Brevet FR2594518A3 — publié le 19870821

FR 2594518 A3 19870821 FR 8602522 A 19860217 L'invention concerne une bague d'étanchéité et son application à la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un corps moulé pour faire office de siège à un organe obturateur notamment de robinetterie. Corollairement, entrent dans le cadre de l'invention, les corps moulés obtenus directement par le procédé. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique de la robinetterie en général. On connaît des appareils de robinetterie qui ont pour fonction de régler ou d'interrompre le débit de fluide, liquide, gazeux et dont un ou des obturateurs de forme appropriée prennent appui sur un siège. Généralement, ce siège est constitué par une bague dont la face avant est en matière spéciale telle qu'un rnélange de chrome, d'austénite et d'acier noble. La mise en place de cette bague a l'intérieur du corps de robinetterie est délicate et onéreuse. En effet, la bague est fixée après formation du corps, de sorte qu'il apparaît deux opérations distinctes, d'une part la formation du corps par moulage et, d'autre part, la fixation ultérieure de la bague. Cette fixation s'opère d'une manière mécanique par vissage, sertissage ou soudure. Par exemple, on effectue concentriquement à l'alésage du corps, un logement cylindrique pour la mise en place de la bague, suivi d'un embrève ment pour réaliser le cordon de soudure. Ces opérations sont longues et posent un problème qualitatif pour la soudure en égard des conditions d'exécution. La figure 1 illustre un exemple de montage d'une bague à l'intérieur d'un corps pour faire office de siège selon l'art antérieur défini. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention s'est fixée pour but, d'une manière simple, efficace et rationnelle, l'obtention directe en fonderie d'un ensemble de robinetterie équipe de son siège grâce à la définition d'un nouveau type de bague qui, compte tenu de sa conformation particulière, peut entre mise en place lors du moulage du corps. Il en résulte un nouveau procédé de fabrication qui peut être défini par les eta- pes caractéristiques suivantes - On positionne la ou les bagues dans une ou des gorges de profil complémentaire formée(s) dans les empreintes d'une boite à noyau. - On réalise un noyau en sable aggloméré de sorte que, compte tenu du profil de la ou des gorges de positionnement dans la boute à noyau, une partie seulement de la bague est noyée dans le noyau. - On positionne le noyau équipé de la ou des bagues, dans les empreintes correspondantes d'un moule. - On coule un alliage dans les empreintes du moule, ce qui assure la fusion locale d'une partie profilée de la bague assurant ainsi son assemblage étanche avec le corps. - On démoule le corps. L'invention est exposée ci-aprbs plus en détail à l'aide des dessins qui représentent seulement un mode d'exécution. La figure 1 est une vue a caractère schématique, montrant le montage d'une bague d'étanchéité selon l'état antérieur de la technique. La figure 2 est une vue en perspective de la bague. La figure 3 est une vue en coupe de la bague. La figure 4 à 9 sont des vues illustrant les différen- tes phases du procède. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisa- tion illustrées aux figures des dessins. Selon l'invention, la bague (1) présente une portée circulaire externe (la) prolongée par une portée conique (lb) de section progressive en direction de son extrémité. L'alésage (tic) de cette bague est cylindrique. D'une manière connue, la bague (1) est exécutée dans un acier quelconque protégé contre l'oxydation par cuivrage, ou autre revEtement, la face circulaire avant ils), opposée à la portée conique (lb) et correspondant à la face d'appui du siège, étant dans une matière noble spécia- le. I1 convient maintenant de décrire le procédé d'insertion de la bague (1) simultanément à la fabrication d'un corps de robinetterie par exemple, obtenue d'une manière classique, par coulage d'un alliage préalablement porte à l'état liquide, dans l'empreinte d'un moule (M) autour d'un noyau (N) en sable aggloméré. Les figures des dessins représentent une forme quelconque du noyau, donnée à titre d'exemple indicatif nullement limitatif. Selon l'invention, chaque partie de la boîte à noyau (2) a une forme spéciale et adaptée pour recevoir et positionner verticalement la bague (1). Dans ce but, chacune des demi empreintes en creux (2a) dans la boite (2) recevant le noyau (N), présente à un endroit convenablement déterminé correspondant au positionnement ultérieur de la bague dans ie corps de robinetterie a obtenir, une demi-gorge circulaire (2b) dont le profil en section permet le logement partiel de la partie (la) et le logement total de la portée conique (lb) (figure 4). On injecte ensuite, d'une manière connue, le sable aggloméré (figure 5). On obtient donc un noyau (N) équipé directement de la bague d'étanchéité (1) dont la portée conique (lb) et une partie seulement de la portée circulaire (la) apparaissent en déborde- ment (figure 6). Il suffit ensuite de positionner le noyau (N) équipé de la bague dans les empreintes correspondantes du moule (M) (figure 7) et de procéder au coulage de l'alliage en fusion (figure 8). Après moulage, le corps de robinetterie obtenu (3) présente intérieurement la bague d'étanchéité D'une manière importante, la forme particulière de la bague, compte tenu de la partie conique (lob) permet une fusion locale lors de la coulée qui est la garantie d'une part du maintien de ladite bague et, d'autre part, de l'étanchéité indispensable. Les alliages de fonderie ayant un retrait linéaire à l'état solide de vingt pour mille dans le cas de l'acier, cela permet d'obtenir en plus de la fusion de la partie conique (lob) un sertissage lors du refroidissement de l'ensemble. Les dimensions de la bague tiennent compte d'une harmonie entre sa masse et la masse de métal dans lequel elle est noyée. Par exemple, les formes de la bague en diamètre et section tiennent compte d'un certain rapport permettant, lors de la coulée, d'avoir une aptitude à la déformation sous l'effet de forge que subit å cet instant, ladite bague. Il est a noter que le système de coulée doit autre étu dié pour que le chauffage de la bague par l'alliage en fusion soit bien reparti pour assurer une mise en température homogène. Etant bien évident qu'il est possible d'obtenir des corps moulés présentant plusieurs bagues d'étanchéité telles que définies, le procédé a la base de l'invention étant toujours le même. De même, la forme de réalisation décrite et illustrée de la bague avec une portée conique (lb) est préférée mais ne saurait titre considérée comme limitative. Compte tenu des résul- tats recherchés, il suffit qu'une partie de la périphérie de la bague présente en débordement une zone de section amincie de manière à assurer une fusion locale partielle sous l'effet de la coulée de l'alliage. L'invention trouve une application dans tous les cas où il est nécessaire d'assurer la présence d'un insert dans une pièce moulée avec fusion partielle dudit insert en vue d'obtenir notamment une étanchéité ou un maintien mécanique de cet insert dans un matériau différent du matériau support. Plus particuli*- rement, la bague et son procédé de montage trouvent une applica tion avantageuse dans tous systèmes de robinetterie pour des industries diverses. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne : - Le montage parfaitement étanche de la bague. - La mise en place de la bague directement au moulage de la pièce, ce qui rend son montage sur et efficace. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -l- Bague d'étanchéité, caractérisée en ce qu'une partie au moins de sa périphérie présente en débordement une zone de section amincie (lb) de manière à assurer une fusion locale partielle sous l'effet de coulée d'un alliage en vue de la fixation étanche de ladite bague à l'intErieurd'uncorps moulé. -2- Bague d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente une portée circulaire externe (la) prolongée par une portée conique (lob) de section progressivement croissante en direction de son extrémité libre pour constituer la zone de section amincie. -3- Bague selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est réalisée dans un acier quelconque protégé contre l'oxydation, la face circulaire avant (id) de ladite bague, du coté opposé a la portée conique (il), et susceptible de faire office de siège, est exécutée dans une matière noble spéciale. -4- Application de la bague selon l'une quelconque des revendications 1 2 et 3 a la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un corps de robinetterie notamment pour faire office de siège a un organe obturateur, caractérisée en ce que l'on insère la ou les bagues directement lors du moulage du corps pour y entre fixée(s) d'une manière étanche par fusion locale d'une partie de la ou desdites bagues. -5- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - On positionne la ou les bagues dans une ou des gorges de profil complémentaire formée(s) dans les empreintes d'une bote a noyau (2). - On réalise un noyau (N) en sable aggloméré de sorte que, compte tenu du profil de la ou des gorges de positionnement dans la bote à noyau, une partie seulement de la portée circulaire (la) de la bague est noyée dans le noyau. - On positionne le noyau (N) équipé de la ou des bagues (1) dans les empreintes correspondantes d'un moule (M). - On coule un alliage dans les empreintes du moule, ce qui assure la fusion locale de la portée conique (lb) de la bague assurant ainsi son assemblage étanche avec le corps. - On démoule le corps. -6- Corps de robinetterie obtenu directement par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente intérieurement, directement au moulage, la ou les bagues tl) dont la face avant (ld) apparaît en débordement pour faire office de siège, la portée conique tib) et une partie de la portée circulaire (la) étant micro brasées avec ledit corps.