Brevet FR2628990A1 — publié le 19890929

RÉPUBLIQUE FRAN AISE) N de publication: 2 628 990 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE) N d'enregistrement national: 89 03590 PARIS ( Int Cl4: B 22 C 7/02; F 02 F 1/22. DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 Date de dépôt: 20 mars 1989. - Demandeur(s): Société dite: OUTBOARD MARINE CORPORATION. - US. ) Priorité: US, 22 mars 1988, n 171,574. ( Inventeur(s): Christopher R. Irgens; Francis V. Bailey. ) Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 39 du 29 septembre 1989. ( Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: (r) Titulaire(s): Q Mandataire(s): Cabinet Bonnet Thirion. _4 Appareil et procédé pour le façonnage d'un modèle en mousse de chemise de cylindre percée de lumières. ( Modèle en mousse d'une seule pièce devant servir au moulage à la mousse perdue de chemises de cylindre percées de lumières, et son procédé de façonnage. On façonne ledit modèle dans un outil de moulage 24 / comportant deux éléments déplaçables 26, 28 et un noyau central amovible 38. Des lumières de grandeur, de forme et d'emplacement préfixés sont définies par des noyaux mobiles. .. mis en place, par extension, entre les éléments mobiles et le noyau central. Après introduction d'une matière à mouler, on rétracte les noyaux mobiles, après quoi on sépare les éléments de moule et le noyau central et l'on retire le modèle en mousse. Application notamment aux chemises de cylindre pour mo- O teurs à deux temps de dispositifs de propulsion marins. cc e D Vente des fascicules lIMPRIMERIE NATIONLE, 27 rue de la Convention75732 PARIS CEDEX 15 o L Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONiLE. 27. rue de la convention -- 75732 PARIS CEDEX 15 Appareil et procédé pour le façonnage d'un modèle en mousse de chemise de cylindre percée de Iumières. La présente invention a trait d'une manière géné- rale aux moteurs à combustion interne et, plus parti- culièrement, aux chemises de cylindres percées de lu- mières devant servir dans des moteurs à combustion interne à deux temps. Plus particulièrement encore, elle a trait à des procédés et appareils pour la fa- brication de chemises de cylindre percées de lumières par technique de moulage à la mousse perdue. On a moulé en sable des chemises de cylindre per- cées de lumières, propres à servir dans des moteurs à combustion interne à deux temps, en utilisant des noyaux de sable pour définir les lumières. La préci- sion du moulage fini, notamment dans la zone des bords des lumières, exige un positionnement précis des noyaux de sable et peut être difficile à obtenir. L'invention propose un modèle en mousse d'une seule pièce propre A servir à mouler, par la technique à la mousse perdue, une chemise de cylindre percée de lumières, le modèle en mousse d'une seule pièce étant constitué par une matrice unitaire en matière plasti- que alvéolaire. L'invention fournit aussi un modèle en mousse d'une seule pièce propre à servir au moulage, par la technique à la mousse perdue, d'une chemise de cylin- dre percée de lumières. Le modèle en mousse d'une seu- le pièce est constitué par une matrice sans couture, continue et homogène, en matière plastique alvéolaire ayant la forme générale d'un cylindre creux et présen- tant au moins une lumière traversant la paroi latérale du cylindre. La lumière est de forme telle que le péri- mètre qu'elle définit sur l'intérieur du cylindre,pro- jeté vers l'extérieur, à partir de l'intérieur du cy- lindre, perpendiculairement A un plan de joint s'éten- dant diamétralement, ne se trouve pas entièrement con- tenu dans le périmètre défini par la lumière sur l'ex- térieur du cylindre. L'invention propose aussi un procédé pour le fa- çonnage d'un modèle en mousse de chemise de cylindre percée de lumières d'une seule pièce comportant les opérations de mise des éléments opposés d'un outil de moulage en deux pièces en concordance l'un avec l'autre afin de définir entre eux une empreinte de forme géné- rale cylindrique correspondant sensiblement par la for- me et les dimensions extérieures A une chemise de cy- lindre percée de lumières. Ensuite, on insère un noyau central dans l'empreinte, afin de définir, entre lui et les éléments de l'outil de moulage, un espace libre cor- respondant sensiblement par la forme et les dimensions à la chemise de cylindre percée de lumières. Ensuite, on introduit au moins un noyau mobile dans l'espace séparant le noyau central et les éléments de l'outil de moulage de façon qu'il occupe un volume correspondant par la grandeur, la forme et l'emplacement à une lumiè- re à ménager dans la chemise de cylindre. On remplit de matière plastique alvéolaire l'espace libre entre le noyau central et les éléments d'outil de moulage et au- tour du