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" Perfectionnements aux procédés et appareils de fabrication des moules en sable destinés aux fonderies de métaux " @
La présente invention a pour objet la projection à l'aide d'énergie pneumatique, de sable lié par de l'huile ou tout autre adhésif courant dans des châssis de moulage ser- vant à la fabrication des moules en sable dans les fonderies de métaux. On a déjà proposé deux moyens principaux pour pro- jeter du sable dans des boites de moulage. Le premier consis- tait à envoyer de l'air comprimé à la surface du sable contenu dans un récipient fermé et à fixer le châssis de moulage au fond du récipient à sable, ce dernier comportant un orifice de sortie par lequel le sable passe immédiatement de son récipient
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dans le châssis de moulage.
Dans ce procédé, le châssis de moulage constitue un récipient fermé, ou presque fermé, continu avec la machine, et lorsque le sable, avec l'air comprimé qu'il contient, pénètre dans le châssis de moulage, la pression de l'air augmente dans ce châssis et devient une contre-pression agissant contre le sable qui entre. De petites ouvertures sont quelquefois pratiquées dans le châs- sis de moulage, mais elles sont rapidement bouchées par le sable qui entre et, en tout cas, l'écoulement très rapide du sable et de l'air qu'il contient dans le châssis de moula- ge donne immédiatement naissance à une forte contre-pression d'air. Cette contre-pression devient maxima dans les évide- ments profonds à l'intérieur du châssis de moulage et empêche le sable d'être bien tassé et compact dans ces parties du mou- le.
La vitesse du sable diminue progressivement avec le rem- plissage du châssis, parce que la contre-pression augmente, de sorte qu'il y a absence d'uniformité. Un autre inconvénient de cette disposition tient à ce que, comme le point de sortie du sable contenu dans le récipient à sable occupe une position fixe relativement à l'orifice d'entrée du châssis de moulage fixé à ce récipient, la majeure partie du sable est obligée de changer plusieurs fois de direction pendant son trajet à l'in- térieur du châssis avant de pouvoir remplir ce dernier. Ceci s'oppose aussi à la compacité de la forme du sable, et le sa- ble ne peut pas remplir le châssis.
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L'autre procédé pneumatique actuel principal de rem- plissage de châssis de moulage par du sable lié consiste à insuffler de l'air, au moyen d'une tuyère, à 1'extrémité d'un tuyau dans un tuyau plus gros dont l'ouverture, à une extrémi- té, est axialement concentrique à la tuyère, et à amener du sable entre la tuyère et le gros tuyau, de façon telle que l'air sortant de la tuyère entraine en avant le sable dans le gros tuyau, à l'autre extrémité duquel il pénètre dans le châssis de moulage. L'inconvénient de ce procédé, est qu'il exige pour une quantité donnée de sable, un volume d'air beaucoup plus grand qu'avec l'autre procédé actuellement connu.
Les inconvénients de cette plus grande quantité d'air sont les suivants : le coût de l'air comprimé supplémentaire, et l'ex- pulsion du sable hors du moule par le grand volume d'air qui accompagne le sable à sa sortie du tuyau et à son entrée dans le châssis de moulage.
Conformément à la présente invention, on fait arri- ver de l'air comprimé dans un récipient fermé contenant du sable de moulage et le sable est à sa sortie libéré dans l'air libre. La forte chute de pression ainsi obtenue oblige le sable à se diriger vers l'orifice de sortie et à traverser cet ori- fice à une vitesse beaucoup plus grande que suivant le procédé décrit précédemment et comportant l'utilisation d'un récipient à sable de type fermé. La grande quantité de mouvement prise par le sable à la sortie est alors utilisée pour projeter
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d'abord le sable à travers l'air libre, pour libérer l'air contenu entre les grains de sable, et enfin pour envoyer le sable dans le châssis de moulage, où le reste de l'énergie cinétique du sable se dépense d'elle-même pour tasser le sable dans ce châssis.
Pour que le sable puisse être projeté direotement dans toutes les parties du châssis de moulage, ce dernier est amené à différentes positions sous la colonne de sable qui sort. Suivant une variante, un tuyau rigide ou souple peut être fixé à l'orifice de sortie du sable du récipient à sable, et le sable peut être projeté, à partir de l'autre extrémité de ce tuyau, à travers l'air libre et dans le châssis de moulage.
