Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~2~3~L~L~
La presen-te invention concerne un dispositiF
de manutention et de pose d'un noyau cl'emboiternent
pour machine de coulée centrifuge de tuyaux en fonte à
embo;tement.
Une telle machine, de type connu, comporte
une coquille de coulée montee rotative dans un carter
pourvu de moyens de refroidissement de la co~uille et
un canal d~ coulée, ce canal étant susceptible de
parcourir toute la longueur de la coquille, à l'inté-
rieur de celle-ci afin d'y déverser de la fonte
liquide au cours d un mouvement relatif de translation
entre le carter de la machine et le canal.
Plus precisément, la coquille qui donne la
forme extérieure du tuyau en fonte reçoit à une extre-
mité un noyau donnant la forme intérieure de l'emboi-
tement du tuyau. Ce noyau en sable de moulage, utili-
sable pour une seule coulee, c est-à-dire pour un seul
tuyau centrifugé, est remplacé après chaque coulée. Il
est amené et posé à l'extrémité de la coquille au
moyen d un dispositif de support de manutention et de
pose qui fait l objet de l invention.
On connait par le brevet FR-A-2 31l. 790 un
dispositif de support de manutention et de pose d'un
noyau d emboitement à l extrémité d une coquille de
centrifugation, qui est articulé sur un arbre
horizontal porte par le carter de la machine, qui peut
basculer par rotation autour de ce~ arbre entre une
position haute, escamotée au-dessus de l'extrêmité à
emboitement de la coquille, et une position basse
d introduction du noyau dans la coquille.
Ce dispositif de support comporte deux par-
ties, toutes deux montées rotatives autour du même
arbre horizontal de rotation sous les actions antago-
nistes d un vérin et d'un contrepoids : un support de
~,
~4 .
~2~3~
noyau proprement dit qui est escamoté vers le haut
lors de la coulée, et un élément d appui qui est
escamote vers le haut pour recevoir un noyau neuf mais
qui reste en posltion abaissée d'appul axial du noyau
à l interieur de la coquille pendant la coulee.
Ce dispositif présente l avantage de ne de-
mander à l operateur que la pose d un noyau neuf sur
le support en position escamotee vers le haut. De
plus, il offre une bonne visibilité à l intérieur de
l emboiternent de la coquille lorsque le noyau est
appliqué sur celle-ci durant la coulée. Il convient
parfaitement à des noyaux de petits diamètres ~par
exemple inferieurs à 300 mm) qu'un opérateur met
aisement en place sur leur support en position haute,
sans fatigue excessive, en raison du poids limite du
noyau.
Par contre, pour des diamètres supérieurs à
300 mm, et en restant dans la limite des noyaux porta-
bles par un operateur, ceux-ci atteignent des poids
2~ relativement élevés qui peuvent rendre pénible pour
l'opérateur la mise en place répétée du noyau sur son
support en position haute, un grand nombre de fois
pendant une période de travail.
L invention a donc pour but de réaliser un
dispositif de support, de manutention et de pose de
noyaux portables par un operateur, permettant de ré-
duire la fatigue de celui-ci, par une position du
support plus confortable en vue de la mise en place
d'un noyau neuf.
Le dispositif de manutention et de pose d'un
noyau visé par l'invention comporte un support bascu-
lant monte sur l'extrémité de la machine de coulee
centrifuge, à basculement autour d un arbre horizontal
sous l action d un verin porté par la ~achine, et
recevant des moyens de préhension et de support du
,: :
.. .. ::
: . . :.. , :: .,::
, , ' .
~.223~
noyau, a~encés pour introduire ce dernier dans une co-
quille de coulée centrifuge de la machine lorsque le
vérin fait basculer ledit support.
Suivant l'invention, les moyens de prehen-
sion et de support du noyau sont montés pivotants sur
le support autour d'un axe de rotation orthognal à
1 arbre precité, sous 1 action d'un vérin de commande,
et comprennent une couronne articulée directement sur
ledit support autour de l'axe orthognal de telle sorte
que le plan général de cette couronne reste toujours
incliné d un angle aigu sur l'axe orthognal de pivo-
tement, cet angle étant ouvert vers le bas lorsque la
couronne et son support sont abaisses, afin de
présenter sur un plan incliné sensiblement à hauteur
des bras de 1 operateur et lateralement à la machine
les moyens de préhension du noyau.
