Brevet FR2612833A1 — publié le 19880930

PROCEDE ET DISPOSITIF DESTINES A LA REALISATION D'EMPREINTES DE TARAUDAGES La prise d'empreinte consiste à appliquer un produit sur une surface, qu'il épouse pour en refleter les accidents, la rugosité, etc... Ce procédé est utilisé depuis plus de deux décades pour analyser localement la structure de composants de grandes dimensions qui ne sauraient être déplacés. C'est ainsi que, après polissage d'une surface, on "imprime" l'aspect de sa structure micrographique, pour examen de cette empreinte au microscope en laboratoire. En général, de telles empreintes n'intéressent que des surfaces de l'ordre du décimètre carré, suffisantes pour des contrôles métallurgiques. Par ailleurs, les empreintes de grandes dimensions permettent de procéder a des examens macroscopiques, des métrologies, d'analyser des phénomènes d'usure, de distorsion, etc... Le cas échéant, elles constituent des archives de l'état d'une piece a un moment donné. te contrôle de taraudages, sur stte ou en usine, par des moyens conventionnels, n'est actuellement pas résolu de façon satisfaisante, en particulier lorsqu'il s'agit de faibles valeurs du pas des taraudages. En l'occurence, la réalisation d'une réplique de la totalité d'un taraudage apporte une solution rapide et précise, l'empreinte pouvant être ensuite analysée en laboratoire et sur un banc de métrologie. La présente invention concerne un dispositif pour réaliser sur taraudages des empreintes par moulage; l'opération comprenant la mise en place d'un moule adéquat, la coulée, le retrait du moule, et le retrait de l'empreinte. Elle concerne notamment une conception d'outillage qui convient à la prise d'empreintes dans des endroits manuellement inaccessibles, permettant le démoulage rapide de l'empreinte prisonnière des filets du taraudage. Le procédé consiste à introduire dans le taraudage un moule qui ménage une chambre de coulée contre ce taraudage. Ce moule est composé d'un ensemble de pièces qui, par leur démontage successif, permettra d'extraire l'empreinte. Sur la figure 1 est représentée une vue d'ensemble de l'opération de moulage d'un taraudage situé à l'extrémité profonde d'un alésage. Le moule 901, constitué de plusieurs éléments, est préalablement assemblé et équipé pour être introduit d'une seule pièce dans l'alésage. L'empreinte 902 est réalisée par injection d'une résine entre le taraudage et le moule. Cette coulée s'effectue par injection sous pression 903 à la base du moule, pour éviter les risques d'occlusion de bulles d'air (bullage); un évent 904 en partie supérieure permettant le contrôle d'exécution. L'armature du moule se compose d'un axe central 905 tubulaire, terminé par une plaque de centrage 906. Sur cette plaque sont assemblés des secteurs 907 constituant la paroi du moule, équipés de prolongateurs 910 permettant une intervention manuelle depuis le sommet de l'alésage. Ces secteurs sont maintenus en place par un presseur interne 908 coulissant sur l'axe central 905, et par un coucercle 909 en partie supérieure de l'ensemble. La figure 2 schématise plus en détail la conception du moule. La plaque de centrage 906 porte un joint annulaire gonflable 911 chargé de l'étanchéité basse de la chambre de coulée, en même temps qu'il assure le centrage inférieur du moule. Ce joint est gonflé une fois le moule mis en place dans l'alésage, par une alimentation en air comprimé 912 intégrée dans l'axe central 905. Les secteurs 907 constitutifs de la paroi du moule sont montés en appui sur la semelle 913 du joint 911. Ces secteurs sont de deux sortes: les éléments lisses 914 et les éléments à insert 915. Les secteurs à insert 915 sont donc, après vulcanisation de la résine, solidaires de l'empreinte, ceci dans le but d'en faciliter le démoulage et l'extraction. En effet, l'empreinte souple est décollée du taraudage en ramenant manuellement ces secteurs sur l'axe central 905 du moule, en partie haute par les prolongateurs 910, et à leur base avec une commande par câbles à renvoi par poulies 916 solidaires de l'axe central 905. Les éléments lisses 914 sont simplement ajustés aux précédents, leurs plans de joints venant en recouvrement; la paroi ainsi constituée est maintenue par le presseur interne 908 et le bouchon 909. Signalons enfin un second conduit d'air comprimé 917, dans l'axe central 905, qui débouche sous la plaque de centrage 906. En cours de démoulage, lorsque