Brevet FR2105061A1 — publié le 19720428

La présente invention due à la collaboration do Monsieur Louis JOLTs, se rapporte à un procédé de sertis nage de bouchon en couverclèt destinés L la fernieture permanente et étanche d'orifices divers de btis d'appareil mécaniques. On rencontre de tels orifices par exemple dans des battis coulé tels que des blocs cylindres de moteurs à combustion interne oh, pour maintenir en position les noyaux formant des chemisages internes de refroidissement, on a recours à des sorties, dites portées supplémentaires, de ces noyaux; ces portées supplémentaires facilitent ensuite l'élimination du sable à l'intérieur de la pièce, mais ' laissent finalement déboucher des orifices indésirables pour son fonctionnement ultérieur, notamment lorsque de sévères conditions d'étanchéité sont requises. Cas orifices, que l'on choisit génralement circulaires, ont donc k Entre rebouchés. On utilise généralemént à cet effet des pastilles métalliques 1 bombées que l'on aplatit sur un épaulement 3 par application d'une force verticale Fv après les avoir placées dans un épaulement de la cavité disposée dans un bati 2. L'augmentation de diamètre résultant de l'aplatissement provoque alors un sertissage de la périphérie (Fig.l). On utilise également des bouchons 1' comportant un rebord circulaire 1" que l'on dudgeonne contre les parois de l'orifice par l'application d'un effort horizontal Fh sur la face intérieure desdits rebords (Fig. 2). Toutefois, ces techniques ne donnent pas entirement satisfaction en ce qui concerne leurs applications à des blocs cylindres de moteurs. Les vibrations et les variations de température importantes auxquelles ils sont sujets en service rendent ces sertissages insuffisants et provoquent des défauts d'étanchéité qui, lorsqu'il s'agit par exemple d'une séparation de cir- cuits d'huile de graissage et d'eau de refroidissement, peuvent avoir des conséquences catastrophique pour le moteur. La présente invention a pour but d'apporter une solution à ce problèrne. Selon le procédé de sertissage conforme à 11invention une plaquette métallique de dimension supérieure à l'orifice à boucher, suivant le même contour, est ajustée dans un épaulement bordant cet orifice, la bordure de la face supérieure de la plaquette étant alors parcourue pour le sertissage par des billes roulant sous une forte pression le long de ladite bordure. ll en résulte l'impression sur le chemin de parcours des billes d'une gorge continue ; et le refoulement du métal de part, et d'autre, assurant ainsi un sertissage énergique des bords de la plaquette contre les parois do l'épaulement. L'un des avantages du procédé est de transwettre des pressions très inportantes avec un appareil d'une puissance relativenent faible, gracie à l'action ponctuelle des billes, L'effet de roulement assure une répartition très uniforme des déformations et l'absence totale da chocs permet de l'appliquer à des bâtis an matériaux relativement fragiles, en fonte par exeiple-. Les plaquettes sont, de préférence, en un alliage auffissmmenteméa- lable et inattaquable par les fluides avec lesquels cells-ci sont en contact comme. par exemple. le laiton ou l'acier inoxydable. Un autre avantage consiste en la grande stabilité du sertissage dans le temps, du fait de l'absence de tensions résiduelles ispor- tentes. La diforoation est on effet localisée a- la zone de sertis- sagê et son importance ainsi que l'absence de tensions rénidueles dans l'ensemble de la plaquette (seule la zone de bordure est affectée) lui confère une grande stabilité dimensionnelle et supprime les risques de désertissage en service, même dans les conditions sévères de vibrations, de température et de durée des moteurs à ex plosion. Un exemple d'application du procédé suivant l'invention apparaîtrs dans la description suivante et les dessins annerés. La figure 3 représente également en coupe une plaquette sertie dans un épaulement bordant un orifice d'un bat selon le procédé de l'in