cette mesure permet de rattraper facilement le temps perdu en cas de perturbation intempestive de la cadence de

fonctionnement. A un tel poste, on peut, par exemple, procé-

der au besoin à l'échange d'une coquille sans interrompre la cadence du circuit. D'autre part, le poste de coulée est

avantageusement le poste inférieur du mécanisme de levage.

Ce poste se trouve, de préférence, au bout de la partie infé-

rieure du circuit. Cet arrangement favorise d'une part le déroulement rationnel des opérations, notamment le dégazage

des coquilles avec minimisation des moyens de construction.

Lorsque la coulée est achevée, la coquille fermée, contenant la pièce moulée, s'élève en se dirigeant vers le dispositif d'aspiration porté par le capot. D'autre part, les environs des postes de travail, y compris le poste de coulée, restent à l'écart du dispositif de coulée proprement dit. En effet,

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ce dernier se trouve dans le prolongement de l'axe de la

partie inférieure du circuit.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la co-

quille fermée est transportée, sur ce circuit situé dans un plan vertical, montée sur un cadre ou châssis. Ceci implique que la coquille, portée par son châssis, est entratné en séquence continue le long de sa trajectoire. Le châssis de la coquille peut alors être pourvu, sur ses deux faces frontales,

de tampons saillants, de sorte que chaque châssis soit entrai-

né par les tampons du châssis voisin, sans qu'il soit néces-

saire d'accoupler ces châssis entre eux.

Pour assurer l'avancement des châssis portant les élé-

ments de coquille, on peut prévoir un chemin à rouleaux dont

certains sont moteurs. Pour assurer, d'autre part, l'avance-

ment des châssis suivant une cadence donnée, des dispositifs d'arrêt, bloquant les rouleaux ou les châssis, peuvent être prévus après chaque section du parcours, ce qui permet de

respecter la cadence de la circulation.

Selon une alternative, on peut aussi munir le châssis de la coquille de roues de roulement, guidées par des rails qui suivent la trajectoire du circuit. Dans ce cas, les châssis, portant leurs coquilles, sont entra!nés en cadence par des mécanismes moteurs qui les accompagnent sur la longueur d'une section. Selon un autre mode d'exécution, les moules, formés de

parties de coquilles séparables, ainsi que leurs châssis por-

teurs, peuvent être disposés sur un mécanisme convoyeur hori-

zontal sans fin, par exemple un convoyeurs tabliers. La par-

tie de la trajectoire qui ne comporte pas de postes de travail est alors également munie de l'enveloppe en forme de capot qui sert d'organe de chauffage ou d'aspiration. Les éléments de coquille sont conçus de façon à coopérer avec les organes d'entraînement, qui assurent leur ouverture et leur-fermeture, ainsi qu'avec le dispositif d'éjection, dont la trajectoire est verticale, au moyen d'organes en forme dî crochets qui se laissent mutuellement passer librement suivant la direction de circulation du moule. De ce fait, il suffit de munir chaque coquille proprement dite d'organes simples permettant leur entraînement, ce qui contribue considérablement à la

simplification de la confection des éléments de coquilles.

Les pièces mécaniques nécessaires à cet effet sont extrême-

ment économiques.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le mécanisme de transfert peut utilement être agencé de telle manière que les parties d'une coquille, reposant sur une plaque de base commune, soient montées sur des organes de guidage orientés perpendiculairement à leur axe longitudinal, ladite plaque de base étant elle-même montée sur le plateau

mobile du mécanisme de transfert par l'intermédiaire de sup-

ports de centrage. Ce système constitue un assemblage simple

entre le moule, la plaque de base et le mécanisme de trans-

fert, assurant l'interchangeabilité. Il permet de faire cir-

culer sur le même organe de transfert différents types de

moules, l'échange pouvant être effectué simplement et rapi-

dement. Cet échange se fait en effectuant celui de la plaque de base. Le guidage des éléments de la coquille sur leur plaque de base est agencé, de préférence, en les faisant reposer sur une glissière et en les guidant au moyen d'une barre de centrage coopérant avec un barreau en bride conduit le long de la plaque aux extrémités. Cette disposition donne la certitude que les éléments de la coquille parviennent à leur position de fermeture dans l'alignement précis l'un de

l'autre, donnant l'assurance d'un moulage correct des pièces.

