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Machine à mouler les pistons.
La présente invention a pour objet une machine à mouler utilisable notamment pour le moulage des pistons ouverts ou creux employés'dans les moteurs à combustion interne.
Cette machine à mouler des pistons et pièces analogues est remarquable notamment en ce que la pièce de fonderie terminée peut être libérée du moule d'une manière simple et rapide, cette machine libérant par exemple automatique- ment la pièce de fonderie du moule, puis supportant la pièce de fonderie libre d'ans une position pour laquelle elle est facilement accessible pour être retirée et com- portait des organes qui facilitent la séparation de la pièce de fonderie du.moule ou des éléments de noyau.
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D'autres caractéristiques de cette machine ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins annexés dans lesquels :
La fig, 1 est une vue en perspective de l'erstemble de cette machine.
La fig. 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la fig. 3 d'une partie de la machine de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle de la soupape à air automatique.
La fig. 5 est une vue en coupe de détail de la soupape de commande.
La fige 6 est une vue en coupe verticale longitudinale d'une variante de réalisation de cette machine'.
La fig. 7 est une vue en coupe horizontale de la machine selon la fig. 6 prise suivant la ligne 7-7 de la fig; 6.
La fig. 8 est une vue de détail montrant la construc- tion de certains des éléments de noyau de la machine selon les figs. 6 et 7.
Dans ces dessins et plus particulièrement dans les figs. 1 à 5, la fig. 1 représente une machine dans laquelle la plupart des mouvements' de libération du noyau sont effec- tués automatiquement. 1 désigne le socle qui porte deux cylindres hvdrauliques 2, dans chacun desquels est disposé un piston plongeur 3. Sur les extrémités supérieures de ces pistons 3 est montée une table 4, qui porte les dis- positifs de moulage. Une tuyauterie 5, commandée par un robinet 6, est disposée pour distribuer de l'eau ou un
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autre agent hydraulique aux cylindres à partir d'une source de fluide sous pression 7 ou pour évacuer cet agent ou fluide de ces cylindres dans un tuyau d'échappement 8, conformément au fonctionnement du robinet 6.
Sur la table 4 est montée une couronne fendue 9, com- portant une rainure annulaire intérieure 10, destinée à recevoir des brides en forme de secteur d'une série (quatre dans ce cas) d'éléments de noyau 11, qui sont ainsi main- tenus dans cette couronne 9, mais de façon à être mobiles circouférentiellement dans celle-ci. Une couronne fendue extérieure 12 entourant la.couronne 9 et boulonnée sur la table maintient cette couronne 9 dans la position d'assem- blage. Sur une tige 13, s'élevant du socle 1 et réglable dans celui-ci par un pas de vis 60, est placé un élément de noyau central 4 destiné à s'emboîter entre les éléments de noyau 11, de façon à compléter le noyau qui conforme la surface intérieure du piston, La tige 13 est fermement maintenue grâce à son engagement dans une traverse 67 reliant les cylindres 2.
Les couronnes 9 et 12 comportent respectivement des fentes en forme de secteurs 15 et 16 et chaque élément de noyau 11 porte un bras 17 passant radialement à travers ces fentes pour permettre de manipuler cet élément de noyau.
Des plaques en forme de secteurs 61 disposées sur les bras
17 viennent en prise avec la surface extérieure de la couronne12.
@ Sur le dessus de la couronne 9 sont montées deux moitiés de moule 18, constituées par des pièces semi-circu- laires destinées à s'adapter ensemble sur le noyau formé par les éléments 11 et 14 pour conformer l'extérieur du
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piston en cours de fabrication, Une moitié 19 d'un chapeau fendu formant la partie supérieure de la cavité .du moule et comportant une ouverture évasée 20 pour la coulée du. métal est fixée sur chacune des moitiés de moule 18. Chaque moitié de moule 18 est munie'd'une tige 21 faisant saillie à l'intérieur de cette moitié de moule pour former un noyau destiné à façonner l'un des bossages qui formeront les paliers de l'axe du piston, la cavité destinée à la formation de ce bossage étant ménagée dans les éléments de noyau adjacents 11.