vention. La figure 4 représente un exemple d'outil de pression appliquant le procédé de l'invention. La figure 5 représente une vue de détail de la couronne iorte-bille correspondante. La figure 6 montre un' cas d'application du procédé å des orifices non circulaires. Comme c'est mentionné plus haut, les figures 1 et 2 concernent des procédés de sertissage connus. Conformément à l'invention, une plaquette 10, de préférence en acier inoxydable, et ayant des dimensions légèrement supérieures à celles de l'orifice 4 à boucher, et suivant le même contour, est sjustée dans un épaulement 3 bordant cet orifice 4 ; la bordure de la face supérieure de la plaquette 10 étant parcourue pour le sertissage par des billes 15 roulant sous une forte pression F en suivant le contour de la plaquette 10 (fig.4). Il en résulte l'impression d'une gorge continue 5 sur la face supérieure de la plaquette 10 créée par le refoulement du métal de part et d'autre de ladite gorge sous la pression Fb exercée sur lesdites billes 15, et assurant ainsi le sertissage énergique des bords de la plaquette 10 contre les parois 3' de l'épaulement 3 (fig. 3 et 4). La mise en oeuvre de ce procédé steffectue, par exemple, au moyen d'un dispositif de sertissage tel que montré dans la figure 4. Un porte outil P, par exemple, peut être introduit par un cône X dans une machine qui permet audit cône d'effectuer des rotations sous forte pression Fb.A sa partie inférieure, le porteoutil montre un alésage pour y loger un boulon Il porteur de l'ou- til de sertissage proprement dit par sa tête 12. Ce boulon 11 est bloqué dans le porte-outil au moyen.d'une vis de blocage 13. La face inférieure du porte-outil est réalisée sous forme d'un chemin de roulement 14 par les billes de sertissage 15.Une plaque de guidage et d'entrainewent 16 des billes 15 (fiv.5) comprend une partie cege 16' pour le logement des billes 15 et une partie 16" avec une ouverture 17 et évidement 18 pour le maintien de la tette du boulon 11 ; étant bien entendu que la face inférieure 12' de la 8te 12 soit plus élevée que les logements 19 des billes 15. Cette plaque de guidage et d'entrainement 16 est libre en rotation par rapport au chemin de roulement 14. La demanderesse a obtenu d'excellents résultats avec 3 billes ayant un diamètre de 7 m non et étant équidistantes sur la périphérie dun cercle de 30 min de diamètre. La force d'application était de 2 000 Xgs et la vitesse de rotation du porte-outil était-de l'ordre de 100 T/ni.. Conformément à l'invention, il est possible d'utiliser ce procédé de sertissage également pour des orifices non circulaires. L'entrainement des billes se fait alors par pression coulissante le long des rainures radiales 8 de l'outil P combinées avec le roulement simple des cas de sertissage sirculaires. La plaque de gui dage 71 est fixe. L'entrainement des billes se fait par le porte- outil selon un mouvement combiné de rotation et de translation radiale permettant de suivre le contour de la plaque de guidage De nombreuses améliorations et modifications peuvent être en vu /sans pour autant sortir du cadre de l'invention. - REVENDICIONS - 1. Procédé de sertissage/au moyen de billes roulant sous une forte pression et entrainces par un outil rotatif, de plaquettes assurant la fermeture étanche et permanente d'orifices, caractérisé en ce que ladite plaquette ayant des dimensions supérieuresà celles de l'orifice à boucher, et suivant le même contour est ajustée dans un épaulent bordant cet orifice, la bordure de la face supérieure de la plaquette dotant parcourue, pour le sertissa&num;e,par les billes roulant sous une forte pression en suivant le contour de ladite plaquette. 2. Procédé de sertissage selon la revendication 1 dans lequel les billes sont guidées le long de leur chemin de roulement par une plaque de guidage fixe et entraînées par le porte-outil suivant un mouvement combiné de rotation et de tra slation radiale permettant de suivre le contour de ladite plaque de guidage fixe.