Brevet FR2480157A1 — publié le 19811016

La présente invention se rapporte à une pièce coulée comportant des canaux formés par des tubes noyés, à un procédé de réalisation de telles pièces coulées, ain- si qu'à un moule permettant l'incorporation de tubes de- vant être noyés. On connaît en général des pièces coulées com- portant des canaux, qui peuvent être rectilignes ou curvi- lignes et sont dus à la présence de tubes incorporés et noyés dans un moule. Habituellement, de tels tubes sont noyés en faisant saillie et leurs extrémités sont pincées, de sor- te que ces extrémités des tubes doivent être rognées avant de procéder à un usinage ultérieur ou à une utilisation de la pièce coulée. Lorsque, par exemple, les extrémités des tubes débouchent dans des trous, l'élimination de ces ex- trémités saillantes est particulièrement malaisée. On ren- contre des difficultés considérables à usiner des emprein- tes dans lesquelles pénètrent des tubes noyés, par suite des différences de propriétés entre le matériau constituant le tube et celui constituant l'enveloppe, mais également par suite d'une paroi éventuellement mince des tubes. Ainsi, l'usinage doit être adapté à ces conditions, même si la sur- face à usiner est relativement grande, bien que l'embouchu- re du tube soit très petite. En outre, en présence de tubes à paroi mince et en un matériau tendre, il arrive très souvent que ces tu- bes se déforment par suite de l'usinage et se détachent de l'enveloppe, d'o il résulte des surfaces impropres qui ne sont plus hermétiques. La présente invention a par conséquent pour ob- jet des pièces coulées présentant des canaux formés par des tubes, ainsi qu'un procédé et un moule de fabrication de telles pièces, du type précité, ne comportant pas les in- convénients mentionnés ci-avant. Selon les caractéristiques essentielles de l'in- vention: les extrémités des tubes sont espacées de la surface brute et/ou usinée de la pièce coulée; avant la coulée, les tubes sont maintenus en place dans le moule au moyen de broches insérables de re- tenue, qui pénètrent dans lesdits tubes à partir de l'ex- trémité ou des extrémités de ces derniers, de telle sorte que lesdites extrémités desdits tubes soient espacées de la surface de l'empreinte d'une distance supérieure à une réserve d'usinage prévue éventuellement dans ledit moule, lesdites broches insérables de retenue étant enlevées des- dits tubes noyés avant ou après le démoulage; et les broches insérables de retenue, montées dans le moule ou incorporées dans ce dernier et pénétrant dans la chambre de coulée, sont introduites dans les ex- trémités des tubes et positionnent ces derniers de telle sorte que lesdites extrémités desdits tubes soient elles- mêmes espacées de la surface de l'empreinte d'une distan- ce supérieure à une réserve d'usinage éventuellement pré- vue dans la dimension dudit moule. Lorsque le tube devant être noyé est dimension- né de telle sorte qu'il soit en retrait aussi bien par rap- port à une configuration brute, donc non usinée, qu'à une configuration éventuellement à usiner de la pièce coulée, donc lorsqu'il est placé et noyé en cet état dans le moule, les inconvénients susmentionnés ne se produisent pas, étant donné qu'il n'est pas nécessaire d'éliminer les extrémités des tubes normalement saillantes. L'usinage, par exemple d'une surface ou d'un alésage, peut également avoir lieu sans tenir compte de la dimension de ce tube noyé ou de la matière le constituant. De même, une déformation d'un tube, par exemple très mince, n'est plus possible. Lorsque les tubes sont maintenus en place dans la chambre de coulée par au moins une broche de retenue mo- bile longitudinalement, il est possible d'obtenir une in- corporation favorable et simple du tube dans le moule, qui peut être adaptée de manière simple aux conditions éventuel- les ultérieures d'usinage (distance). Lorsque cette broche ou tige de retenue est mon- tée élastiquement, de plus grandes tolérances de longueur de tube sont possibles, qui permettent une réalisation moins onéreuse et n'entraînent