noyau mobile. Ensuite, on sort le noyau mobile de l'espace situé entre le noyau central et les éléments d'outil de moulage et l'on déplace les éléments d'outil de moulage et le noyau central les uns par rapport à l'autre afin de permettre le démoulage du modèle en plastique alvéolaire. L'invention propose aussi un appareil pour le mou- lage d'un modèle en mousse d'une seule pièce propre à servir au moulage à la mousse perdue d'une chemise de cylindre perc6ée de lumières. L'appareil comprend un outil de moulage comportant deux éléments déplaçables pouvant être mis en concordance et hors de concordance l'un avec l'autre et façonnés en sorte de définir, lorsqu'ils sont en concordance l'un avec l'autre, une empreinte correspondant par là forme et les dimensions extérieures à la chemise de cylindre percée de lumiè- res. L'appareil comprend encore un noyau central, pou- vant être inséré dans l'empreinte définie par les élé- ments d'outil de moulage, et un noyau mobile correspon- dant par la forme et les dimensions à une lumière à ménager dans la chemise de cylindre. Des moyens sont prévus pour faire prendre et quitter au noyau mobile une position souhaitée entre les éléments d'outil de moulage et le noyau central. On va maintenant décrire le mode de mise en oeu- vre préféré de l'invention, à simple titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés,sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un modè- le en mousse de chemise de cylindre percée de lumières, d'une seule pièce, matérialisant divers aspects de 1' invention; la figure 2 est une vue du modèle en mousse d'une seule pièce représenté sur la figurq 1 en coupe droi- te, et illustrant plus en détail un appareil et un procédé de façonnage du modèle en mousse d'une seule pièce; la figure 3 est une vue du modèle en mousse d'une seule pièce et de l'appareil représentés sur la figure 2 en coupe droite suivant la ligne 3-3 de celle-ci; la figure 4 est une vue de l'appareil et du modè- le en mousse d'une seule pièce représentés sur la figu- re 2 en coupe droite suivant la ligne 4-4 de celle-ci; la figure 5 est une vue de détail en coupe droite d'un noyau mobile incorporé dans l'appareil représenté sur les figures 2 à 4. On se réfère aux dessins et, en particulier, aux figures 1 à 4 qui représentent un modèle en mousse d'une seule pièce 10, propre à servir au moulage à la mousse perdue d'une chemise de cylindre percée de lu- mières. Les dessins présentent aussi un appareil 12 et un procédé de façonnage du modèle en mousse d'une seu- le pièce 10. On se réfère en particulier à la figure 1; le modèle en mousse d'une seule pièce 10 est constitué d'une manière générale par une matrice unitaire, con- tinue, homogène sans couture, en une matière à mouler composée essentiellement d'un plastique alvéolaire,tel par exemple que polystyrène expansé, ayant la forme générale d'un cylindre creux 14. Le modèle en mousse d'une seule pièce 10 correspond par la forme et les dimensions à une chemise de cylindre métallique moulée devant servir dans un moteur à combustion interne tel que moteur à combustion interne à deux temps propre à servir lui-même dans un dispositif de propulsion marin. Comme représenté, le cylindre 14 comporte une pa- roi latérale 16 présentant des surfaces intérieure et extérieure 18, 20 et traversée par une ou plusieurs lumières 22. On se réfère aux figures 2 à 4; l'appareil 12 de façonnage du modèle en mousse d'une seule pièce 10 com- porte un outil de moulage de modèle 24 présentant deux éléments déplaçables ou moitiés de modèle 26, 28 pou- vant être mis en concordance et hors de concordance l'un avec l'autre. Chacun des éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28 est conformé en sorte de dé- finir, lorsqu'il est en concordance avec l'élément ou moitié opposé, une empreinte 30 correspondant par la forme et les dimensions extérieures à la chemise de cylindre percée de lumières souhaitée. Dans la réalisa- tion présentée à titre d'exemple, chacun des éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28 présente un évide- ment de forme sensiblement semi-cylindrique 32, 34.Les évidements de forme semi-cylindrique 32, 34 coopèrent pour définir l'évidement cylindrique 30 et les faces opposées des moitiés d'outil de moulage 26, 28 définis- sent un plan de joint 36 s'étendant diamétralement com- me on le voit le mieux sur la figure 3. Pour façonner l'intérieur creux du modèle en mous- se d'une seule pièce 10, l'appareil 12 comporte encore un noyau central de forme générale cylindrique 38 pou- vant être inséré dans l'empreinte 30 définie par les éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28. Le noyau central 38 est de diamètre un peu plus faible que l'em- preinte 30 et est centré coaxialement dans