Procédé de fabrication de noyaux de fonderie creux et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de fa brication de noyaux de fonderie creux et un appa reil pour la mise en #uvre de ce procédé.
Dans la fabrication des tuyaux en fonte, tels que ceux destinés à être posés dans le sol, le façon nage des noyaux, qui déterminent la forme intérieure des tuyaux, constitue une partie importante de la technique de fabrication.
En effet, si les noyaux sont massifs, ils sont lourds à manipuler et nécessitent une grande quan tité de matière première pour leur fabrication, et s'ils sont creux, leur fabrication pose des problèmes techniques de réalisation.
Le but du brevet est de fabriquer des noyaux creux par un procédé simple et rapide, et dont la mise en #uvre ne nécessite pas un matériel coûteux.
Le procédé, objet d'une des inventions, est carac térisé en ce qu'on utilise une boîte à noyaux en deux pièces séparables suivant un plan passant à travers une cavité de ladite boîte, en ce qu'on dis pose une partie de la boîte de telle façon que la cavité soit prête à recevoir le sable destiné à former le noyau, en ce qu'on dispose une membrane tubulaire souple dans ladite cavité en l'entourant de sable et met en place, sur ladite partie de la boîte à noyaux, l'autre partie de celle-ci, en ce qu'on admet du fluide sous pression dans ladite mem brane de façon à comprimer le sable contre les parois de la cavité précitée, en ce qu'on dégonfle ladite membrane, l'enlève,
sépare les deux parties de la boîte à noyaux et enlève le noyau moulé.
Le brevet comprend également un appareil pour la mise en #uvre du procédé précité. Cet appareil est caractérisé par le fait qu'il comprend une boîte à noyaux présentant une cavité qui débouche à l'exté rieur et dont la configuration correspond à la forme extérieure du noyau à fabriquer, et une membrane tubulaire souple susceptible d'être introduite dans ladite cavité et entourée de sable destiné à former le noyau, ladite membrane pouvant être gonflée par un fluide pour déterminer la forme intérieure du noyau et tasser le sable contre la paroi de ladite cavité.
Dans ces conditions, on peut facilement mettre en place, dans la boîte à noyau, le mandrin ainsi garni de sa membrane et, surtout, on peut facile ment l'extraire du noyau terminé.
Lorsqu'il s'agit de noyaux rectilignes, on peut facilement manipuler le mandrin porte-membrane à la main. Par contre, lorsqu'il s'agit de noyaux courbes, tels que ceux destinés au moulage de rac cords coudés par exemple, il est nécessaire de re courir à une disposition mécanique. A cet effet, le mandrin porte-membrane, en forme d'arc de cercle, est porté par un support capable de pivoter, sur la boîte à noyaux, autour d'un axe qui passe par le centre de courbure de la cavité de moulage du noyau.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, quel ques formes d'exécution de l'appareil pour la mise en #uvre du procédé.
Sur ce dessin La fig. 1 montre une boîte à noyaux destinée à la fabrication d'un noyau creux pour le moulage d'un coude en fonte ; la fig. 2 montre la boîte de la fig. 1, le mandrin étant sorti de la boîte ; la fig. 3 montre une autre forme d'exécution de la boîte à noyaux destinée à la fabrication de noyaux pour raccords, les membranes étant représentées dilatées ; la fig. 4 représente une autre forme d'exécution avec un volet spécial en position active de remplis sage de sable ;
la fig. 5 montre la boîte à noyaux de la fig. 4, le volet étant rabattu en position inactive ; la fig. 6 montre la boîte fermée et le mandrin avec la membrane dilatée, et la fig. 7 montre, en perspective, le noyau fini, en cours d'enlèvement.
En se référant maintenant particulièrement aux fig. 1 et 2, on voit en 1 une boîte à noyaux pour la fabrication de noyaux creux 10 pour le moulage de coudes de tuyaux en fonte destinés à être posés dans le sol. La boîte à noyaux 1 est, de préférence, en deux pièces et présente une cavité de forme correspondant à celle du noyau 10 et débouchant à l'extérieur sur une face latérale de la boîte. L'une seulement des deux parties de la boîte est repré sentée sur le dessin. La boîte à noyaux 1 est munie d'oreilles 2 qui portent un axe 4 passant par le centre de l'arc de cercle que forme la cavité de la boîte.
Un support 3 peut pivoter sur l'axe 4 et un collier 5 est fixé au support 3, dans l'axe d'un orifice 6 en communication avec un tuyau flexible 7. Sur le support 3, à l'intérieur du collier 5 et co- axialement à lui, est fixé un mandrin creux 8 qui s'étend suivant un arc de cercle ayant son centre sur l'axe de pivotement 4 du support.
Une membrane élastique tubulaire 11, fermée à une extrémité, est fixée et serrée d'une façon étanche, par son extrémité ouverte, entre le collier 5 et l'extrémité du mandrin 8 fixée au support. Lorsqu'elle est à l'état de repos, la membrane 11 s'applique étroitement sur la surface du mandrin 8, Des orifices 12 sont pratiqués dans la paroi du mandrin creux 8 et font donc communiquer l'inté rieur de celui-ci avec la surface intérieure de la membrane 11.