Grâce à cet agencement, non seulement le
dispositif selon l'invention assure unP position
confortable à 1 opérateur pour la pose de noyaux
portables à 1 écart de la chaleur provenant du tuyau
moulé, mais ce dispositif assure de plus une position
de sécurité, puisque l'operateur se trouve sur le côté
de la machine, hors du trajet du chariot extracteur du
tuyau moule hors de la ooquille.
D'autres particularités et avantages de
l'invention apparaitront au cours de la description
qui va suivre, faite en reférence aux dessins annexés
qui en illustrent un mode de rêalisation non limita-
tif:
- la Figure 1 est une vue schematique en
perspective partielle d une machine de coulee
centrifuge equipée d un dispositif de manutention et
de pose d'un noyau d'emboitement selon l'invention, en
position abaissee;
.
, ~
.:,
~2~
1.
- la Figure 2 est une vue schématique par-
tielle en eléva-tion latérale du ciispositi-f de manu-
tention et de pose de noyau, escamote en position hau-
te au-dessus de la machine;
- la Figure 3 est une vue en élévation
frontale du dlsposltif de manutention en position pour
le chargement lateral d un noyau par un operateur;
- la Figure 4 est une vue schématique en
élevation du dispositif de manutention selon l'inven-
tion, avec coupe partielle de l extrémite de la machi-
ne de coulée centrifuge, le dispositif de manutention
étant dans sa position de mise en place du noyau dans
la coquille;
- la Figure 5 est une vue en &levation et
coupe partielle agrandie du dispositif de reglage
transversal du support basculant du noyau d emboi-
tement;
- la Figure 6 est une vue schématique
partielle en élévation latérale illustrant les diffé-
rentes positions angulaires pouvant etre prises par le
support basculant du dispositif de manutention selon
1 invention. pour chacune des phases de fonctionnement
de ce dispositif.
Le dispositif de manutention et de pose de
noyaux d emboitement tel que le noyau 36 representé
aux dessins est agencé pour équipé l'extremité d'une
machine de coulée centrifuge C de tuyau~ en fonte à
emboitement.
De façon connue en soi, la machine de coulée
3 C0 comprend une coquille 1 logee dans un carter 2, et
entrainée rotativement auutour d un axe de revolution
X-X, L'ensemble ainsi realisé peut se déplacer sur des
rails parallèles 3 grâce à des roulettes 4, suivant
l axe lonsitudinal X-X. en direction d un deversoir 5
.:, ,, ~, ,. . - ' ' '' ' ' ' ':: ; : ,. : :
,,
.
~23~
amenant le métal liquide dans la coquille 1 par le
biais d un canal de coulée 6 monté de manière fixe et
indépendante de la machine C0.
Le noyau 36, constitue en sable aggloméré
~Figure 43, est mis en place dans l'extremité d'emboi-
tement de la coquille 1 avant le début de la coulée
centrifuge, de façon à délimiter un volume annulaire
~2 avec 1 extrémité de la coquille 1, ce volume 42
étant rempli de metal liquide durant la coulee afin de
former 1 emboitement du tuyau.
Le dispositif de manutention et de pose du
noyau 36, désigné par la référence générale M, com-
prend un support basculant 7 monte sur 1 extremité de
la machine de coulée C0, en forme d'étrier et à bascu-
1 lement autour d'un arbre horizontal 8 d axe Y-Y,
orthogonal à l'axe X-X. L'arbre 8 peut tourillonner
par ses extrémités dans deux paliers 9 et 10 fixes
rigidement à chacun des angles supérieurs du carter 2
et sensiblement au droit des flancs latéraux de ce
dernier, de façon que le plan médian vertical de
l arbre 8 selon Y-Y soit pratiquement confondu avec le
plan de la face d extremité 11 du carter 2.
Vu en bout de la machine de coulée C0. le
support basculant 7 à la forme d'un U ou d'un étrier a
branches courtes de longueurs sensiblement égales,
renversé à 90 vers la gauche en observant les Figures
1 et 3 avec ses branches 22, 23 ouvertes au-dessous et
au-dessus respectivement de l'axe X-X, la branche in-
férieure 22 etant moins large que la branche superieu-
re 23 solidaire de l arbre 9. Le support 7 peut bascu-
ler autour de ce dernier sous l'action d un verin 29
monté latéralement sur la machine C0. D'autre part, le
support 7 reçoit des moyens de prehension et de sup-
port du noyau 36 agences pour introduire ce dernier
,
:
: " '' . ~ '
dans la coquille 1 lorsque le vérin 29 fait basculer
le support 7.
