Brevet FR2179968A1 — publié le 19731123

L'invention a pour objet un procédé de moulage par injection de pistons pour servo-freins, et elle concerne également un appareil permettant de mettre en oeuvre ce procédé. On connaît des pistons pour servo-freins, par exemple ceux du type réalisé par la société Bendix, qui comprennent essentiellement une partie analogue à une coupe destinée à coulisser dans une chambre à basse pression et ayant une cavité axiale prévue pour le coulissement de la tête d'une première tige de liaison avec les organea de réalisation du freinage, une partie analogue à un manchon s'étendant en sens axial à partir du dos de la partie en coupe, et destinée au coulissement d'une seconde tige de liaison avec les organes de commande de freinage, une partie intermédiaire de jonction entre les parties analogues à une coupe et à un manchon, traversée par un trou axial faisant communiquer la cavité axiale de la partie en coupe et la cavité interne de la partie en manchon, et destinée au coulissement d'une tette terminale agrandie de la seconde tige, une première fente devant faire communiquer la cavité interne de la partie en manchon avec la chambre à basse pression, une seconde fente devant faire communiquer la partie de chambre comprise entre le dos de la partie en coupe et l'extrémité correspondante de ladite chambre avec la cavité interne de la partie en manchon (et donc avec la chambre à basse pression) ou avec l'atmosphère environnante, selon que la seconde tige est à ltétat de repos ou de travail, et enfin une troisième fente éventuelle destinée à recevoir une lamelle de limitation de la course de la seconde tige par rapport au piston. On réalise actuellement ce type de piston par moulage par injection, en injectant de la matière en fusion dans un moule du côté destiné à la formation de la partie en coupe , puis en la faisant progresser dans le moule jusqu'à ce quelle remplisse toutes les cavités destinées à la formation de la partie intermédiaire et de la partie en manchon. Ce mode opératoire présente l'inconvénient que la ma- tibre en fusion ne parvient dans la cavité de formation de la partie en manchon qu'au cours de la phase finale de son injection dans le moule, c'est-à-dire lorsqu'elle est alors partiellement refroidie, ce qui provoque la formation de rides, justement sur des surfaces qui devraient être particulièrement lisses et polies pour n'opposer qutun frottement minimum aux déplacements de la seconde tige par rapport à la partie en manchon du piston et de cette dernière par rapport à un prolongement approprié de la chambre de coulissement de la partie en coupe du piston. Pour éviter cet inconvénient, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on injecte la matière en fusion dans le moule du c8té destiné à la formation de la partie en manchon. Ainsi, ce sont les cavités de formation des parties les moins critiques du piston qui sont remplies de matière déjà partiellement refroidie, tandis que la cavité de formation de la partie en manchon (qui est la plus critique) est remplie de matière encore chaude qui épouse parfaitement le profil des parois de la cavité et permet de mouler une partie en manchon à parois parfaitement lisses et polies, comme on le désire. Pour mettre en oeuvre ce procédé, on utilise selon l'invention, un appareil de moulage par injection, principalement caractérisé en ce qu'il comprend un moule dont les cavités internes communiquent avec l'orifice dtinjection de matière en fusion dans la région de la partie destinée à la création de la partie en manchon du piston. Une autre caractéristique importante de 11 appareil selon l'invention consiste en ce qu'il comprend, pour créer la première fente citée du piston, un noyau amovible relié mécaniquement (par exemple, par une articulation à genouillère) à un organe de manoeuvre placé à l'extérieur du moule. Cela permet, bien entendu, d'éviter des détériorations fdcheuses de cet organe de manoeuvre, qui pourraient être provoquées par les températures élevées rencontrées dans le moule. La description détaillée qui va suivre et les dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples -non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue en perspective d'un piston à mouler conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe par l'axe du piston de la figure 1, - la figure 3 est une vue de droite du même piston, - la figure 4 représente le piston vu du côté opposé à celui de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe par l'axe d'un appareil selon l'invention destiné au moulage par injection du piston représenté sur les figures précédentes. Le piston pour-servo-frein représenté sur les figures 1 à 4 comprend essentiellement une partie 1 analogue à une coupe ayant un moyeu central 2 à cavité axiale 3 et à nervures de renforcement 4, une partie 5 analogue à un manchon et une partie in termédiaire 6 servant de jonction entre les parties 1 et 5 et traversée par un trou mis en alignement et en communication avec la cavité 3 de la partie 1 et avec la cavité interne de la partie 5. Le piston présente, en outre, une première fente inclinée 7 qui traverse le dos de la partie en coupe 1 et toute la partie intermédiaire 6, pour déboucher à la fin dans la cavité interne de la partie en manchon 5 ; une seconde et une troisième