Au dessin ci-joint, on a représenté à titre d'exem- ple non limitatif, un dispositif pour la réalisation du pro- cédé qui fait l'objet de l'invention.
Dans ce dessin : fig. 1 représente une élévation schématique avec coupe partielle, d'une machine pneumatique à mouler en sable du premier type décrit ci-dèssus, et elle montre le procédé actuel d'utilisation de cette machine avec un châssis de moulage; fig. 2 est une vue schématique montrant des modifi- cations apportées à la même machine, suivant un mode de réa- lisation de la présente invention.
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En fig. 1 , 1 est le récipient à sable de la machine, dont un exemple est décrit dans le brevet anglais N0455.868
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du 9.-- , 2 est une masse de sable; 5 est l'orifice d'entrée de l'air comprimé; 4 est l'orifice de sor- tie du sable, orifice à l'extrémité inférieure duquel est fixée une plaque 5; 6 est une perforation ménagée dans cette plaque; 7 est un tamis en fil métallique très fin fixé à la face inférieure de la plaque 5,8 est un châssis de moulage; 9 est le sable entrant dans ce châssis ; est un châssis de. serrage fixé au récipient contenant le sable , et 11 est un cylindre pneumatique dont la table 12 monte pour serrer fortement la partie supérieure du châssis de moulage 8 contre le tamis 7 et la plaque 5.
En fig.2, 1 et 2 représentent les mêmes éléments que dans la machine de fig.l; 13 est un prolongement fixe de l'orifice de sortie du récipient à sable, auquel est fixé un prolongement souple 14 ; est un châssis de moulage, et 9 est le sable projeté à travers l'air libre et sous un certain an- gle dans le châssis de moulage.
Le présent procédé de projection de sable à travers l'air libre dans le châssis de moulage n'est pas comparable aux systèmes de soufflage du sable ou au procédé par tuyère à air proposé auparavant pour remplir des châssis de moulage et décrit plus haut. Le mouvement du sable en avant, suivant le procédé conforme à l'invention, est dû à la détente pro-
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gressive de l'air comprimé qui se trouve entre les grains de sable, tandis que tous les systèmes à injecteur ou à éjecteur fonctionnent de façon telle que le sable est transporté, comme un passager, sur un courant d'air en mouvement sortant d'une tuyère. Dans l'appareil conforme à la présente invention le sable et l'air comprimé qui se trouve entre ses grains n'oc- cupent pas un volume plus grand que celui occupé à l'air libre par le sable seul.
Dans les systèmes à éjecteur ou inj.ecteur, l'air injecté s'ajoute au volume de sable et à celui de l'air qu'il contient déjà ; ce fait explique que les procédés à in- jecteur ou à éjecteur appliqués au moulage en sable exigent une grande proportion d'air relativement au sable. Une autre raison est que le sable fait dévier une grande partie du courant d'air sortant de la tuyère dans des directions inutiles pour le mouvement du sable en avant ; faut donc davantage d'air pour déplacer le sable en avant, et une grande partie de l'air gaspillé est aussi entrainée en avant dans le courant.
On sait en outre que les injecteurs et les éjecteurs autres que ceux qui sont utilisés avec la condensation de la vapeur pour remplir des chaudières avec de l'eau, sont inefficaces, à moins que l'aspiration de la matière à mettre en mouvement soit ef- fectuée en une succession de jets en cascade, sur le principe des injecteurs bien connus tels que ceux de Körting et d'Eynon-Evans. Un tel principe n'est oependant pas applicable au sable et le manque d'efficacité du type ordinaire d'injecteur
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ou d'électeur a pour conséquence qu'une très grande partie de l'énergie de l'air comprimé envoyé à la tuyère se trouve per- due et par conséquent qu'il faut fournir un grand excès d'air comprimé pour déplacer le sable en avant.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Procédé de projection de sable lié dans un châs- sis de moulage, caractérisé en ce que l'on soumet le sable con- tenu dans un récipient fermé à une pression d'air de façon à remplir les espaces normalement compris entre les grains de sable, en ce que l'on fait passer le sable dans une sortie plus ou moins longue à partir dudit récipient, le sable étant ainsi poussé en avant par la détente de l'air comprimé contenu entre ses grains, et en ce que l'on fait traverser à grande vi- tesse à l'extrémité du trajet, l'air libre par le courant de sable sortant, pour l'envoyer dans le châssis de moulage placé à une petite distance de l'orifice de sortie du sable.