Brevet FR2139738A1 — publié le 19730112

La présente invention concerne d'une manière générale le moulage d'un quelconque boisseau sphérique, du type de ceux cou rament mis en oeuvre dans certains robinets, et vise plus particulièrement le cas où un tel boisseau est réalisé en matière synthétique. Ainsi qu'on le sait un boisseau sphérique est formé par une sphère percée de part en part par un passage sensiblement diamé- tral, et montée rotative, sous la commande d'un levier, dans un corps de robinet présentant des orifices d'entrée et de sortie diamétralement Opposés de part et d'autre du dit boisseau, à niveau avec le passage diamétral de celui-ci. Pour une première position du boisseau, les orifices d'entrée et de sortie du corps de robinet sont en communication l'un avec l'autre par le passage diamétral de ce boisseau ; pour une deuxième position de ce dernier, toute communication est interdi- te entre ces orifices. Il a déjà été proposé de réaliser ces boisseaux par moulagE d'une quelconque matière synthétique, choisie pour son inertie chimique vis-à-vis de fluides susceptibles de transiter par eux Le plus souvent les polypropylènes donnent à cet égard satisfac tion, et par ailleurs présentent avantageusement un caractère gras favorisant une certaine auto-lubrification. Liais il n'est pas possible avec les moules actuels d'obtenir bruts de moulage des boisseaux sphériQues en matière synthet### présentant une qualité de surface suffisante pour qu'ils puisse être directement utilisés, sans reprise de surface La raison en est que la plupart de ces matières synthétiques connaissent au refroidissement un retrait important, et que compte tenu de l'épaisseur notable de matière de ces boisseaux spîlé riques, notamment dans un plan perpendiculaire à leur passage diamétral, il n'est en pratique pas possible au moulage d'en assurer un nourrissage satisfaisant suffisant à compenser ce retrait, même si ce nourrissage se fait par leur centre et/ou sous pression. Le retrait de la matière constitutive de ces boisseaux conduit inévitablement à la formation en surface d'irrégularités telles que criques ou autres, qui, laissées en état, seraient la cause en service de lacunes d'étanchéité intempestives. Il est donc nécessaire de procéder au moulage d'ébauches, puis d'usiner la surface sphérique de celles-ci. Un tel usinage est coûteux. Il laisse en outre des traces d'outil à la surface des boisseaux ainsi obtenus. La présente invention a notamment pour objet un moule per- mettant de s'affranchir d'avoir à procéder à un tel usinage. Le moule selon l'invention, qui est du genre comportant une cavité de moulage interne sphérique et un canal d'alimentation débouchant d'une part dans la dite cavité et d'autre part à lteorH térieur, est caractérisé en ce que un noyau de pression mobile fait saillie dans la cavité de moulage, en direction du centre de celle-ci et en ce que de préférence le canal d'alimentation est formé dans un nez d'alimentation qui fait lui aussi saillie dans la cavité de moulage, dans l'axe du noyau de pression. Le boisseau sphérique est ainsi injecté en nappe épaisse, au voisinage de son centre, et le noyau de pression selon l'in invention, sollicité hydrauliquement, compense progressivement la retrait de la matière moulée, au fur et à mesure du refroidisse- ment de celle-ci, l'action de ce noyau de pression se développant avantageusement au centre du boisseau et donc à proximité des parties de ce dernier qui sont les plus épaisses et les plus lor- gues à refroidir. Le boisseau sphérique obtenu à laide d'un tf moule pPSe te des qualités de surface suffisantes pour pouvoir être direct--- ment utilisé, brut de moulage. Son usinage se rëdui. donc avan tageusement à l'élimination de la nappe qui opercule son passage diamétral, et éventuellement à une reprise de celui-ci. La présente invention a encore pour objet un tel boissseau. Il est notamment caractérisé en ce que sa surface est depourvue de toute trace d'outil. Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et ie## avantages, ressortiront d'ailleurs de la description oui va sin# vre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiquemen annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe axiale par- tielle, d'un boisseau sphérique pour robinet auquel est destins l'invention la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un moule selon 1' invention la figure 3 est une vue en élévation, avec coupe axiale partielle, d'une ébauche de boisseau obtenu à l'aide d'un t#l#moule. Un boisseau sphérique 10 pour robinet, figure 1, est une sphère percée de part en part par un passage diamétral Il ; cette sphère présente de préférence, dans une direction perpendiculaire à celle de son passage diamétral 11, un logement borgne 12, de section polygonale, carré par exemple, prévu pour insertion de l'extrémité d'un moyen de commande, levier par exemple. Le moule selon l'invention, figure 2, est formé de plusieurs parties, dont deux, les parties 13, 14, présentent deux évidements formant conjointement une cavité de moulage sphérique 15, de préférence soigneusement polie. Dans cette cavité pénètre un nez d'alimentation 16, rapporté sur la partie de moule 13 et assujetti à celle-ci par une partie de moule 17. Le nez d'alimentation 16 est creusé axialement d'un canal d'alimentation 