Brevet FR2387716A1 — publié le 19781117

La présente invention concerne le domaine des constructions mécaniques, et a notamment pour objet un procédé de fabrication des conduites devant entre raccordées à plusieurs sources de fluide de travail. Les conduites fabriquées par le procédé faisant ltob- jet de l'invention sont utilisées avec succès, par exemple, dans les moteurs à combustion interne (Diesel). On sait que pour assurer le fonctionnement normal des injecteurs des moteurs à combustion interne (Diesel), les excès de combustible doivent être évacués des injecteurs par une conduite spéciale qui est raccordée aux injecteurs par des éléments de raccordement. L'exploitation des moteurs à combustion interne (Diesel) a fait apparaitre qu'il était nécessaire de conserver l'étanchéité de l'assemblage de la conduite aux éléments de raccordement pendant toute la durée de service du moteur. Durant la marche d'un moteur à combustion interne, la transformation du mouvement rectiligne alternatif en mouvement de rotation provoque l'apparition de charges vibratoires qui agissent sur toutes les pièces du moteur, y compris les conduites. Les charges vibratoires alternées détériorent l'étanchéité de l'assemblage de la conduite aux éléments de raccorde ment, d'où l'apparition de fuites de combustible susceptible de s'enflammer facilement, ce qui est inadmissible. Il convient de noter les fortes dépenses de main-d'oeuvre que requiert la fabrication des conduites à éléments de raccordement connues, car les éléments de raccordement doivent être fabriqués séparément et puis assemblés aux tubes, après quoi le joint doit être soudé. Outre les grandes dépenses de main-d'oeuvre entraînées par le processus décrit de fabrication des conduites avec leurs éléments de raccordement, il convient de tenir compte du fait que le soudage ou le brasage des éléments de la structure a une action nuisible sur la santé des ouvriers exécutant ces opérations. On connait un procédé de fabrication d'une conduite destiné à être utilisée dans les moteurs à combustion interne à pistons. Des éléments de raccordement ayant un canal débouchant pour la mise en communication de l'enceinte de la conduite avec les sources de fluide de travail sont soudés à la conduite; au préalable on soude sur chaque élément de raccordement une bride avec des trous recevant des boulons pour sa fixation au corps, afin d'assurer la communication de l'enceinte, de la conduite avec les sources de fluide de travail par l'intermédiaire des canaux débouchants des éléments de raccordement. La fabrication des conduites décrites implique de grandes dépenses de main-d'oeuvre, et la fixation des éléments de raccordement par soudage n'assure pas la fiabilité requise de l'assemblage, car il se produit des modifications structurales du matériau dans la zone de la soudure. L'hétérogénéité de la structure du matériau dans la zone de soudure des pièces, lesquelles sont sollicitées par des charges vibratoires, contribue à l'apparition de fissureset à la détérioration de l'é- tanchéité. Le soudage n'est pas sans nocivité pour les ouvriers occupés à la fabrication des pièces mentionnées. On connaît un autre procédé de fabrication de la conduite d'évacuation du combustible des injecteurs des moteurs à combustion interne. Des tubes individuels sont soudés à des éléments de raccordement ayant des trous débouchants. Chaque trou débouchant des éléments de raccordement est mis en communication par des canaux avec les enceintes des tubes à souder. Llaxe du trou débouchant est perpendiculaire à l'axe desdits canaux. La fonction du trou débouchant est de recevoir une vis creuse avec des canaux axiaux et radiaux, au moyen de laquelle la conduite se fixe au corps de l'injecteur et met en communication la cavité de l'injecteur avec l'enceinte de la conduite. Avant le soudage des bouts des tubes aux éléments de raccordement, ceux-ci sont usinés (rectifiés) afin que les portées recevant les joints d'étanchéité aient un état de surface élevé. Malgré la compacité des conduites décrites, leur fabrication implique de grosses dépenses de main-d'oeuvre pour la réalisation de leurs pièces constitutives, le montage et le soudage de ces pièces. Les conduites dites étant utilisées sur les moteurs à combustion interne, elles sont soumises pendant la marche des moteurs à l'action de charges vibratoires alternées. Les charges vibratoires agissant sur les conduites soudées aux éléments de raccordement provoquent l'apparition de fissures dans la zone de la soudure, car dans cette zone apparaissent lors du soudage des modifications locales de la structure des matériaux constituant l'élément de raccordement et le tube (duretés de différentes valeurs). L'apparition et le développement des fissures dans la zone d'assemblage des tubes et des éléments de raccordement détériorent l'étanchéité, et il s'ensuit l'apparition de fuites de combustible. Le combustible s'échappant à travers les fissures tombe sur les parties échauffées du moteur et s'évapore. Un tel phénomène est inadmissible dans un moteur en marche, car la présence de fractions inflammables de combustible sur les pièces échauffées du moteur peut provoquer un incendie. Compte tenu de ce qui précède, on s'est proposé de créer un procédé de fabrication de conduites devant btre raccordées à plusieurs sources de fluide de travail, qui, grâce à l'utilisation d'un procédé connu en soi de ovulée sous pression, permettrait d'obtenir un assemblage résistant et étanche des éléments de raccordement à la conduite. La solution consiste en ce que, dans le procédé de fabrication d'une conduite devant être raccordée à plusieurs sources de fluide de travail, du type comportant au moins deux éléments de raccordement rigidement fixés sur elle à une certaine distance l'un à l'autre, chacun desdits éléments de raccordement ayant un trou débouchant mis en communication avec l'enceinte de la conduite et dont l'axe est perpendiculaire à un plan passant par l'axe de la conduite, ce trou étant destiné à être en communication avec l'une des sources de fluide de travail, d'après 11 invention on prend une conduite monobloc, on la place dans une machine connue de coulée sous pression, dotée d'un dispositif pour l'amenée de la conduite dans un moule de compression de forme correspondant à celle des éléments de raccordement, on positionne ladite conduite dans ledit moule de telle façon que l'axe de chacun des noyaux faisant partie du moule et destiné à former le trou débouchant de l'élément de raccordement correspondant soit décalé par rapport à l'axe de la conduite d'une valeur suffisante pour que l'assemblage de chacun des éléments de raccordement à la conduite soit résistant et étanche et pour permettre l'accès d'un outil destiné à pratiquer, du côté dudit trou débouchant, un canal faisant communiquer ledit trou avec ladite conduite, on forme d'une manière connue les éléments de raccordement, et, grâce à l'effort de rétreinte s'exerçant sur la surface extérieure de la conduite pendant la solidification du matériau de l'élément de raccordement, on obtient l1assem- blage de la conduite aux éléments de raccordement, puis on réalise, d'une manière connue en soi, le canal pour la mise en communication de l'enceinte de 11 élément de raccordement avec celle de la conduite. Grecs au procédé faisant l'objet de l'invention, les conduites devant être raccordées à plusieurs sources de fluide de travail peuvent être fabriquées dans les conditions de la production en masse, et avec des dépenses de main-d'oeuvre minimales. L'utilisation d'un tel procédé assure la fiabilité de la conduite pourvue de ses éléments de raccordement, ce qui a été vérifié sur des moteurs à combustion interne soumis à des charges vibratoires. En outre, ce procédé a permis de supprimer les opérations nuisibles à la santé du personnel, telles que le soudage. Il est souhaitable que, avant la mise en place de la conduite dans le moule de la machine de coulée sous pression, des stries soient réalisées sur cette conduite aux endroits prévus pour son assemblage aux éléments de raccordement, ce qui renforce l'accrochage(l'adhérence)du matériau des éléments de raccordement à celui de la conduite. Il est avantageux aussi que, avant la mise en place de la conduite dans le moule de la machine de coulée sous pression, les endroits de la conduite prévus pour son assemblage aux éléments de raccordement soient au préalable chauffés pour renforcer l'accrochage (l'adhérence) du matériau des éléments de raccordement à celui de la conduite. Il est recommandé: suivant l'invention, que dans le dispositif pour l'amenée des conduites dans l'empreinte du moule de compression, du type comprenant un corps avec un magasin de conduites mis en communication avec un canal incliné dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite et à la sortie duquel est monté un organe d'arrêt, ledit corps soit monté de façon qu'il puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif vertical et est doté de mécanismes de moletage et de réchauffeurs disposés en série dans le sens de défilement des conduites, ledit mécanisme de moletage étant constitué par un coussinet fixé dans ledit corps et par une molette pouvant tourner autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de chaque conduite, ledit coussinet et ladite molette étant orienté3 l'un vers l'autre