~ onformément à l'invention, les moyens de
prehension et de support du noyau 36 sont montés
pivotants sur le support 7 autour d un axe de rotation
Z-Z orthognal à l arbre 8, sous l action d'un vérin de
commande 38. Ces moyens comprennent une couronne 31
articulée directement sur le support 7 autour de l axe
orthogonal Z-Z, de telle sorte que le plan genéral de
la couronne 31 reste toujours incline d un angle aigu
D (Figures 3 et 4) sur 1 axe Z-Z de pivotement, cet
angle D étant ouvert vers le bas lorsque la couronne
31 et son support 7 sont abaissés.
La couronne 31 fait partie d'une culasse CL
schematiquem~nt représentée aux Figures 2 à 4 et 6, et
qui coopère avec une cuvette 43 de support et de mise
en place du noyau 36 dans la coquille 1. La culasse CL
et la cuvette 43 peuvent être réalisees de manière
connue, par exemple conformément au brevet FR-A-2 051
993 ou au brevet FR-A-2 053 388, et ne seront donc pas
décrites plus en detail.
La couronne 31 est articulée autour de l'axe
orthogonal Z-Z par des tourillons 32, 33 dont le plus
éloigné ~3 de l arbre de basculement 8 du support 7,
est prolonge par un bras de déportement 34 perpendicu-
laire à l'axe orthognal Z-Z. La couronne 31 est fixee
au bras 34 en un endroit diametralement oppose à celui
de la fixation du tourillon 32 le plus proche de
l'arbre 8, de sorte que la couronne 31 est inclinee de
l angle aigu D sur son axe de pivotement Z-Z, ce qui
permet de la présenter à 1 opérateur à la façon d un
pupitre pour recevoir un noyau 36 (Figure 3).
Les tourillons 32. 33 sont respectivement
montés dans des paliers 25 et 24 fixes aux extrémites
. ~
. .
~2~3~
des branches 23 et 22 du support 7, ces paliers 24, Z5
étant coaxiaux à l'axe Z-Z.
Le support 7 est pourvu lateralement d'une
tête 27 (Figure 1) fixee audit support, et sur la-
quelle s articule une chape 28 formant 1 extrémité de
la tige du vérin 29, lui-même articule autour d un
tourillon 30 solidaire de la paroi laterale du carter
2. L agencement est tel que 1 a><e de translation T-T
du vérin 29 est dans un plan vertical, le support 7
pouvant ainsi basculer sous 1 action du vérin 29 au-
tour de 1 arbxe 8 afin de prendre des positions an-
gulaires depuis sa position la plus haute d'escamotage
au-dessus de la machine C0 ~Figure 6, angle A) jusqu à
sa position la plus basse de mise en place du noyau 36
dans 1 emboitement de la coquille 1 (Figure 6, angle
C). Entre ces deux positions extrêmes, le support 7 et
la couronne 31 peuvent prendre toutes les positions
intermédiaires, telle que la position illustrée a la
Figure 6 dans laquelle le support 7 forme avec le plan
de la face 11 d extremité de la machine C0 un angle 0.
Le debattement angulaire entre les positions extrêmes
correspondant aux angles A et C est d environ 80 .
Pour escamoter latéralement la couronne 31
aFin de la presenter à 1 operateur 35 à la façon d un
pupitre ~Figure 3), inclinée sur 1 axe Z-Z d un angle
D d environ 15 par exemple, un vérin 38 d'axe hori-
zontal U-U est articule à l'interieur d'une chape 39
solidaire d'une console 40 ( Figures 1 et 3) fixee
latéralement au support 7 sensiblement au meme niveau
que la tête de bielle 27 (sur la Figure 1, la console
~0 et sa chape 39 n ont pas eté représentées afin de
ne pas masquer l'extrémite du vérin 29). La tigQ 38a
du vérin 38 s'articule dans une chape 37 solidaire de
la partie supérieure de la couronne 31. Cette dernière
., .
peut ainsi pivoter autour de l'axe Z-Z sous l'action
de son vérin de manoeuvre 38, en restant bien entendu
toujours inclinée d un angle (D) sur ledit axe Z-Z.
Le vérln 38 monté sur le support 7 suit donc
le mouvement pendulaire de ce dernier et peut ainsi.
indépendamment de ce mouvement, faire pivoter la
couronne 31 autour de l'axe Z-Z dans une fourchette
angulaire comprise entre 0 et plus de 90 . La
position à 0 de la couronne 31 est illustree aux Fi-
gures 1, 2, 4 et 6. tandis que l'écartement angulaire
de 90' par rapport au plan géneral du support 7 est
visible à la Figure 3, lors~ue la cOLIronne 31 est
présentee convenablement a l'operateur 35.