aucun inconvénient. Les tiges de retenue peuvent présenter une for- me conique dans la région de l'extrémité du tube et de la surface de l'empreinte; le diamètre de ces tiges inséra- bles de retenue est respectivement plus petit que le dia- mètre interne dudit tube à proximité de l'extrémité de ce dernier et plus grand que ledit diamètre interne du tube au voisinage de la surface de l'empreinte. Dans ces condi- tions, les problèmes d'étanchéité vers l'intérieur du tube, se manifestant lors de la coulée, peuvent être résolus de manière très simple. Une légère conicité de la tige de re- tenue peut compenser les éventuelles tolérances diamétra- les du tube et favoriser le dégagement de ladite tige'de retenue après la coulée. La réduction de longueur des tu- bes peut être aussi très grossière, étant donné que les ex- trémités de ces tubes sont noyées et ne sont plus nécessai- res en tant qu'arêtes de référence de la tige de retenue. Grâce à la caractéristique énoncée en second lieu, le po- sitionnement du tube dans le sens longitudinal est particu- lièrement simplifié, étant donné que la tige de retenue est - en contact par une saillie avec l'extrémité du tube. Dans ce cas, ladite saillie1qui sert de butée, peut comporter un diamètre inférieur au diamètre externe du tube incorporé, égal audit diamètre externe, mais aussi sensiblement plus grand que ce dernier, de sorte que toutes les difficultés de raccordement peuvent être résolues de manière simple. Lorsqu'un tube doit, non seulement être mainte- nu en place dans le sens axial, mais également être empêché de tourner pendant la coulée, étant donné qu'il est courbé, une tige de retenue et l'extrémité correspondante du tube peuvent être configurées de manière simple, afin qu'une po- sition souhaitée puisse également être déterminée dans le sens périphérique. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard des dessins annexés à titre d'exemples nullement li- mitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale par- tielle d'un moule renfermant une pièce coulée, ainsi qu'un 24 8 3 1 5 7 tube noyé et des broches de retenue dudit tube la figure 2 est une coupe fragmentaire corres- pondant à la figure 1 et illustrant une tige de retenue de forme conique; la figure 3 est une coupe fragmentaire corres- pondant à la figure 1 et illustrant une tige de retenue de forme cylindrique et comportant une butée; la figure 4 est une coupe partielle analogue à la figure 1 et illustrant une tige de retenue configu- rée de manière à coopérer avec un tube curviligne; et la figure 5 est une coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4. Sur la figure 1, une pièce coulée 3 comporte un canal 1 venu de coulée et constitué par un tube 2 incorporé dans les deux moitiés 4 et 4' d'un moule. Dans l'exemple de réalisation illustré, ce tube incorporé est maintenu en place, avant et pendant la coulée, par des broches insérables de retenue 5 et 5'..Les extrémités 22 et 22' de régions extrêmes 21 et 21' du tube sont espacées, par rapport à une surface 41 de l'empreinte, d'une distan- ce 34 sensiblement égale à l'épaisseur périphérique de la pièce coulée brute, une réserve d'usinage 33 de cette piè- ce coulée'étant plus petite que la distance 34 séoarant le tube 2 et la périphérie 31 de ladite pièce brute, de sorte qu'il peut être procédé à un usinage (32), au cours duquel l'ou- til d'usinage n'atteint pas le tube. Commodément, le moule 4, 4' est subdivisé (joint de moulage 7) dans la région o se trouve le tube 2 incorporé, de sorte que les broches in- sérables de retenue 5 et 5' sont montées dans les deux moi- tiés 4 et 4' du moule. La référence 3' désigne la "chambre de coulée". Sur la figure 2, qui est une coupe fragmen- taire correspondant à la figure 1, une tige insérable de retenue 50 positionne le tube incorporé et assure l'étan- chéité de ce tube 2 par l'intermédiaire d'un cône 51. La tige 50 est poussée en direction du tube incorporé par un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal 6. Dans cette forme de réalisation de la tige