Brevet FR2028417A1 — publié le 19701009

l'invention concerne Tin carter, 'notamment pour une pompe à engrenages ou un moteur à engrenages, carter fabriqué à partir d'un tronçon de profilé extrudé, présentant une forme extérieure essentiellement cylindrique, notamment à section ovale, 5 et un espace intérieur formé par au moins un cylindre longitudinal, ouvert au moins.à l'une de ses extrémités, les génératrices de ce cylindre étant parallèles aux génératrices de la forme extérieure, l'invention concernant également un procédé pour la fabrication de ce carter. 10 On connaît un carter en alliage d'aluminium pour une pompe à engrenages ou un moteur à engrenages fabriqué à partir d'une ébauche constituée par un tronçon de profilé extradé, Ce carter comporte un espace intérieur formé par deux alésages en forme de cylindres circulaires se recoupant partiellement, 15 les génératrices de ces cylindres étant parallèles aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudé. Ce carter qui, lors du fonctionnement de la pompe ou du moteur, est soumis à une forte sollicitation permanente due à la pression intérieure, a pour inconvénient que la solli-20 citation de contrainte de traction maximale a lieu perpendiculairement à la direction d'écoulement de la structure. Jusqu'ici, on n'a pas pris garde à ce que les "valeurs de résistance transversale" d'une structure sont plus faibles que les "valeurs de résistance longitudinale". Cela est notamment valable pour la résistan-25 ce aux sollicitations permanentes. l'invention a pour but de constituer un cartes dont la résistance aux sollicitations permanentes, notamment en traction, soit essentiellement accrue par rapport à celle des carters connus, tout en conservant la même dépense de matière. 30 L'invention est caractérisée en ce que les génératrices de l'espace intérieur sont perpendiculaires aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudéi Cela a pour avantage que les contraintes de traction,provoquées par la sollicitation du carter due à la 35 pression intérieure, agissent toujours sur la structure dans la direction d'écoulement, e'est-à-dire suivant la longueur des fibres d'écoulement. Il est ainsi possible d'augmenter la durée de vie du carter sans accroître l'épaisseur de paroi du carteri Il est particulièrement avantageux que les 40 fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudé 69 43373 2 2028417 s'étendent dans la direction de l'un des axes principaux de la courbe limitant la section du carter^ notamment de l'ovale. lie carter conforme à l'invention est avantageusement fabriqué de manière telle que la forme extérieure 5 du carter soit produite sans formation de copeaux dans un appareil de pressage en soi connu, la direction du pressage s'étendant perpendiculairement aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon ' de profilé extrudé à la presse. La description se rapporte à deux exemples 10 de réalisation de l'objet de l'invention représentés aux dessins dans lesquels : - La figure 1 représente une ébauche de carter fabriquée par extrusion. - La figure 2 représente une autre forme de 15 réalisation d'ébauche de carter. - La figure 3 représente un tronçon de profilé extrudé. La figure 1 représente un carter 1 fabriqué en alliage d'aluminium et destiné à une pompe à engrenages ou à 20 un moteur à engrenages. Le carter 1 est réalisé en forme de pot et comporte un espace intérieur 2 dont la section est approximativement en forme de lunette, cet espace étant formé de deux alésages se recoupant mutuellement. Dans la zone où les deux alésages se recoupent, sont disposées-deux surfaces de transition de forme 25 convexe se raccordant tangentiellement aux parois des alésages. La forme extérieure du carter ressemble à celle d'un ovale, des plaques à brides 3 en saillie étant disposées sur les deux éléments latéraux rectilignes de ce carter. Aux deux extrémités des plaques à brides 3, sont disposées des surfaces de transition convexes, 30 toujours en les considérant en. coupe. Sur le carter 1 on voit des fibres d'écoulement 4 représentées schématiquement et qui proviennent des zones de bordure des éléments d,'hétérogénéité des grains de fonderie (antérieurs) de la structure. Sur le. carter 1 terminé, les fibres 35 d'écoulement 4 s'étendent dans la direction des contraintes de r traction maximales 0 7mnTi)t> déterminées empiriquement et se , produisant lors du fonctionnement de la pompe ou du moteur. Ces contraintes sont représentées symboliquement par une flèche double . 5. ■ ' • . 