Chaque moitié de moule 18 est munie d'une plaque 22 destinée à se déplacer dans des guides radiaux 23 montés sur la couronne 12. Ceci assure le mouvement des moitiés-de moule 18 radialement vers l'extérieur et axialement aux tiges 21, de façon à séparer ces moitiés de moule pour libé- rer la pièce moulée. Un levier à main 25 est articulé en 24 sur la plaque 22 et à son autre extrémité, en 26, au guide 23. En manoeuvrant les leviers 25, les moitiés de moule peu- vent être déplacées vers l'intérieur et vers l'extérieur sur les guides 23.
Afin d'assurer le mouvement des éléments de noyau 11 hors du trajet des bossages ou paliers de l'axe du piston qui ont été formés par ces éléments sur l'intérieur du piston, les bras 17 sont articulés, à leurs extrémités, à deux bielles 27, dont l'une ou les deux peuvent être régla- bles, comme le montre la fig. 2. Les autres extrémités de ces bielles 27 sont articulées à une tête 28, guidée pour se déplacer le long d'une glissière 29 s'étendant radiale- ment par rapport à la table 4. Deux de ces glissières par- tent de la table en directions opposées et portent chacune
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à son extrémité un cylindre pneumatique 30.
La tige de piston
310 de ce cylindre est attachée à la tête 28, de façon qu'en faisant arriver de l'air comprimé de l'un ou l'autre côté du cylindre 30 la tête 28 puisse être poussée vers l'inté- rieur ou tirée vers l'extérieur le long de la glissière 29.
Ce mouvement de la tête 28 amène les bielles 27, agissant par l'intermédiaire des bras 17, à faire pivoter les éléments de noyau 11 de leur position de moulage à la position libre ou vice versa.
Des tuyaux 31 relient les extrémités opposées du cylin- dre 30 à une soupape aut-omatique 32, montée sur un tableau vertical 62, fixé à la table 4 et coulissant sur une barre
38 disposée sur le devant de la machine. Les boulons fixant ce tableau traversent des galets 63 qui roulent sur la barre
33, et cette dernière est montée de façon réglable sur le socle à l'aide d'une vis 64 passant par une fente 65.
La construction de là soupape 32 est illustrée dans la fig. 4. Les tuyaux de communication 31 entrent sur le côté de la soupape, comme représenté, et des canaux placés en face du raccord de ces tuyaux communiquent avec un canal , longitudinal central s'étendant sur toute la longueur de la soupape. Une tige de commande 34 passe par ce canal central de la soupape, qui est fermé à ses extrémités par des presse-étoupes 35; Un canal d'admission 36 débouche dans l'alésage central de la soupape entre les canaux supérieurs et inférieurs par lesquels-'débouchent les tuyaux 31. Ce canal 36 est relié, par un tuyau 37, à une source convenable quelconque d'air comprimé ou de fluide analogue (non repré- sentée).
Des' canaux d'échappement 38, faisant communiquer l'alésage intérieur de la soupape 30 avec l'atmosphère
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extérieure, sont placés au-dessus et au-dessous des canaux menant aux tuyaux 31.
La tige 34 présente plusieurs parties décolletées 39 (fig. 4) qui ménagent entre elles deux renflements 40 formant pistons. L'extrémité inférieure de cette tige 34 prend appui sur un ressort 41, portant contre une console 42, de façon à maintenir la tige 34 Elastiquement dàns sa position supé- rieure. Dans la fig. 4, la tige 34 est représentée abaissée de façon que les renflements ou bouchons 40 soient placés au-dessous des canaux menant aux tuyaux 31. Dans cette position, les tuyaux de communication inférieurs 31 communi- quent avec la distribution d'air comprimé 36, tandis que les tuyaux de communication supérieurs commandant les extrémités intérieures des cylindres 30 communiquent avec le canal d'échappement 38.