par leurs surfaces de striage, lesdits réchauffeurs étant montés au niveau de l'extrémité inférieure dudit canal incliné, le nombre desdits mécanismes de moletage/et desdits réchauffeurs correspondant au nombre d'endroits de la conduite en lesquels celle-ci doit entre assemblée aux éléments de raccordement. Le dispositif ainsi réalisé assure la combinaison des opérations de striage et de chauffage des endroits où la conduite sera assemblée aux éléments de raccordement, ce qui réduit notablement les dépenses de temps pour les opérations préparatoires de la fabrication des conduites à éléments de raccordement dans les conditions de la production en masse. La conduite à éléments de raccordement obtenue d'après l'invention a son axe décalé par rapport à l'axe du trou débouchant de chaque élément de raccordement d'une valeur "A" plus grande que le rayon #R" dudit trou débouchant. Une telle disposition de l'axe du trou débouchant par rapport à l'axe de la conduite augmente notablement l'aptitude au fonctionnement de la conduite, car on obtient ainsi une augmentation de la surface de contact entre la conduite et les éléments de raccordement, et elle assure des conditions permettant de former un canal faisant communiquer la cavité du trou débouchant avec la cavité de la conduite du côté du trou débouchant. L'augmentation de la surface de contact rend plus sûre l'étanchéité de l'assemblage des pièces mentionnées quand celles-ci travaillent en présence de charges vibratoires produites par le moteur en marche. D'autres objectifs et avantages de l'invention sont mis en évidence dans l'exemple de réalisation non limitatif décrit ci-après et illustré par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une conduite avec ses éléments de raccordement suivant l'invention; - la figure 2 représente une vue en coupe a dede#a > figure 1 ( à plus grande échelle ); - la figure 3 représente une conduite avec ses éléments de raccordement, obtenue conformément à l'invention, ladite conduite étant fixée à l'injecteur d'un moteur (vue en coupe transversale); - la figure 4 représente schématiquement un dispositif pour l'amenée des conduites dans l'empreinte du moule (vue avec arrachement partiel au niveau du mécanisme de moletage);; - la figure 5 représente une vue suivant la flèche B de la figure 4; - la figure 6 représente schéiatiquement la plaque inférieure fixe du moule de compression de la tachine de coulée sous pression, avec une conduite lise en place sur ladite plaque. La conduite devant être raccordée à plusieurs sources de fluide de travail, par exemple la conduite d'un moteur Diesel destiné à évacuer des injecteurs les excès de combustible, comporte au moins deux éléments de raccordement I (figure i), qui sont situés sur la conduite 2 à une certaine distance l'un à l'autre et sont rendus rigidement solidaires de la conduite 2. Chaque élément de raccordement 1 a un trou débouchant 3 (figure 2) qui est mis en communication avec ltenceinte de la conduite 2 (figure î) Le trou débouchant 3 reçoit une vis creuse 4 (figure 3) qui assure la communication entre la conduite 2 et l'injecteur 5 du moteur par l'intermédiaire de l'élément de raccordement 1. La vis 4 a des canaux radiaux 6 mis en communication avec un canal axial 7, lequel est mis à son tour en communication avec le canal 8 de l'injecteur 5. Les canaux radiaux 6 sont en communication avec le trou débouchant 3. La conduite 2 (figure 1) avec ses éléments de raccordement 1 est fabriquée, suivant l'invention, en utilisant une machine de coulée sous pression d'un type connu en soi, dotée d'un dispositif pour l'amenée des conduites. Le dispositif pour l'amenée des conduites dans l'empreinte du moule comprend un corps 9 (figure 4). Le corps 9 est monté sur un châssis 10 qui est fixé par des vis 11 au moule de compression 12, avec possibilité de rotation autour de la colonne 13 (figure 5) de la machine de coulée sous pression. Le corps 9 comporte un magasin 14 (figure 4) de conduites 2, qui communique avec l'empreinte du moule 12 par un canal incliné 15. L'axe longitudinal du canal 15 est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite 2. Pour rendre possible son mouvement rectiligne alternatif vertical, le corps 9 est rigidement lié à la tige 16 d'un vérin 17.En outre, le corps 9 est doté d'un brûleur 18 situé au niveau de I'extrémité inférieure du canal incliné 15 pour chauffer les conduites 2, d'un organe d'arrêt 19 monté élastiquement par rapport au corps 9, et d'un mécanisme de moletage constitué par un coussinet 20 fixé au corps9 etpar une molette 21, lesdits coussinet et molette formant la partie médiane du canal 15. Le coussinet 20 et la molette 21 sont