Le maintien des éléments de la coquille en position de fermeture, pendant le processus de coulée, ne nécessite pas, en règle générale, de dispositif particulier de verrouillage ou de serrage. Les éléments de coquille restent étroitement réunis grâce à la gravité et à l'adhérence, même pendant la

coulée proprement dite. Toutefois, dans certaines circonstan-

ces spéciales, des glissières fixes peuvent être disposées, dans la zone du poste de coulée, de part et d'autre de la trajectoire du moule, coopérant avec des protubérances ou d'autres organes portés par la coquille pour serrer cette

dernière entre elles. Il en résulte une sécurité supplémentai-

re à l'égard du maintien en position de serrage des éléments de coquille au moment de la coulée. Ces glissières, servant d'organes de fermeture, constituent alors des parties de

l'installation fixe de convoyage. Le moule lui-même ne néces-

site plus aucune modification coûteuse en supplément; sa

construction reste simple.

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Enfin, il est particulièrement important, pour l'efficacité et l'intérêt de l'objet de la présente invention, d'utiliser, pour former les canalisations d'injection et d'échappement des culasses de cylindres, des noyaux de sable complétés par des tubulures courbes. Il en résulte une sim- plification substantielle de la construction des éléments de coquilles. Le mécanisme d'entraînement des tubulures mobiles

utilisées jusqu'à présent devient donc superflu, ce qui per-

met de supprimer du même coup les dispositifs et instruments supplémentaires assurant l'introduction et l'extraction des tubulures d'acier constituant lesdites canalisations, d'o un abaissement supplémentaire du prix de l'installation dans

son ensemble. En outre, l'emploi de noyaux de sable compor-

tant des tubulures courbes donne la possibilité d'améliorer qualitativement la forme des canalisations d'injection et d'échappement dans la culasse de cylindre. On n'est plus

limité, pour la confection des culasses moulées, par les pos-

sibilités de réaliser des trajectoires courbes des canalisa-

tions. Selon l'invention, les noyaux de sable servant à la formation des canalisations d'injection et d'échappement ont

utilement une configuration dans laquelle les parties recti-

lignes du noyau qui portent les bouts des tubulures se trou-

vent entre la sole de la coquille et les éléments mobiles de celle-ci. De cette manière, ces parties rectilignes du noyau

forment en même temps des surfaces limites pour-les extrémi-

tés des canalisations, lesquelles se prolongent alors jusqu'au bord inférieur de la pièce moulée. Ces surfaces limites, ainsi agrandies, assurent la position correcte de la

partie rectiligne du noyau, portant les tubulures.

Toutefois, l'invention permet aussi d'utiliser des tubulures d'acier à déplacement rectiligne axial pour former

les canalisations d'injection et d'échappement de la culasse.

Ces tubulures d'acier peuvent être pourvues, en dehors de la

coquille, d'un barreau sur lequel agissent des organes d'en-

trainement hydrauliques fixes, montés sur la partie immobile du convoyeur de transfert, d'une manière analogue à celle

prévues pour le déplacement des éléments de coquille.

Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de

réalisation représentés sur le dessin annexé.

Sur ce dessin: - la figure 1 illustre, par une vue schématique en élévation, un mode d'exécution préféré du dispositif pour la fabrication de culasses de cylindre moulées en métal léger au moyen de moules permanents se déplaçant dans un plan vertical; - la figure 2 est une vue schématique en coupe du mécanisme élévateur du moule avec son châssis, selon Il-Il de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe selon IIIIII de la figure 1, montrant schématiquement le poste de séparation des éléments de coquille et d'éjection de la pièce; - la figure 4 est une vue en coupe transversale, schématique et à plus grande échelle, de la coquille, de son chfssis et du mécanisme de transfert, le moule se présentant avec ses éléments de coquille fermés; - la figure 5 est une vue en coupe illustrant la plaque de base, le moule et les noyaux selon la figure 4, à plus grande échelle que sur ladite figure; - la figure 6 est une vue schématique en coupe axiale du moule et de sa plaque de base; - la figure 7 est une vue plane schématique d'un

autre mode d'exécution du dispositif de fabrication de culas-

ses de cylindres moulées en aluminium, au moyen de moules circulant dans un circuit fermé situé dans un plan horizontal; - la figure 8 est une vue schématique partielle à

plus grande échelle d'un mécanisme de transfert selon la fi-

gure 7 constitué par un convoyeur à tabliers qui achemine les

moules permanents avec leurs châssis.