fentes 8 et 9 qui traversent radialement la paroi de la partie intermédiaire 6 pour déboucher à la fin dans le trou intérieur de celle-ci. Les raisons d'8tre et les fonctions des différentes parties du piston ont déjà été expliquées plus haut, même si ce n'est que succinctement, et on ne les redécrira donc pas, étant donné, en plus, que l'objet de l'invention n'est pas le piston en soi, mais le procédé et l'appareil permettant de le fabriquer. Un appareil conçu pour réaliser selon l'invention le piston des figures 1 à 4 est représenté, comme on l'a dit, sur la figure 5. Cette machine comprend essentiellement trois parties accouplables et désaccouplables mutuellement 10, 11 et 12 dont les deux premières constituent, ensemble, la cavité de mouIage 13, tandis que la troisième comprend l'orifice d'injection 14 de la matière en fusion mis en communication avec ltextrémité de la partie annulaire de la cavité 13 qui est destinée à la formation de la partie 5 du piston. Pour donner naissance aux différentes cavités ou fentes du piston, l'appareil représenté sur la figure 5 comprend un premier noyau 15 fixé à la partie 12 du moule, un second noyau 16 aligné avec le premier et fixé à la partie 10 du moule, un troisième noyau 17 et un quatrième noyau 18 fixés de façon amovible à la partie 11 du moule, et enfin un cinquième poinçon amovible 19, relié à un point de pivotement 20 au moyen de deux tiges articulées mutuellement 21 et 22, dont le point d'articulation (ou genouillère) 23 est fixé à la tige d'un vérin pneumatique ou autre organe de manoeuvre 24. Conformément au procédé de l'invention, il est clair que l'appareil représenté sur la figure 5 fonctionne de la façon suivante. Les différents éléments du moule étant accouplés entre eux comme on l'a représenté, on injecte (par des moyens connus) par l'orifice 14 une quantité de matière en fusion qui se répartit dans la cavité 13 en entrant par la partie destinée à la création de la partie en manchon 5 du piston ; ainsi, la matière qui a effectué le trajet le plus long à l'intérieur du moule et s'est donc refroidie le plus, est celle qui doit former les parties 1 et 6 (les moins critiques) du piston, tandis que la partie 5 (la plus critique) est formée par de la matière qui vient autre introduite dans le moule et est donc encore très chaude, -de sorte que les parois de cette partie 5 du piston fini sont parfaitement lisses et polies, comme on le désire. Les noyaux 15 et 16 permettent, bien entendu, de créer la cavité longitudinale du piston, tandis que les noyaux 17 et 18 donnent naissance aux fentes radiales 8 et 9 et que le noyau 19 permet de créer la fente radiale 7. Une fois le moulage effectué, on tire d'abord vers l'arrière le noyau amovible 19 au moyen du vérin 24, de façon à faire plier la genouillère constituée par les tiges 21 et 22, puis l'on retire la partie de moule 10 se détachant le long du plan de séparation 25, et ensuite on retire la partie de moule 12 se détachant le long du plan de separation 26 et enfin on divise en deux parties (accolées dans le plan de la figure) la partie de moule 11 pour procéder à l'extraction finale du piston fini (en ayant, bien entendu, pris'soin de retirer d'abord les noyaux 17 et 18). On remarquera que la genouillère transforme le mouvement du vérin 24, rectiligne et perpendiculaire à la direction d'injection, en un mouvement du noyau 19 également rectiligne mais incliné par rapport à cette direction d'injection. REVENDICATIONS 1. Procédé de moulage par injection de pistons pour servo-freins du type comprenant une partie analogue à une coupe ayant une cavité axiale, une partie analogue à un manchon stéten- dant en sens axial à partir du dos de la partie en manchon, une partie intermédiaire de jonction située entre les deux parties précitées et traversées par un trou constituant avec les cavités précitées de la partie en coupe et de la partie en manchon une cavité longitudinale unique traversant la totalité du piston, une première fente inclinée qui traverse la paroi de la partie en coupe et celle de la partie intermédiaire et débouche dans la cavité intérieure de la partie en manchon, une seconde et une troisième fentes radiales qui traversent la paroi de la partie intermédiaire pour déboucher dans le trou intérieur de cette partie, procédé caractérisé en ce que Iton injecte la matière en fusion dans un moule par le côté de celui-ci destiné à la formation de la partie en manchon. 2. Appareil pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qutil comprend un moule dont la cavité intérieure communique avec un orifice dtinjection de la matière en fusion dans la région de la partie de ce moule prévue pour la formation de la partie en manchon du piston. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qutil comprend, pour former la fente inclinée du piston, un noyau amovible relié mécaniquement à un organe de manoeuvre logé à l'extérieur du moule. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison mécanique entre le noyau amovible et l'organe de manoeuvre est réalisée au moyen d'un levier à genouillère qui transforme le mouvement rectiligne, perpendiculaire à la direction d'injection de la matière de cet organe de manoeuvre, en un mouvement du noyau amovible également rectiligne, mais incliné par rapport à la direction d'injection.