orientés l'un vers l'autre par leurs surfaces formant des stries sur les conduites. Le mécanisme de moletage et le brûleur 18 (réchauffeur) sont disposés en série dans le sens de défilement des conduites 2. Le nombre de mécanismes de moletage et de brûleurs 18 (réchauffeurs) correspond au nombre d'endroits de la conduite auxquels doivent être assemblés les éléments de raccordement (figure 5). La molette 21 est montée sur un axe 22 (figure 4) parallèle à l'axe des conduites 2 à strier. L'axe 22 est l'axe d'une roue libre 23, dont les touches 24 agissent sur des leviers 25, 26 fixés sur le chassis 10 et servant à réarmer et rappeler la roue libre 23, Le levier S6 est sollicité par un ressort 27 dont une extrXmité est fixée au chassis 10. Le moule 12 (figure 6) comprend deux plaques métalliques 28 dont l'une est fixe, et l'autre, mobile (la plaque mobile n'est pas représentée sur la figure). La plaque métallique 28 est dotée de goupilles de guidage 29, qui s'engagent dans des trous correspondants de la plaque mobile (non représentée) du moule de compression. Dans la plaque 28 sont réalisées des empreintes 30 dont la forme correspond à celle des éléments de raccordement 1 (figure 1) de la conduite 2. Sur la plaque 28 sont fixés des éléments de repérage 31 pour positionner la conduite 2. Dans la plaque 28 est aussi réalisé un système d'attaque d'alimentation 32 pour l'amenée du métal liquide dans les empreintes 30. Le noyau 33 du moule de compression 12 moule le trou débouchant 3 (figure 2) de l'élément de connexion 1. Le procédé faisant l'objet de l'invention est mis en oeuvre de la façon suivante. Par rotation du corps 9 autour de la colonne 13 de la machine de coulée sous pression, on met le dispositif conforme à l'invention en position de travail. Les conduites 2 (figures 4, 5) monoblocs sont chargées dans le magasin 14 au moment où le corps 9 se trouve en position haute. A l'aide du vérin 17 on fait descendre le corps 9 jusqu'à sa position basse, à laquelle le magasin 14 communique par son canal 15 avec l'empreinte du moule 12. Simultanément avec la translation du corps 9 en même temps que du coussinet 20, la molette 21 tourne gracie au réarmement de la roue libre 23 par le levier 25. Les conduites 2, en se déplaçant alors entre le coussinet 20 et la molette 21, sont soumises à un moletage pour la formation, sur leur surface, de stries destinées à renforcer l'accrochage (l'adhérence) du métal qui va être coulé. Les conduites 2 dont les surfaces sont ainsi striées aux endroits où devront leur être assemblés les éléments de raccordement, se déplacent suivant le canal incliné 15, sont chauffées auxdits endroits striés par les brûleurs 18 jusqutà une température de 300 à 500 OC, puis sont dirigées par l'organe de retenue 19 vers l'empreinte du moule 12. Le retour de la tige 16 du vérin 17 provoque la remontée du corps 9 jusqu'à sa position haute. La touche 24 de la roue libre 23 coopère alors avec le levier26 qui provoque le retour de la molette 21 à sa position initiale. Le ressort 27 assure le glissement du levier 26 quand le levier 25 coopère avec la touche 24 de la roue libre 23. Grace aux éléments de positionnement 31 (figure 6), la conduite monobloc 2 se place dans le moule 12 de façon que l'axe de chaque noyau 33 soit décalé par rapport à l'axe de la conduite 2 d'une valeur A suffisante pour obtenir un assemblage résistant et étanche de l'élément de raccordement 1 (figure 1) à la conduite 2. il est avantageux de donner au décalage "A" une valeur plus grande que le rayon "R" du trou débouchant 3 (figure 2). Une telle valeur du décalage "An est avantageuse, car elle augmente l'aptitude au fonctionnement de la conduite, du fait de l'augmentation de la surface de contact entre la conduite et les éléments de raccordement. L'augmentation de la surface de contact renforce l'étanchéité de l'assemblage des pièces, qui travaillent en présence de charges vibratoires produites par le moteur en marche D'autre part, la valeur de la distance "A" doit permettre l'accès de l'outil pour former le canal 34 (figures 1, 2, 3) du côté du trou débouchant.On forme ensuite les éléments de raccordement I d'une manière connue en soi, en admettant sous pression dans lten- ceinte 30 du moule 12, par l'intermédiaire du système d'attaque (d'alimentation) 32, un métal (par exemple de l'aluminium) liquide. Grâce à l'effort de rétreinte qui apparaît sur la surface extérieure de la conduite 2 pendant la solidification de l'aluminium, on obtient un assemblage résistant et étanche de la conduite 2 aux éléments de raccordement 1. La conduite 2 (figure 1) avec ses éléments de raccordement 1 obtenus sur la machine de coulée sous pression, est