Dans le mode d'exécution 1 du dispositif de fabri-

cation de pièces moulées en alliage léger au moyen de moules permanents (coquilles) circulant en circuit fermé situé dans un plan vertical, notamment pour le moulage de culasses de

cylindres de moteurs à combustion interne, des moules perma-

nents 2, divisés en deux parties suivant leur plan media axial, sont prévus. Les éléments de coquille 3 et 4 sont montés à coulissement sur une plaque de base 5. Les moules 2 et leurs plaques de base, montées sur un châssis 6, sont entraînés le long d'un dispositif de transfert sans fin 7

effectuant un mouvement en circuit fermé dans un plan verti-

cal, soit par étapes discrètes à une cadence préalablement fixée,-soit en circulation continue. Ce mouvement s'effectue à l'intérieur d'un bâti 8 dont les longerons inférieurs 9 sont espacés par des entretoises 10, les longerons supérieurs 11 par des entretoises 12, tandis que des piliers verticaux 13 sont prévus à une extrémité et des piliers 14 à l'autre

bout, ce qui constitue dans l'ensemble un bâti parallèlépi-

pédique. En tête du mouvement de transfert des moules se trouve un mécanisme élévateur 15, tandis qu'à l'autre bout du bâti se trouve un mécanisme de descente. Les mécanismes

de levage et de descente ont la même configuration. Ces méca-

nismes comportent des colonnes de guidage 17 et 18 de part et d'autre du bâti 8 ou d'un seul côté de ce dernier, guidant une plateforme mobile appropriée évoluant verticalement. Dans

l'exemple illustré sur le dessin, la plateforme est consti-

tuée par des bras porteurs coudés 19 sur lesquels la coquille peut être poussée avec tout son châssis. Les bras 19 sont fixés sur des coulisseaux 20 qui peuvent être entraînés, en montée comme en descente, le long des piliers, par exemple à l'aide de chaînes ou d'un mécanisme à enrouleur, ce dernier étant actionné par un moteur. C'est de la même manière que se déplacent verticalement les bras porteurs du poste de

descente.

Les postes de travail se trouvent le long du tron-

çon inférieur du bâti 8. Le poste 1 effectue la séparation des

éléments de coquille 3 et 4 et assure en même temps l'extrac-

tion de la pièce moulée au moyen d'un mécanisme à pinces con-

çu à cet effet. On peut procéder aussi, à ce moment, au net-

toyage de la coquille ouverte. Aux postes Il et III s'effectue la mise en place des différents noyaux, par exemple d'un noyau de base 126 sur la sole du moule et de noyaux de sable 9 et 95

pour la formation des canalisations d'injection et d'échappe-

ment. Ensuite, un poste IV peut servir de poste en blanc o

aucune opération n'est prévue. Le poste en blanc sert à réé-

quilibrer l'évolution en circuit fermé en cas de perturbation.

Au poste V, les éléments 3 et 4 de la coquille peuvent être refermés à l'aide d'organes d'entraînement hydrauliques fixes 1l

disposés latéralement par rapport à la trajectoire de cir-

culation, le noyau de toiture pouvant être introduit dans

la coquille fermée à ce même poste. Le poste VI est le ter-

minus de la partie inférieure du circuit. C'est, en même temps, le poste de coulée, cette dernière opération étant effectuée au moyen d'un four doseur 26. Le dispositif de coulée se trouve donc au bout de la partie inférieure de la

trajectoire circulaire. En outre, le poste de coulée VI cons-

titue le poste inférieur du mécanisme élévateur 15 qui amène la coquille fermée, avec sa plaque de base et son châssis,

jusqu'au tronçon supérieur de la trajectoire fermée. Au-

dessus des postes I à V se trouve ladite partie supérieure

de la trajectoire, assurant le retour des coquilles fermées.

Le long de ce tronçon de trajectoire, entre le mécanisme élé-

vateur 15 et le mécanisme de descente, se trouve une envelop-

pe en forme de capot, c'est-à-dire close de trois côtés, de préférence un tunnel fermé 28, que parcourent les coquilles qui se dirigent vers le mécanisme de descente. Le capot ou tunnel 28 a plusieurs objectifs. Pendant le fonctionnement de l'installation, les coquilles présentant leur température normale de service sous l'effet du remplissage constant de métal léger en fusion, les gaz qui s'échappent des coquilles pleines sont captés et évacués. A cet effet, on peut disposer

en des points appropriés des ventilateurs d'aspiration au-

dessus de ventouses 29 et 30 auxquelles se raccordent des conduites appropriées assurant l'évacuation. Les coquilles sont suffisamment aérées par le courant de convection dû à l'aspiration, ce qui accélère le processus de refroidissement