Suivant une particularité, l'invention
prévoit que le palier 25, qui est le plus pr~oche de
l arbre de basculement 8, forme ecrou de reception
d'une vis de réglage a volant 60 de manoeuvre. Cette
vis permet ainsi de régler le long de l'axe Z-Z la
position de la couronne 31 solidaire en translation de
2 ladite vis, par un déplacement vis-écrou.
L arbre 8 de rotation du support 7 est pour-
vu de moyens de reglage de sa position transversale
par rapport à la machine de coulée C0 dont un exemple
de réalisation est illustre à la Figure 5.
Les moyens de réglage précités comportent
ainsi dans cet exemple, une vis 16 coaxiale à une
extrémité 8a de l'arbre 8 engagée dans le palier-
écrou 10 de support solidaire de la machine C0. La
partie terminale 15 de la vis 16 étant introduite dans
l extremite 8a et ainsi solidarisée en translation
avec l arbre 8, la vis 16 est vissêe dans le
palier-ecrou 10 et est pourvue d'un volant 17 de
commande. La rotation de ce dernier permet de dépLacer
l arbre 8 suivant son axe Y-Y et le support basculant
7 entre les paliers 9 et 10.
,.~
~,
, ~' ' " ' .
~2~
~L~ ~ . .
Le fonctionnement du dispositif de manuten-
tion qui vient d'être décrit est le suivant.
l) Un tuyau 41 (Figure 2~ à emboitement
vient d'être coule. Le noyau d emboitement 36 est
S encore emprisonné entre l emboitement 42a et la cu-
vette 43 supportant le noyau 36, elle-même verrouillee
sur la coquille 1 de fa,con connue en soi par des cla-
vettes centrifuges non representées. Tandis que la ma-
chine et plus spécialement la coquille 1, est dans sa10 position la plus éloignée du deversoir 5, le support 7
est en position haute d attente avec sa couronne 31
supportant la culasse CL orientee vers le sol, comme
illustre à la Figure 2, SQUS l action du verin de
commande 29 dont la ~ige est complètement sortie.
L angle A entre l axe Z-Z et le plan de la face termi-
nale 11 du carter 2 (Figure 6) est d environ 110-.
2) On extrait de la coquille 1 la cuvette 43
supportant le noyau 36, cette cuvette étant en effet
reskée encastrée dans l'extremite d'emboitement de la
coquille 1 pendant la coulee centrifuge du tuyau 41.
Pour ce faire, on abaisse le support 7 en
rétractant la tige du vérin 29, juSqu~ à ce que la
culasse CL vienne prendre appui contre la cuvette 43
solidarisee avec la coquille 1 tournant en bas régime.
par ses clavettes centrifuges. De manière connue, la
culasse CL est automatiquement verrouillée sur la
cuvette 43 tandis que pendant ce temps, le support 7
est maintenu dans sa position la plus basse, illustree
aux Figures 1, 4 et 6, de manière à ~ormer un angle C
d environ 15' entre l axe Z-Z et la face terminale 11.
L'extraction de la cuvette 43 s'opère alors
en relevant le support 7,vers sa position escamotee
initiale, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il fasse un angle
7~
.~..
;
~: :' ' , :'. .;,
; ., - : ,:. : : ~: .
:. , ' , .:
:: ' : '' :'
'~,, :: ' '
, ,
~23~
1 o
A d environ 110 avec l.a face terminale 11, la culasse
CL restant en prise avec la cuvette 43 extraite de la
coquille l après effacement de ces clavettes
centrifuges, lors de l arrêt de la rotation de la
coquille 1. Au cours de 1 extraction de la cuvette 43,
le noyau 36 se sépare automatiquement de celle-ci et
se désintègre mécaniquement de facon naturelle, un
très faible effort d arrachement etant suffisant pour
que le support 7 puisse permettre cette séparation.
3) Le tuyau 41 est extrait de la coquille 1
(Figure 2) au moyen d un extracteur E connu en soi,
tandis que le support 7, la culasse CL et la cuvette
43 sont en position haute. Le tuyau 41 est extrait
axialement suivant X-X dans le sens indiqué par la
flèche portée à la Figure 2.