Dans les conditions normales, les bouchons 40 se trouvent placés au-dessus des canaux menant aux tuyaux 31, de sorte que les deux tuyaux supérieurs 31 commandant les extrémités intérieures des cylindres 30 sont en communication avec l'admission d'air comprimé.36, tandis que les tuyaux inférieurs communiquent avec l'échappement. Dans cet état, les cylindres 31 maintiennent leurs pistons dans la position de recul représentée dans les figs. 2 et 3.
Le robinet 6 est construit comme le montre la fig. 5.
Sa noix mobile 43 comporte deux voies ou canaux 44 et 45 et est munie d'un levier de manoeuvre 46, à l'aide duquel on peut la faire tourner de 90 . Dans la position représentée dans la fig. 5, la tuyauterie 5 est reliée au tuyau d'échap- pement 8. Si on tourne le levier 46 de 90 vers la gauche, le canal 45 est déplacé pour faire communiquer cette tuyau- terie 5 avec la distribution 7. Les-moitiés du moule sont
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munies de barres 47 qui, lorsque la table est dans la posi- tion abaissée normale, s'engagent dans des évidements 48 de la barre 33 disposée sur le devant de la machine et dans une barre analogue 49 disposée sur l'envers de la machine et montée de façon analogue pour permettre son réglage vertical sur le socle 1.
Les extrémités supérieures de ces évidements forment des rampes qui servent à écarter les barres 47 et les moitiés de moule reliées à elles, La barre antérieure 33 comporte une console d'arrêt 50, montée sur elle de façon réglable à l'aide d'une vis 66 passant par une fente ; cette console est attaquée par'le piston 34.
Dans la position normale, les pièces se trouvent dans la position représentée dans la fig, 1. Les pistons 3 des cylindres hydrauliques 2 sont refoulés de façon que la table
4 soit dans sa position inférieure. Les pistons des cylindres
30 sont refoulés de même de façon que les éléments de noyau
11-se trouvent dans la position représentée dans la fig, 2, avec l'élément de noyau 14 entre eux, comme représenté dans la fig. 3. Les moitiés de moule 18 sont à ce moment rassem- blées'de façon à compléter la cavité du moule. Le métal peut maintenant être coulé dans le moule par l'ouverture 20.
Dès que le métal-a pris, l'ouvrier tirets manette 46 en avant, de façon à commander la soupape 6 pour admettre du fluide sous pression venant de la distribution 7 aux cylin- dres hydrauliques 2. La pression de ce fluide repousse im- médiatement les pistons 3 vers le haut et soulève la table 4.
Pendant ce mouvement, l'élément de noyau central 14 reste fixe, du.fait qu'il est monté sur la tige 13 fixée au socle.
En conséquence, le moule et les éléments de noyau 11 sont soulevés à l'écart de l'élément de noyau 14. Dans la position
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normale des pièces (représentée dans la fig, 1) les barres 47 s'étendant à partir des moitiés de moule 18---vers l'exté- rieur, sont placées dans les évidements 48 prévus dans les barres 33 et 49. Lorsque la table est soulevée, les barrer 47 viennent en prise avec les- rampes des évidements 48 et sont écartées, ce qui détache les moitiés de moule 18 de la pièce moulée.
Lors de la continuation du mouvement, la sou- pape 32, qui est fixée à la table 4 de façon à monter avec elle, vient en prise par son piston 34 avec la butée 50, en repoussant ainsi le piston 34 vers le bas pour commander la soupape 32, de façon à faire échapper l'air des extrémités intérieures des cylindres 30 et à faire arriver du fluide sous pression à leurs extrémités extérieures. Les têtes 28 sont alors repoussées vers l'intérieur de façon à faire pi- voter les bras 17 et les éléments de noyau 11 vers l'inté- rieur, afin de les amener dans une position telle qu'ils soieut dégagés des'bossages ou paliers de l'axe du piston qui sont formés à l'intérieur de la pièce moulée.