On obtient du même coup une trajectoire plus courte. L'aéra-

tion doit être réglée de façon que la coquille et la pièce moulée qu'elle contient puissent, au bout du tunnel 28, être

dirigées vers le poste de séparation et d'extraction. Au mo-

ment du démarrage de l'ensemble du. dispositif, le capot ou

tunnel 28 sert avantageusement comme installation de préchauf-

fage des coquilles en vue de les porter à la température vou-

lue, qui peut atteindre environ 450 à 500 degrés centigrades.

A cet effet, le tunnel 28 ou l'organe similaire peut être équipé d'organes 31 de chauffage, dessus ou sur les côtés, la longueur du tunnel 28 correspond à la longueur totale du

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parcours entre les postes I et V. Tout moyen de chauffage

adéquat peut être utilisé, c'est-à-dire un-chauffage élec-

trique ou un chauffage à gaz irradiant. Ainsi, on peut se dispenser d'un chauffage porté par les coquilles elles-mêmes, ce qui simplifie encore la construction desdites coquilles.

Il en va de même pour l'aération des coquilles qui franchis-

sent le tunnel ou l'organe similaire. On fait l'économie du refroidissement des éléments de coquilles, donc en même temps celle des raccords pour l'arrivée du fluide caloporteur. Dès que les coquilles ont atteint la température souhaitable en

service, le chauffage est arrêté sur le capot ou tunnel 28.

L'installation peut alors fonctionner en totalité et le capot ou tunnel est utilisé pour l'aspiration des gaz et l'aération des coquilles. Le capot ou tunnel rend inutiles les conduites d'alimentation arrivant à la coquille elle-même, et qui

seraient indispensables dans le cas contraire.

Dans le mode d'exécution selon la figure 1, un chemin à rouleaux 33 est prévu pour assurer le déplacement des coquilles et de leurs châssis 6, les rouleaux pouvant

être entraînés par sections suivant la longueur des interval- les entre postes et le mouvement étant déclenché selon la cadence adoptée.

On peut aussi laisser tourner en permanence les rouleaux du chemin 33, le mouvement des châssis 6 portant leurs coquilles pouvant être bloqué, selon la cadence, à l'aide d'organes de butée mobiles 34. Par ailleurs-,- si les rouleaux ne sont pas entraînés, on peut utiliser des "barres de cadence" (non représentées sur- le dessin), qui, selon la cadence, s'engagent dans le châssis 6 qu'elles propulsent de

la distance entre deux postes pour être rétractées ensuite.

Il est avantageux de munir les châssis 6, sur leurs deux faces frontales, de tampons saillants 36 et 37 par lesquels

les châssis 6 se touchent au moment de la propulsion. Un sec-

teur de chemin à rouleaux est aussi disposé sur la traverse 39 qui constitue une plateforme à mouvement vertical pour enlever la coquille avec son châssis. Le mécanisme élévateur

peut consister en un ensemble hydraulique à cylindre et pis-

ton 40, 41. Le mouvement des coquilles et de leurs châssis sur le tronçon supérieur de la trajectoire peut également être assuré à l'aide d'un ensemble à cylindre et piston 42, 43. Dans une installation à circuit fermé vertical, on peut

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se contenter d'environ dix moules permanents. La cadence de circulation peut être relativement rapide. Il suffit par exemple de 15 secondes par phase d'avancement, ce qui donne

à l'installation un débit très élevé.

La construction du mécanisme de transfert, du moule

permanent, des dispositifs d'entraînement des éléments de co-

quille coulissants et celui du dispositif d'éjection sont explicités plus spécialement aux figures 4, 5 et 6. Le mode de support du châssis 6 y est représenté dans une seconde

variante, c'est-à-dire sur roues de roulement.