40 . . .Ces contraintes de traction, dirigées parallè 69 43373 3 2028417 lement au grand axe 6 de la surface de coupe transversale, sont produites par la forte sollicitation de pression intérieure subie par le carter en service. Dans le domaine des deux surfaces d'extrémité arrondies, les fibres d'écoulement sont un.peu incur-5 vées vers le grand axe 6. Cette allure résulte du processus de façonnage par lequel on réalise le contour extérieur du carter# Une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée sur la figure 2. la forme du carter 11 est semblable à celle du carter 1, mais les diverses 10 dimensions longitudinale s sont liées par des relations mutuelles différentes de celles de la première forme de réalisation. On voit encore des fibres d'écoulement 14- dont la direction principale est ici cependant parallèle au petit axe 17. Dans ce type de machines à engrenages, on a constaté que les contraintes de traction 15 maximales CT~2max2 se Pro Il est évident que la constitution exacte de la forme extérieure du carter ainsi que celle de l'espace inté-20 rieur n'ont aucune influence sur la mise en application de l'enseignement conforme à l'invention. Pour fabriquer tua carter conforme à l'invention, on utilise un lopin 20 (figure 3) coupé à la longueur nécessaire dans un profilé extrudé. les fibres d'écoulement 24 25 représentées schématiquement s'étendent dans la direction d'extrusion. Pour fabriquer un carter suivant la figure 1, on dépose le lopin 20 dans une matrice conformée suivant les règles connues, de façon telle que les fibres d'écoulement s'étendent dans la direction voulue. L'espace intérieur 2 du carter est 30 alors façonné sans formation de copeaux par introduction à la presse d'un poinçon ayant une section correspondant à l'espace intérieur. La matière en excès est refoulée vers l'extérieur, de telle sorte que sur le lopin, rectangulaire à l'origine, on façonne les deux surfaces d'extrémité arrondies et les surfaces de 35 transition entre les duex plaques à brides 3. Pour fabriquer un carter suivant la figure 2, on dépose le lopin 20 dans une matrice en fonction de la direction requise pour les fibres dtécoulement. Un poinçon est ensuite aussi introduit à la presse perpendiculairement aux fibres d'écoulement 40 initiales, c'est-à-dire aux fibres d'écoulement 24 du lopin 20. 69 43373 4 2028417 Dans quelques cas, il peut être judicieux, par exemple pour des raisons de technique de fabrication, de fabriquer d'abord le carter à l'état massif, c'est-à-dire sans espace intérieur. Pour cela, on effectue le pressage de la forme extérieure 5 dans une matrice en soi connue, le tronçon de profilé extrudé 20 étant alors déposé dans la matrice en fonction de la direction désirée pour les fibres d'écoulement, la direction du pressage s'étend perpendiculairement aux fibres d'écoulement d'origine 24. l'espace intérieur est ensuite usiné.avec formation de copeaux, 10 au cours d'une autre opération de travail, dans l'ébauche de carter massive. Au lieu de l'alliage d'aluminium utilisé dans le cas présent, on peut aussi utiliser d'autres matières forgeables ou pressables appropriées. 15 Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de 1'invention. 69 43373 5 2028417 EE7EIDICAIIÛNS 1°/ Carter, notamment pour une pompe à engrenages ou un moteur à engrenages, carter fabriqué à partir d'un tronçon de profilé extrudé, présentant une forme extérieure 5 essentiellement cylindrique, notamment avec une section ovale, et un espace intérieur formé par au moins un. cylindre longitudinal ouvert au moins à l'une de ses extrémités, les génératrices de ce cylindre étant parallèles aux génératrices de la surface extérieure, carter caractérisé en ce que les génératrices de l'espace 10 intérieur sont perpendiculaires aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudé. 2°/ Carter suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres d'écoulement d'origine du profilé extrudé s'étendent dans la direction des axes principaux de la 15 courbe limitant la section du carter, notamment de l'ovale. 3°/ Carter suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres d'écoulement d'origine du profilé extrudé s'étendent dans la direction du grand axe de la forme cylindrique extérieure du carter. 20 4°/ Carter suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres d'écoulement d'origine du profilé extrudé s'étendent dans la direction du petit axe de la forme cylindrique extérieure du carter. 5°/ Procédé pour fabriquer un. carter suivant 25 l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en. ce qu'on réalise la forme extérieure du carter sans formation de copeaux dans un dispositif de pressage en soi connu et en ce que la direction du pressage s'étend perpendiculairement aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudé. 30 6°/ Procédé suivant la reventidation 5, caractérisé en ce qu'on réalise l'espace intérieur du carter par usinage avec formation de copeaux. 7°/ Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on réalise l'espace intérieur du carter sans 35 formation de copeaux par introduction à la presse d'un poinçon ayant une section correspondant à l'espace intérieur, la direction du pressage s'étendant perpendiculairement aux fibres d'écoulement d'origine du tronçon de profilé extrudé.