insérable de retenue 50, 2-480157 il est commode de n'assurer le montage de cette dernière que dans une moitié 40 du moule, et de disposer le joint de moulage 7 en un autre endroit. Lorsqu'on effectue, par exemple un moulage en sable, il est aussi possible, natu- rellement, d'introduire une douille dans laquelle est lo- gée élastiquement une tige de retenue ou d'arrêt. Sur la figure 3, qui est une coupe fragmentai- re correspondant à la figure 1, une tige insérable de rete- nue 500 est étagée (diamètres 52 et 53) et l'étanchéité est assurée à l'extrémité 22 du tube 2. Le plus grand diamètre 53 de ladite tige 500 peut alors n'être que légèrement plus grand que le diamètre interne 23 dudit tube 2, de sorte que ce dernier n'est noyé que partiellement à une extrémité. Sur cette figure 3, le plus grand diamètre externe 53 de la tige 500 est égal au diamètre externe du tube 2 incorporé. Les figures 4 et 5 illustrent une possibilité simple consistant à pincer un tube incorporé 2 à une extré- mité 21", présentant par exemple une forme ovale 25 (figu- re 5), de manière à empêcher une rotation, lorsqu'une tige insérable de retenue 500 présente une configuration corres- pondante 54 et empêche également la rotation, par exemple grâce à un méplat 55. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pièce, au procédé et au moule décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pièce coulée comportant des canaux formés par des tubes noyés, caractérisée en ce que les extrémités (22, 22') des régions extrêmes (21, 21') sont espacées d'une distance (34) par rapport à la surface brute (31) et éventuellement ou en variante, usinée (32) de ladite pièce coulée (3). 2. Procédé de réalisation de pièces coulées comportant des canaux formés par des tubes noyés, caracté- risé en ce que, avant la coulée, lesdits tubes (2) sont maintenus en place dans le moule (4, 4') à l'aide de bro- ches insérables de retenue (5, 5') qui pénètrent'dans les- dits tubes (2) à partir de leur(s) extrémité(s) (22, 22'), de telle sorte que lesdites extrémités (22, 22') desdits tubes (2) soient elles-mêmes espacées de la surface (41) de l'empreinte d'une distance (34) supérieure à une réserve d'usinage (33).éventuellement prévue dans ledit moule (4,4') , et en ce que lesdites broches (5, 5') sont enlevées desdits tubes noyés avant ou après le démoulage. 3. Moule permettant l'incorporation de tubes à noyer, caractérisé en ce que des broches insérables de retenue (5), qui sont montées dans le moule (4, 4') ou sont incorporées dans ce dernier et pénètrent dans la cham- bre de coulée (3'), sont introduites dans les extrémités (22, 22') desdits tubes (2) et positionnent ces derniers de telle sorte que leurs régions extrêmes (21, 21') soient elles-mêmes séparées de la surface (41) de l'empreinte d'une distance (34) supérieure à une éventuelle réserve d'usinage (33) prévue dans la dimension dudit moule (4, 4). 4. Moule selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que les tubes (2) sont maintenus en place par des broches de retenue (5,-S') mobiles longitudinalement. 5. Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que les tiges de retenue (50) sont montées élastique- ment (ressort 6). 6. Moule selon l'une des revendications 4 et , caractérisé en ce que les tiges de retenue (50) présen- tent une forme conique (en 51) au voisinage de la région extrême (21) du tube (2) et de la surface (41) de l'empreinte. 7. Moule selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le diamètre (52) des tiges insé- rables de retenue (50) est plus petit que le diamètre inter- ne (23) du tube (2) à. proximité de la région extrême (21) de ce dernier, et plus grand (en 53) que ledit diamètre in- terne (23) dudit tube (2) au voisinage de la surface (41) de l'empreinte. 8. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 7, caractérisé en ce que les tubes courbés (2) présentent, au moins à une extrémité (21"), une forme (25) déviant de la forme de sa section circulaire et coopérant avec une configuration particulière de la tige de retenue (54).