Les longerons 9 du tronçon inférieur du bâti 8 por-

tent des rails longitudinaux 45 sur lesquels se déplace un plateau en forme du chariot 46 à l'aide de roues de roulement 47 pour effectuer son circuit. Ce chariot ou plateau 46 porte une plaque de base 5 dont la sole 48 du moule est rigidement solidaire. Sur ses faces frontales, le chariot 46 présente les tampons 36, 37. La plaque de base 5 porte des supports de centrage 49 qui peuvent épouser par l'extérieur des organes saillants 50 en forme de boulons, solidaires eux-mêmes du chariot 46 ou du plateau correspondant. De cette façon, il est facile d'échanger, sur un même chariot 46, la plaque de

base 5 et le moule qu'elle porte. Après avoir déposé l'ancien-

ne plaque de base, on peut facilement poser une plaque de base

portant un autre type de coquille en la centrant avec préci-

* sion par rapport au chariot 46 et, partant, à la trajectoire de transfert. Cette faculté d'échange ne sert pas uniquement en cas de détérioration d'un moule, mais encore pour pouvoir

acheminer sur le même mécanisme de transfert, dans une séquen-

ce quelconque, des moules de dimensions et de types différents.

Le moule 2 comporte des éléments de coquille 3 et 4 qui, se rejoignant dans le plan médiateur longitudinal dudit

moule, coulissent perpendiculairement à ce plan pour l'ouver-

ture, afin d'extraire la pièce moulée, et doivent se rappro-

cher de nouveau pour fermer le moule au moment de la coulée.

Ces éléments de coquille coulissants 3 et 4 reposent sur leur plaque de base commune 5 par l'intermédiaire d'organes de guidage 44 sur lesquels ils glissent. A cet effet, lesdits éléments de coquille sont portés par des glissières 51 et guidés le long d'une barre de centrage médiane 53 à l'aide de leurs ergots 52, fixés sur lesdits éléments, tandis qu'aux extrémités des faces frontales des éléments 3, 4, la plaque

de base 5 porte des barreaux 54 qui emprisonnent des protu-

bérances 55 portées par lesdits éléments. Ce procédé permet d'assurer un mouvement sûr, précis et fiable de rapprochement et d'éloignement entre les deux éléments de la coquille, sans

risque de grippage.

Les organes d'entraînement, par exemple hydraulique, qui assurent le coulissement des éléments de coquille 2 et 3 pour l'ouverture et la fermeture du moule, sont montés à poste fixe de part et d'autre du dispositif de transfert, plus précisément aux postes I et V. A cet effet, le bâti 8 comporte, auxdits postes, des supports fixes 57, 58 qui portent des ensembles à cylindre et piston 59, 60. Les tiges 61, 62 des pistons portent, à leurs extrémités libres, des organes en forme de crochets 63, 64 présentant des entailles 63a, 64a dans lesquelles s'engagent des talons 65, 66 portés par les éléments de coquille 3 et 4. En outre, lesdits éléments 3 et 4 portent des butées 67, 68 contre lesquelles arrivent

les extrémités des crochets 63 et 64 lorsqu'ils doivent rap-

procher l'un de l'autre les éléments 3 et 4. Les entailles 63a, 64a sont ménagées dans les crochets 63, 64, dans une position telle que lesdits crochets 63, 64 et les talons 65,

66 se laissent mutuellement passer librement suivant la direc-

tion d'avancement du moule, c'est-à-dire la direction du transfert. Lorsqu'un moule arrive aux postes I et V,- les talons 65, 66 portés par les éléments de coquille s'engagent automatiquement dans les entailles 63a, 64a des crochets 63, 64. Ensuite, il suffit d'une expansion ou d'un retrait des vérins 59, 60 pour rapprocher ou éloigner l'un de l'autre les éléments de coquille 3 et 4. Ces derniers ne portent donc aucun mécanisme hydraulique et peuvent, de ce fait, être

conçus de façon très simple à l'égard de l'exécution des mou-

vements coulissants. L'accrochage des pièces intéressées peut aussi être réalisé en munissant les éléments de coquille de crochets. Quant aux butées 67, 68, elles peuvent servir aussi

à fermer le moule, soit lorsqu'il arrive au-poste V, soit -

encore au poste de coulée, en arrivant au contact de glissiè-

res appropriées, disposées et orientées de manière à serrer

entre elles les éléments 3 et 4 l'un contre l'autre.

Le dispositif d'éjection 70 comporte également un

agencement correspondant, avec disposition des organes d'en-

traïnement hydrauliques 70 en un poste fixe. Ce dispositif peut présenter un palonnier 71 monté à coulissement sur des poteaux 72 fixés sur la plaque de base 5. Ce palonnier 71 est rigidement lié à un fût 73 qui traverse la sole 48 du

moule et se termine au niveau de la face supérieure de celle-

ci. Le fût 73 est pourvu d'une semelle en forme de bride 73a

qui, au moment o la plaque de base 5 d'une coquille est dépo-

sée sur la plateforme du chariot 46, passe librement dans une

ouverture 74 ménagée dans ladite plateforme du chariot 46.