ensuite soumise à l'opération suivante, à savoir, au perçage du canal 34 (figure 2) pour la mise en communication du trou débouchant 3 avec l'enceinte de la conduite. Lorsque la conduite pourvue de ses éléments de raccor dement est mise en place pour son utilisation, afin d'assurer l'étanchéité de ltélément de raccordement et de prévenir ainsi les fuites du combustible évacué des injecteurs du moteur, on dispose des joints 35 sur les éléments de raccordement 1. Lorsque le moteur marche, afin d'assurer le fonctionnement normal de 11 injecteur, les excès de combustible sont évacués vers l'enceinte de la conduite 2 par 11 intermédiaire du canal 8 de l'injecteur 5, du canal axial 7 de la vis des perçages radiaux 6, du trou 3 et du canal 34. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qutà titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont exdoutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication dtune conduite destinée à être raccordée à plusieurs sources de fluide de travail, du type comportant au moins deux éléments de raccordement rigidement fixés sur elle à une certaine distance l'un de l'autre, chacun desdits éléments de raccordement comportant un trou débouchant communiquant avec l'enceinte de ladite conduite et donc l'axe est perpendiculaire à un plan passant par l'axe de celle-ci, ledit trou étant destiné à être en communication avec l'une desdites sources de fluide de travail, caractérisé en ce que l'on place une conduite monobloc dans une machine de coulée sous pression d'un type connu en soi, équipée d'un dispositif d'amenée de ladite conduite dans un moule de compression de forme correspondant à celle des éléments de raccordement de ladite conduite, on positionne la conduite dans le moule de telle façon que l'axe de chacun des noyaux qui, dans le moule, sont destinés à former les trous débouchants respectifs des éléments de raccordement, soit décalé par rapport à l'axe de la conduite d'une valeur suffisante pour que l'assemblage de l'élément de raccordement à la conduite soit résistant et étanche, on forme, d'une manière connue en soiS lesdits éléments de raccordement, et, grace à l'effort de rétreinte s'exerçant sur la surface extérieure de la conduite pendant la solidification du matériau de 11 élément de raccordement, on obtient l'assemblage de ladite conduite auxdits éléments de raccordement, puis on réalise, d'une manière connue en soi, le canal pour la mise en communication du trou débouchant de l'élément de raccordement avec l'enceinte de la conduite. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant la mise en place de la conduite dans le moule de la machine de coulée sous pression, des stries sont réalisées sur cette conduite, aux endroits où elle sera assemblée aux éléments de raccordement. 30 Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, avant la mise en place de la conduite dans le moule de la machine de coulée sous pression, les endroits de la conduite où celle-ci sera as semblée aux éléments de raccordement sont au préalable chauffés. 4. Dispositif pour l'amenée des conduites dans ltem- preinte du moule de compression dans le procédé de fabrication de conduites selon l'une des revendications 1 à 3, du type comprenant un corps avec un magasin de conduites communiquant avec un canal incliné dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal des conduites et à la sortie duquel est monté un organe d'arrêt, caractérisé en ce que ledit corps est monté de façon qu'il puisse exécuter un mouvement rectiligne alternatif vertical, et qu'il est équipé de mécanismes de moletage et de réchauffeurs disposés en série dans le sens de défilement des conduites, ledit mécanisme de moletage étant constitué par un coussinet fixé dans ledit corps et par une molette pouvant tourner autour d'un axe parallèle. à l'axe longitudinal des conduites, ledit coussinet et ladite molette étant orientés l'un vers l'autre par leurs surfaces de moletage, lesdits réchauffeurs étant montés au niveau de ltextrimité inférieure dudit canal incliné, près de l'entrée du moule de compression, le nombre de méca- nismes de moletage et le nombre de réchauffeurs correspondant au nombre d'endroits de la conduite où celle-ci doit être assemblée aux éléments de raccordement. 5. Conduite pourvue d'éléments de raccordement à plusieurs sources de fluide de travail, caractérisdeen ce qu'elle est obtenue par le procédé suivant l'une des revendications 1 à 3. 6. Conduite suivant la revendication 5, caractérisée en ce que l'axe de la conduite est décalé par rapport à l'axe du trou débouchant de chaque élément de raccordement d'une valeur qui est plus grande que le rayon dudit trou débouchant.