Les pistons 3 et les pièces portées par eux continuent leur mouvement de montée jusqu'à ce que la chaîne 50 reliant la table à la manette 46 soit tendue et ramène le robinet 43 à sa position neutre ; ceci fait arrêter la table dans sa position haute. A ce moment, la pièce moulée est entière- ment dégagée du moule, tant intérieurement qu'extérieurement.
L'ouvrier pousse les manettes 25 vers l'extérieur de façon à écarter suffisamment les moitiés de moule 18 de la pièce moulée pour permettre d'utiliser une paire de pinces pour retirer la pièce moulée du moule. Pour rabaisser la table, l'ouvrier amèse la manette 46 à la position d'échappement ceci remet automatiquement en place les éléments de noyau,
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tandis que les éléments du moule peuvent être ramenés en place en manipulant les manettes 25.
Il y a lieu de remarquer que, dans cette machine, le moule est maintenu dans une position pour laquelle il est abaissé pendant le moulage, de sorte qu'il peut être facile- ment rempli à l'aide d'une poche de coulée à main ou autre- ment. Le mouvement de montée de la table élève alors la pièce moulée de sorte que, lorsqu'elle a été dégagée du moule, elle se trouve dans une position commode pour être examinée afin d'y découvrir les pailles, criques ou autres défauts et pour la retirer du moule.
La variante de construction représentée dans les figs,
6 et 7 ne comporte pas de dispositif automatique pour com- mander le moule et les pièces du noyau ; la construction du noyau est ici également modifiée. Il est composé d'un élément central 14 identique à celui précédemment décrit, mais les éléments latéraux du noyau, au lieu d'être subdi- visés comme dans les figs. 2 et 3 pour former un noyau en cinq parties, sont formés chacun par une seule pièce 51, de façon à constituer par leur ensemble avec l'élément central un noyau en trois parties.
Dans ce cas, afin de dégager les éléments du noyau de la pièce moulâe, les éléments 51 sont rapprochés l'un de l'autre dans le sens de l'axe des tiges
21, vers le centre du moule, au lieu que les quarts soient pivotés circonférentiellement, comme dans le premier mode de réalisation. Dans cette variante, les éléments de noyau 51 sont relié's à des barres 52, articulées à des leviers de manoeuvre 53 fonctionnant de façon analogue à celle des manettes 25. Ce mouvement peut naturellement être assuré par les cylindres pneumatiques 30.
Dans ce cas, les barres
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52 peuvent être reliées directement aux têtes 28 (fig. 1) tandis que les tuyaux de communication 31 reliés aux extré- mités des cylindres restent comme décrit précédemment Que ce soit avec une construction pour la commande à main ou pour la commande pneumatique, le recul de l'élément de noyau central 14 permet le mouvement vers l'intérieur des éléments 51 dans une mesure suffisante pour qu'ils se dégagent des bossages ou paliers prévus pour l'axe du piston qui sont façonnés à l'intérieur de la pièce moulée.
Un inconvénient qui se manifeste cependant avec un noyau de ce genre est dû au fait qu'il ne se détache pas facile- ment de la pièce moulée et plus particulièrement des bossages ou paliers d'axe. Pour remédier à cette difficulté et aider à détacher les éléments de noyau 51 de la pièce moulée, en évitant également de les coincer pendant le mouvement de libération, ces éléments de noyau sont construits comme le montre la fig. 8. Ici chaque élément de noyau est divisé en deux moitiés 54 reliées chacune par une bielle 55 à une traverse égalisatrice 56, dont le milieu est relié à la barre 52.
Cette construction donne de la souplesse à cet élément de noyau divisé, de sorte que, lorsque la barre
52 est commandée, un léger mouvement relatif entre les éléments 54 peut leur permettre de se prêter légèrement par torsion et d'être de ce fait plus facilement arrachés de la pièce moulée, tout en empêchant leur coincement.
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