Au bâti 8 est fixé un vérin hydraulique 75 dont la tige 76 présente, à son extrémité libre, une pièce en double croc 77 dont-les parties rabattues débordent au-dessus de la bride saillante 73a du flt suspendu 73. Ce croc 77 peut être guidé, en outre, au moyen d'un oeillet 78 coulissant le long d'une tige 79. Au poste d'extraction I, au moment o le châssis 6,

portant sa plaque de base 5 et porté par son chariot 46, arri-

ve à une position adéquate, le fût 73 s'engage, par sa semelle

73a, dans l'ouverture 77a du double croc 77. Dès que les élé-

ments de coquille 3 et 4 ont été retirés au moyen des cylin-

dres fixes 59, 60, libérant la pièce moulée, le vérin d'éjec-

tion fixe 75 entre en action. Le fond du croc 77 repousse le fût suspendu 73 en le soulevant, ainsi que les poussoirs 73b qu'il porte, ce qui a pour effet de décoller la pièce moulée de la sole 48 du moule. Dans cette position relevée, la pièce peut être extraite du moule ouvert, à l'aide d'un mécanisme adéquat à pinces. Ensuite, le vérin 75 entre de nouveau en

action. Grâce à son croc 77, il retire le fût 73 par sa semel-

le 73a dans laquelle il est engagé, de telle manière que les sommets des poussoirs 73b se trouvent en alignement avec la

face supérieure de la sole 48 de la coquille.

Pour bloquer le châssis 6, portant sa plaque de base 5 et porté par son chariot 46 ou le plateau correspondant, un dispositif 81 assure le maintien. Ce dispositif d'arrêt comporte un ensemble cylindre et piston 82, monté à pivotement sur un support fixe 84 sur lequel il s'articule en 83. Le piston 85 présente un oeillet 86 qui s'articule avec un levier à deux bras 87 au moyen d'une articulation 88, le levier 87

tournant autour d'un axe 89.. Ce levier 87 agit sur des épau-

lements 90 portés par la plaque de base 5. Lorsque cette dernière se trouve en un point d'arrêt correspondant à un

poste de travail, le châssis est bloqué par compression con-

tre les rails 45 ou, le cas échéant, contre le chemin à

rouleaux 33.

Pour former les canalisations d'injection et d'échappement 92 et 93 du culot de cylindre en métal léger d'un moteur à combustion interne, on utilise généralement des

fourreaux tubulaires en acier dont chacun nécessite un méca-

nisme d'entraînement séparé. Ce mécanisme hydraulique est également porté par les éléments de coquille coulissants, ce qui augmente la masse inerte de ces derniers. En outre, il est indispensable d'installer des conduites d'alimentation et d'évacuation pour le fluide hydraulique, ces organes devant, en outre, accompagner le moule le long du circuit fermé de

fabrication. Pour éviter tous ces inconvénients, il est pré-

vu d'utiliser, dans le moule précédemment décrit, des noyaux de sable pour la formation des canalisations d'injection et d'échappement dans le procédé de moulage en métal léger. Ces noyaux de sable sont constitués par des corps de noyau 94 et en sable auxquels se raccordent des appendices 96 et 97 en forme de fourreaux, en nombre égal à celui des canalisations

à former. Ces appendices en forme de fourreaux ou de tubulu-

res peuvent présenter une courbure quelconque, de telle sorte

que les canalisations à former peuvent avoir des formes opti-

males au point de vue de l'écoulement des gaz. Pour donner aux corps 94, 95 des noyaux une assise stable à l'intérieur de la coquille, lesdits corps 94, 95 se prolongent vers le bas jusqu'à la sole 48. De-ce fait, les surfaces terminales des canalisations 92, 93 ainsi formées arrivent jusqu'à la face inférieure de la pièce moulée 98. Il en résulte la présence

de surfaces lisses 99 en forme de rebords sur les faces laté-

rales de la pièce terminée. Il n'en découle aucune gêne pour la mise en place des tubulures coudées de raccord, mais par contre, il en résulte une simplification substantielle de la construction du moule permanent. En même temps, on obtient une économie considérable de pièces et d'outillage. Le noyau de

toiture est noté 100.