18 qui débouche à l'intérieur de la cavité 15 en s'évasant en forme de c8ne 1G, et qui débouche à l'exté- rieur par une cuvette 20 contre laquelle peut être appliquée une quelconque unité d'injection 21. Une telle unité d'injection est bien connue par elle-même et ne sera pas détaillée ci-après. Dans la cavité de moulage 15 pénètre encore, dans l'axe du nez d'alimentation 16, un noyau de pression 22, qui est dirigé vers le centre de cette cavité, et qui est montée mobile dans la partie de moule 14. Dans l'exemple représenté l'extrémité libre 23 de ce noyau forme un cône dont le sommet est voisin du centre de la cavité 15 et qui est complémentaire du cone 19 formé par le canal d'alimentation 18, à distance de celui-ci. Dans l'exemple représenté également, le noyau de pression 22 est solidaire du piston 24 d'un vérin hydraulique dont le corps 25 est formé dans le moule : l'une des parois transversales extrêmes 26 de ce corps est formée sur la partie de moule 14, tandis que son autre paroi transversale extrême 27 est formée sur une partie de moule 30 présentant à cet effet une saillie 31 engagée dans une cavité complémentaire de la partie de moule 14. La partie de moule 14 est mobile par rapport à la partie de moule 30, ainsi que par rapport à une partie de moule 32 qui 1' entoure. Deux ajutages d'alimentation en fluide sous pression 34, 35 sont prévus de part et d'autre du piston 24, l'un qui débouche sur la paroi 26 du corps de vérin associé, l'autre qui débouche sur la paroi 27 de ce corps de vérin. Des joints d'étanchéité 36, 37, 38 sont prévus, autour du noyau 22, autour du piston 24 et entre les parties de moule 14, 30. Enfin, de manière connue, une tige 40 fait encore saillie dans la cavité de moulage 15, pour formation du logement 12 du boisseau à mouler. La mise en oeuvre du moule selon l'invention est la suivante Dans un premier temps, la cavité de moulage 15 est de manière usuelle injectée en matière synthétique par le canal d'alimentation 18. Dans un deuxième temps, dès que la cavité 15 est ainsi remplie, du fluide sous pression est envoyé par l'ajutage 35. Le noyau de pression 22 maintient dès lors sur la matière injectée, pendant tout son refroidissement, une pression susceptible d'en compenser le retrait, au fur et à mesure de ce refroidissement. Les sections relatives du noyau 22 et du piston 24 sont choisies telles que, compte tenu de la pression du fluide injecté par 1' ajutage 35, la pression sur la matière dans la cavité de moulage 15 soit par exemple au moins égale à 2.000 bars. Après refroidissement de l'ébauche de boisseau qui vient ainsi d'être moulée, le moule est ouvert et du fluide sous pression est envoyé par l'ajutage 34 : le noyau 22, entraîné par le piston 24, se retire de cette ébauche, et simultanément, par réaction, la partie de moule 14 se déplace vis-à-vis de la partie de moule 32, ce qui facilite l'enlèvement de l'ébauche de boisseau. Celle-ci, visible isolément à la figure 3, comporte une nappe centrale 50 qui opercule son passage diamétral 11, et une "carotte" 51 solidaire de cette nappe. Il suffit d'éliminer cette nappe et cette carotte par une reprise d'usinage du passage 11 pour que le boisseau soit prêt à être mis en oeuvre. Sn effet sa surface est nette et dépourvue de toute irrégularité. Bien entendu la présente invention ne se limite pas à la forme de mise en oeuvre décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Moule pour le moulage d'un boisseau sphérique, du genre comportant une cavité de moulage Interne sphérique et un canal -9' alimentation débouchant d'une part dans la dite cavité et d'autre part à l'extérieur, caractérisé en ce que un noyau de pression mobile fait saillie dans la cavité de moulage, de préférence en direction du centre de celle-ci. 2. Moule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de ce noyau de pression forme un cône dont le sommet est proche du centre de la cavité de moulage. 3. Moule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau de pression est solidaire du piston d'un vérin hydraulique. 4. ioule suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le corps de ce vérin hydraulique est formé dans le moule, deux ajutages d'alimentation en fluide sous pression étant prévus de part et d'autre du piston du dit vérin hydraulique. 5. Moule suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moule étant en plusieurs parties mobiles les unes par rapport aux autres, les faces transversales extrades du corps du vérin hydraulique sont formées sur deux parties distinctes de ce n.c#lô#. 6. Moule suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le canal a'alimentation est forte dans un nez d'alimentation qui fait lui aussi saillie dans la ca- vité de moulage, dans l'axe du noyau de pression. 7. Moule suivant la revendication 6, caractérisé en ce que à son débouché dans la cavité de moulage le canal d'alimentation s'évase en c8ne, en regard de l'extrémité libre du noyau de pres- sion, à distance de celle-ci. 8. ioule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité de moulage est soigneusement polie. 9. Boisseau sphérique obtenu à l'aide & un moule conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Boisseau sphérique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que sa surface est dépourvue de toute trace d'outil.