le joint d'étanchéité est dégonflé, de l'air sous pression peut être insufflé pour aider au décollement de la base de l'empreinte sur le taraudage. La ciném#atique de prise d'empreinte consiste, après coulée et vulcanisation de la résine, à démonter partiellement le moule de façon à pouvoir utiliser les secteurs à inserts 915 pour aider à dégager et à extraire l'empreinte. Cette cinématique est illustrée plus en détail à l'aide de schémas. - Coulée (figure 1): Le moule, préalablement monté et équipé, est mis en place dans l'alésage, et centré par le joint d'étanchéité gonflable 911. La résine est injectée dans la chambre ménagée entre le taraudage et le moule, jusqu'à contrôle d'un bon remplissage par un système de lecture sur l'évent 904. L'ensemble est laissé en place pendant le temps de vulcanisation de la résine. - Démoulage (figures 3a, b, c): Dans un premier temps, le couvercle 909 est déposé, et le presseur interne 908 extrait du moule (fig.3a). Puis les ombilics d'injection 903 et d'évent 904 sont sectionnés par un outil à main ou par le presseur lui-même (fig.3b). En ramenant vers l'axe central 905 du moule les prolongateurs des secteurs lisses 914, ceux-ci pivotent autour de leur point d'appui sur la plaque de centrage 906 en se décollant de l'empreinte 902. Ils sont ensuite extraits de l'alésage. Après avoir enlevé ces composants, ne - restent dans le taraudage que l'empreinte, les secteurs à inserts 915 et la plaque de centrage 908 avec son axe 905 (fig.3c). - Extraction (figures 4a, b, c): Selon le meme principe, l'empreinte est décollée en partie supérieure du taraudage en ramenant manuellement les prolongateurs 910 des secteurs 915 vers le centre du moule (fig.4a). Puis, le joint d'étanchéité 911 étant dégonflé, de l'air sous pression est injecté au travers de la plaque de centrage 906 pour aider au décollement de la base de l'empreinte. Simultanément, l'appui inférieur des secteurs sur la plaque de centrage 906 sont ramenés au centre du moule par traction sur les câbles 916 (fig.4b). Dans cette position, l'empreinte est déformée "en pétales" pour s'inscrire dans le diamètre de la plaque de centrage, qu'il suffit d'extraire de l'alésage par l'axe central 905 (fig.4c). Revendication 1: Procédé de réalisation d'empreintes de taraudages, sur site, où une résine vulcanisable est injectée dans une chambre constituée par la surface du taraudage et un noyau intérieur (moule), où le moule est composé de plusieurs éléments indépendants, caractérisé en ce que, le démoulage de l'empreinte est réalisé après avoir retiré plusieurs éléments du moule; l'empreinte est extraite radialement du taraudage par un effet de décollement local qui est progressivement étendu à l'ensemble de celle-ci; et la déformation de l'empreinte est provoquée par la translation radiale contrôlée d'éléments du moule qui sont insérés dans l'empreinte. Revendication 2: Moule destiné à la prise d'empreintes selon le procédé de la revendication 1, constitué d'un ensemble de pièces ajustées formant un noyau placé dans le taraudage, caractérisé en ce qu'il comprend: - des secteurs cylindriques lisses 914, démontables alors que l'empreinte reste en place, - des secteurs cylindriques à inserts 915 qui deviennent solidaires (prisonniers) de l'empreinte 902 lors de la coulée, et qui sont utilisés pour déformer radialement l'empreinte, la dégager du filetage, et pour l'extraire. - une armature composée d'un axe central 905 solidaire d'une plaque de centrage 906 en fond de taraudage, supportant un couvercle supérieur 909 et un presseur inférieur 908 servant à brider en place ces secteurs. - un joint gonflable 911, solidaire de la plaque de centrage 906, qui assure l'étanchéité inférieure de la chambre de coulée en appui sur la base cylindrique de l'alésage. Revendication 3: Moule destiné à la prise d'empreintes selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en tout ou en partie: - des filins passant sur des renvois de poulies 916 solidaires de l'axe central 905, et renvoyés au niveau supérieur du moule, commandant le déplacement radial des secteurs 915 prisonniers de l'empreinte. - une amenée d'air comprimé 912 transitant dans l'axe central 905, destiné à gonfler le joint d'étanchéité, - une amenée d'air 917 dans le tirant tubulaire, débouchant sous le moule, destinée à insuffler de l'air entre le taraudage et l'empreinte pour en faciliter le démoulage.