La sole 47 de la coquille est pourvue d'un culot

d'injection 102 dans lequel est disposée une trémie de rem-

plissage 103 comportant une ou plusieurs conduites d'injec-

tion 104 et de dégazage 105.

Le mode d'exécution 107 des figures 7 et 8, comporte une trajectoire bouclée située dans un plan horizontal. Les moules permanents 2 évoluent sur un chemin de transfert sans

fin 108 qui a, de préférence, la forme d'un convoyeur à ta-

bliers ou plateaux 109, pouvant circuler soit en mouvement

continu, soit en mouvement discret à une cadence déterminée.

Les postes de travail sont notés I à VIII. Au poste 1, les éléments de coquille sont séparés l'un de l'autre, cette opération s'effectuant au moyen des organes d'entratnement 59 et 60, puis la pièce finie est extraite et évacuée. Le

poste Il peut être affecté au soufflage des éléments de co-

quille en position d'ouverture. Aux postes Ill, IV et V

s'effectue la mise en place des différents noyaux, par exem-

ple un noyau de base 126 sur la sole 48 du moule, ainsi que

des noyaux de sable 94 et 95 pour la formation des canalisa-

tions d'injection et d'échappement. Au poste VI, les éléments

de coquille sont rapprochés à nouveau par les organes d'en-

tratnement 59, 60. Au poste suivant VII, le noyau de toit 100 peut être mis en place dans la coquille fermée, puis, au poste VIII qui suit, on procède à la coulée au moyen du four doseur 26, Sur le tronçon de la trajectoire qui ne comporte aucun des postes I à VIII, le convoyeur est entouré d'une enveloppe 110 en forme de capot, de préférence ouverte à sa base, qui est traversée par les moules, portés par leurs plaques de base, avant d'arriver au poste d'extraction. Ce capot 110 peut commencer peu après le poste de coulée VIII

et se termine avantageusement à une distance légèrement supé-

rieure en amont du poste d'extraction I, afin de n'apporter aucune gêne au fonctionnement du dispositif d'extraction de la pièce ni à la manoeuvre des éléments dudit dispositif. Des ventilateurs d'aspiration 111 et 112 peuvent être placés en

des points appropriés, des conduites d'évacuation correspon-

dantes se raccordant auxdits ventilateurs. Le capot 110 peut 8tre équipé, en outre, de dispositifs de chauffage 113 et 114

placés sur ses deux côtés.

Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront

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donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir

pour cela du cadre de l'invention.

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Claims (16)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de fabrication de pièces moulées en alliage léger au moyen de moules permanents (coquilles) sur une chaîne en circuit fermé, notamment pour la confection de culasses de cylindres de moteurs à combustion interne, dont la coquille est partagée en éléments lesquels sont entraînés, ainsi qu'un dispositif d'éjection pour la pièce finie, par des mécanismes d'entraînement actionnés par un fluide sous pression et dans lequel des dispositifs d'alimentation du

moule sont prévus, par exemple pour le chauffage, le refroi-

dissement, caractérisé par le fait que le moule composé d'éléments de coquille séparables (3, 4) circulant sur un dispositif de transfert (7a, 108) sans fin qui fonctionne en circuit fermé, les organes d'entratnement hydrauliques (59, 60, 75) servant à écarter ou à réunir les éléments de coquille et à éjecter la pièce moulée en le décollant de la sole (48) du moule, aux postes de travail appropriés, sont des éléments fixes, partie intégrante du bâti ou cadre (8)

du dispositif de transfert et que, sur la partie de la tra-

jectoire ne comportant pas de poste de travail, ledit dis-

positif de transfert est recouvert d'une enveloppe en forme

de capot (28, 110), fermée sur trois c8tés au moins et ser-

vant de dispositif de chauffage ou d'aspiration pour les

coquilles fermées.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la trajectoire du dispositif de transfert

(7a) qui achemine la coquille est située dans un plan verti-

cal, la partie horizontale basse de ladite trajectoire, bordée de postes de travail successifs (I à VI), s'étendant du poste de séparation (1) jusques et y inclus au poste de coulée (VI) en passant par d'autres postes (II à V), tandis que la partie horizontale haute (11,12) du circuit est destinée au retour des coquilles fermées, que ladite partie horizontale haute (11,12) formant la trajectoire de retour porte une enveloppe (28) ayant au moins la forme d'un capot et servant de dispositif de chauffage ou d'aspiration et qu'un mécanisme élévateur ou de descente est prévu à chaque

extrémité de la partie inférieure et supérieure de la tra-

jectoire du mécanisme de transfert pour assurer le transport vertical des coquilles fermées0

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3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé par le fait qu'un poste de travail sans affecta-

tion (poste en blanc) (IV) est intercalé entre les postes de travail disposés le long de la partie horizontale basse de la trajectoire fermée.