On introduit, ordinairement, le man drin 8 dans la boîte à noyaux 1 de la manière re présentée sur la fig. 1, la membrane étant non dilatée, comme représentée sur la fig. 2. On remplit alors la boîte à noyaux avec la matière qui servira à for mer le noyau et qui, par cuisson ou tout autre trai tement convenable est capable de durcir. Dans tout ce qui suit, on désignera cette matière par le nom de sable . Puis on met la partie supérieure de la boîte en place sur la partie inférieure et on l'y fixe.
On envoie ensuite de l'air comprimé, par le tuyau 7, dans le mandrin 8, d'où il s'échappe par les orifices 12 et gonfle la membrane 11 de la façon indiquée sur la fig. 1. La membrane applique et tasse donc le sable contre la paroi intérieure de la boîté à noyaux et forme la surface intérieure du noyau. On fait ensuite tomber la pression dans le tuyau souple 7 et, par son élasticité, la membrane 11 reprend sa configuration primitive, en contact étroit avec la surface extérieure du mandrin 8.
Pour faciliter la contraction de la membrane contre le mandrin, on peut mettre le tuyau souple 7 en dépression, la membrane est alors, en quelque sorte, aspirée contre le mandrin par l'action du vide qui s'exerce à travers les orifices 12. On sépare ensuite les deux parties de la boîte à noyaux, puis on enlève le noyau, et l'on recommence les opéra tions pour fabriquer un nouveau noyau.
La fig. 3 montre une autre forme d'exécution pour la fabrication de noyaux de forme générale en Y. La boîte à noyaux 21 présente donc une cavité de forme correspondante. Sa partie inférieure est représentée garnie de sable 22. Un mandrin 23 travaille d'une façon analogue à celle dont tra vaille le mandrin 8 des fig. 1 et 2, avec cette diffé rence qu'au lieu d'être en arc de cercle, il est rec tiligne, et qu'on peut l'enlever de la cavité de la boîte, simplement en le tirant, au lieu de le faire pivoter autour d'un axe.
Le mandrin 23 présente des orifices 24 qui traversent sa paroi et il est muni d'une membrane tubulaire 25 fermée à une extrémité et fixée à une bride 26, entre un collier 27 et le mandrin 23. Sur la boîte 21 est fixé, en 31, un autre collier 32 auquel est assujetti un tuyau d'amenée d'air comprimé 33. Le collier 32 présente un embout 34 auquel est fixé un mandrin 35 revêtu d'une membrane 36.
L'extrémité libre de la mem brane 36 se trouve au voisinage de la paroi latérale de la membrane 25, Pour utiliser la boîte, on place, dans celle-ci, les mandrins 23 et 35 munis de leurs membranes 25 et 36, respectivement, à l'état de repos, c'est-à- dire appliquées contre les mandrins, puis on dispose du sable dans la boîte, tout autour des membranes. On met en place et l'on fixe la partie supérieure de la boîte à noyaux sur sa partie inférieure. On envoie de l'air comprimé dans les tuyaux 28 et 33 pour dilater les membranes 25 et 36, respectivement, et leur faire prendre les configurations représen tées sur la fig. 3. On fait ensuite tomber la pression dans les tuyaux.
Les membranes se contractent et se séparent du sable 22, de sorte qu'on peut alors enlever les ensembles formés par les mandrins, les membranes et les colliers. On ouvre la boîte à noyaux et l'on en retire le noyau fini.
Sur les fig. 4 à 7, on a représenté encore une autre forme d'exécution de l'appareil. La partie inférieure 41 de la boîte à noyaux présente une demi-cavité 42 de forme correspondant à celle de la partie inférieure du noyau d'un raccord à mouler. Un volet 43, solidaire d'une sorte de trémie 44, est monté, par des charnières 45, sur la partie infé rieure de la boîte à noyaux, et une partie supérieure 46 de la boîte à noyaux est montée, par une char nière 47, sur la partie inférieure de la ladite boîte. La partie supérieure 46 de la boîte à noyaux présente une demi-cavité 48.
Un mandrin 49, relié à un tuyau souple (non représenté) d'admission d'air comprimé, est muni d'une membrane élastique tu bulaire 51 fermée à une extrémité, par analogie avec les formes d'exécution décrites plus haut.
Pour se servir de la boîte à noyaux, on rabat le volet 43 et sa trémie 44 sur la partie inférieure 41 de la boîte à noyaux, comme représenté sur la fig. 4. On met en place le mandrin 49 dans l'axe de l'espace formé par les deux demi-cavités 42 et 48 et l'on remplit de sable 52, la trémie ainsi que l'espace compris entre ledit volet et la partie infé rieure de la boîte. Si un liant convenable est incor poré au sable, celui-ci conserve la forme du volet et de sa trémie, même après qu'on a soulevé et rabattu celui-ci sur le côté, comme représenté sur la fig. 5.
On peut rabattre maintenant la partie supérieure 46 de la boite, sur sa partie inférieure 41 (fig. 6) et faire arriver l'air comprimé dans le mandrin 49 ; la membrane 51 se dilate, tasse le sable 52 contre la paroi intérieure de la. boîte et forme la surface intérieure du noyau. On peut rele ver, maintenant, la partie supérieure 46 de la boîte, la rabattre vers l'extérieur, comme représenté sur la fig. 4, et enlever le mandrin 49, puis le noyau ter miné 53, comme montré sur la fig. 7.