4) En déclenchant le verin 29. on fait
basculer le support 7 autour de l arbre B jusqu à sa
position dans laquelle l'axe Z-Z forme un angle 8 avec
la face terminale 11 ~Figure 6), l'angle B etant
ajusté pour s adapter au mieux à 1 operateur 35, et
pouvant etre par exemple d'environ 50'.
En même temps que le support 7 bascule vers
le bas, ou à la fin de ce basculement, on fait pivoter
la cuvette 31 en actionnant son verin de commande 36
2S de manière a la presenter dans la position angulaire
voulue ~Figures 3 et 6) à l'opérateur 35 pour
permettre à celui-ci de placer un noyau neuf 36 sur la
cuvette 43 verrouillée sur la culasse CL.
La présentation de la cuvette 43 a l'opéra-
teur 35 à la façon d un pupitre convenablement incline
en fonction de la morphologie de l'operateur est
avantageuse et ergonomique en ce sens qu'elle facilite
très sensiblement la mise en place de noyaux 36 rela-
tivement lourds.
,,~
~22~
Cette inclinaison convenable de la cuvette
43 est rendue possible par le depor-t angulaire de la
couronne 41 par le bras 34.
En outre, cet agencement présente également
1 avantage de permettre à l operateur 35 de travailler
en toute sécurite, en restant éloigné des zones
dangereuses de la machine de coulée CO, puisqu il peut
ainsi mettre en place les noyaux successifs 36 en res-
tant latéralement à l écart de la machine CO, hors de
la tra~ectoire de l extracteur E sur son train de
roulement, et du rayonnement de chaleur.
5) Un nouveau noyau 36 étant fixé sur la
cuvette 43 de façon connue en soi et non representee,
on ramène la culasse CL ainsi pourvue jusqu'à sa posi-
tion initiale, c est-à-dire en la ~aisant pivoter de
autour de l axe Z-Z dans le sens horaire ~lèche
portée sur la Figure 3), et ce grâce au vérin 38.
En maintenant cette nouvelle position de la
culasse CL, on abaisse le support 7 en le faisant
basculer autour de l arbre 8, et on introduit ainsi le
noyau 36 dans l emboitement de la coquille 1. Cette
opération doit s effectu~r de préference avec la
coquille 1 tournant en bas régime autour de son axe
X-X. Sous l'action du vérin Z9 qui poursuit sa course,
l'effort exercé par la cuvette 43 contre les surfaces
d'appui de la coquille 1 s'intensifie, et oblige les
clavettes centrifuges de la cuvette 43 à venir
s'encliqueter dans une gorge réceptrice de
l emboitement de la coquille 1. On aboutit alors à la
situation visible aux Figures 4 et 5, dans laquelle
1 angle C est d environ 15 . On dissocie ensuite
automatiquement la cUvette ~3 de la culasse CL, puis
on escamote cette dernière en faisant remonter le
support 7 grace au vérin 29, jusqu'à la position
illustrée aux Figures 2 et 6 dans laquelle il est
.~
,
:. ~
-: .
. .
12
écarté d un angle A de la face terminale 11.
L'entrée de l'emboitement de l.a coquille 1
est alors complètement degagée, ce qui facilite la vue
sur la coulée a l'intérieur de la coquil].e 1, de sorte
que la coulée peut commencer.
A la fin de la coulee d un nouveau tuyau ~1,
le processus précédemment décrit recommence. Comme ex-
pliqu~ ci-dessus, l'avantage essentiel de l'invention
consiste dans le fait que la couronne 31 peut être
présentée latéralement à l'opérateur 35, convenable-
ment inclinée à la manière d'un pupitre, ce qui faci-
lite la pose répetée au cours d une période de
travail, de noyaux d'emboitement 36 relativement
lourds. Corrélativement, l'agencement prévu par
l invention ameliore sensiblement la sécurité de
l'operateur 35, qui peut mettre en place les noyaux
successifs en restant sur le côté de la machine.
Bien entendu, l angle D d inclinaison de la
couronne 31 sur l axe Z-Z peut sensiblement varier, de
2 même que l inclinaison B du support 7, en fonction de
la morphologie de l operateur afin d offrir à
celui-ci le plan ergonomique le plus approprié pour la
pose des noyaux d emboitement 36.
Il convient également de remarquer que
l'escamo~age complet du support 7 et de la culasse CL
sur le haut de la machine CO, dégage totalement la vue
sur l intérieur de la coquille 1 pendant la coulée.
'~
: ' . . :