4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé par le fait que la coquille fermée (2), munie d'un

châssis déplaçable (6), est transportée le long de la trajec-

toire disposée dans un plan vertical.

5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4,

caractérisé par le fait que le poste de coulée (VI) est en

même temps le palier intérieur du mécanisme élévateur (15).

6 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5,

caractérisé par le fait que le dispositif de coulée (26) est

disposé en bout de la partie horizontale basse de la trajec-

toire en circuit fermé.

7 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6,

caractérisé par le fait que le poste élévateur (15) et le-

poste de descente (16) comportent, sur l'un au moins des deux c8tés du bâti (8) du mécanisme de transfert, des colonnes de guidage (17, 18) le long desquelles sont guidés des bras coudés porteurs (19) qui se placent au-dessous du châssis

déplaçable (6) portant une coquille.

8 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7,

caractérisé par le fait que le chassis (6) portant la coquil-

le est pourvu, sur ses deux faces frontales, de tampons

saillants (36, 37).

9 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8,

caractérisé par le fait que l'acheminement du chassis (6) de coquille le long de sa trajectoire est assuré par un chemin à rouleaux (33) comportant des rouleaux entraînés et que lesdits rouleaux peuvent être alternativement entra!nés

ou bloqués par secteurs ou bien disposés sur le châssis (6).

- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisé par le fait que le châssis (6) portant une coquil-

le comporte des roues de circulation (44) guidées sur des

rails (45) qui font partie du mécanisme de transfert.

11 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10,

caractérisé par le fait que les éléments de coquille (3, 4) coopèrent avec les organes d'entraînement (59, 60) destinés

à écarter ou à réunir lesdits éléments, ainsi qu'avec l'or-

gane (70) assurant la montée et la descente du dispositif d'éjection, à l'aide de pièces en forme de crochets (63, 64, , 66, 73a, 77) dans lequels la pièce conjuguée peut passer

S librement suivant la direction du transfert des moules.

12 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11,

caractérisé par le fait que les éléments (3, 4) d'une coquil-

le reposant sur une plaque de base commune (5) par l'intermé-

diaire d'organes de guidage (44, 54, 55) leur permettant de coulisser perpendiculairement à l'axe longitudinal de ladite coquille et que ladite plaque de base (5) est montée sur le plateau mobile (46) ou chariot au moyen de supports de

centrage (49,50).

13 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12,

caractérisé par le fait que, dans la zone du poste de coulée, des glissières fixes sont disposées de part et d'autre des éléments de coquille (3, 4), lesdites glissières coopérant avec des butées (67, 68) portées par lesdits éléments (3, 4)

qu'elles maintiennent serrés entre elles.

14 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13,

caractérisé par le fait que les éléments de coquille déplaça-

bles (3, 4) reposent sur des glissières (51) et sont guidés par une barre de centrage médiane (53) ainsi que par un

barreau en bride (54) faisant partie de la plaque de base (5).

15 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14,

caractérisé par le fait que pour la formation des canalisa-

tions d'injection et d'échappement (92, 93) d'une culasse de cylindre, des noyaux de sable (94, 95) portant des amorces de fourreaux (96, 97) sont prévus, les corps de noyau (94, 95) qui portent lesdites amorces de fourreau (96, 97) présentant des faces latérales (99) en brides qui descendent jusqu'à la

face Inférieure (98) de la pièce moulée.

16 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15,

caractérisé par le fait que l'enveloppe en forme de capot (28, 110) est pourvue de dispositifs de chauffage (31, 113, 114) distribués sur sa longueur, ainsi que de dispositifs

d'aération (29, 30, 111).

17 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 10

à 16, caractérisé par le fait que les moules permanents (2), composés d'éléments de coquille séparables (3, 4), circulent

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sur un mécanisme de transfert en circuit fermé (107) situé dans un plan horizontal, ledit mécanisme étant de préférence un convoyeur à tabliers (109) ou un dispositif analogue et

que l'enveloppe en forme de capot (110), servant de dispo-

sitif de chauffage ou d'aspiration, est placée sur la partie de la trajectoire du convoyeur ne comportant pas de postes

de travail.