celle-ci de sorte qu'un interstice annulaire d'épaisseur sensible- ment constante se trouve ménagé entre l'extérieur du noyau central 38 et l'empreinte 30 définie par les éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28.L'espace de forme générale annulaire ainsi ménagé correspond d'une manière générale à la forme et aux dimensions qu'on souhaite donner au modèle en mousse d'une seule pièce 10 et à la chemise de cylindre percée de lumiè- res finie. Les diverses lumières 22 ménagées dans le modèle en mousse d'une seule pièce 10, et donc dans la chemi- se de cylindre percée de lumières moulée à partir de celui-ci, sont définies 'par un ou plusieurs noyaux mo- biles 40 pouvant être déplacés de manière contrôlée pour être insérés dans, et rétractés hors de,l'espace défini entre le noyau central 38 et les éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28. Dans la réalisation présentée à titre d'exemple, le modèle en mousse d'une seule pièce 10 présente de chaque côté des lumières de transfert supérieure et inférieure 42. Chacune de ces lumières 42 présente au moins un bord latéral biseauté 44 de sorte que le périmètre défini par la lumière 42 sur l'intérieur du cylindre 14, projeté vers l'exté- rieur perpendiculairement au plan de joint 36, n'est pas entièrement situé à l'intérieur du périmètre défi- ni par la lumière sur l'extérieur du cylindre. Par con- séquent, les noyaux mobiles 40 qui définissent les lu- mières 42 doivent être déplacés suivant une direction non purement perpendiculaire au plan de joint 36 pour éviter que la lumière du modèle en mousse fini 10 ne se trouve déformée après moulage. Comme représenté sur les figures 3 et 4, les noyaux mobiles 40 sont dépla- cés chacun suivant une trajectoire inclinée sur le plan de joint 36. Pour des lumières telles, par exemple, que les lumières d'échappement 46, pour lesquelles le périmè- tre défini par la lumière sur l'intérieur du cylindre, projeté perpendiculairement au plan de joint 36, se trouve entièrement à l'intérieur du périmètre défini par la lumière sur l'extérieur du cylindre, on peut prévoir un noyau non mobile 48 sur l'un ou l'autre des éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28 afin de ménager ces lumières. Parce que ces lumières n'exigent pas un déplacement du noyau autre que purement perpen- diculaire au plan de joint 36, un simple mouvement d'écartement des éléments ou moitiés d'outil de moula- ge 26, 28 l'un par rapport à l'autre suffit à détacher le modèle moulé 10 résultant sans endommagement ni agrandissement de la lumière. En fonctionnement, on amène d'abord les éléments ou moitiés opposés 26, 28 de l'outil de moulage 24 en concordance l'un avec l'autre afin de ménager entre eux l'empreinte de forme générale cylindrique 30 cor- respondant sensiblement par la forme et les dimensions extérieures à la chemise de cylindre à lumières.Ensuite, on insère le noyau central 38 dans l'empreinte 30 de façon à définir, entre lui et les éléments ou moitiés d'outil de moulage 26, 28, un espace libre correspon- dant sensiblement par la forme et les dimensions à la chemise de cylindre A lumières. Pour les lumières 46 pour lesquelles le périmètre défini par la lumière sur l'intérieur du cylindre, projeté perpendiculairement au plan de joint 36, se trouve entièrement à l'inté- rieur du périmètre défini par la lumière sur l'inté- rieur du cylindre 14, un noyau non mobile-48 est placé sur la moitié d'outil de moulage 28 de façon à dépla- cer, entre celle-ci et le noyau central 38, un volume correspondant par la forme et les dimensions à la lu- mière 46 souhaitée. Pour les lumières 42 pour lesquel- les le périmètre défini par la lumière sur l'intérieur du cylindre, projeté perpendiculairement au plan de joint 36, ne se trouve pas entièrement à l'intérieur du périmètre défini par la lumière sur l'extérieur du cylindre 14, les noyaux mobiles 40 sont ensuite mis en extension dans l'espace défini entre les moitiés d'ou- til de moulage 26, 28 et le noyau central 38. Ensuite, de la mousse est introduite dans l'espace ainsi défini et, après durcissement de la mousse, les noyaux mobiles sont extraits de l'espace séparant les moitiés de moule 26, 28 et le noyau central 38 suivant une trajec- toire de nature à éviter un déplacement de, ou un em- piètement sur, la mousse immédiatement voisine. Après rétraction des noyaux mobiles 40, on peut séparer les moitiés d'outil de moulage 26, 28 et extraire le noyau central 38, en vue de libérer le modèle en mousse d'une seule pièce moulé6 10. On se réfère à la figure 5; il est possible de ménager les lumières 42 au moyen de noyaux 50 compor- tant des éléments tant mobile 52 que non mobile 54. Dans l'exemple présenté sur la figure 5, la lumière inclinée 42 repr6sent6e est ménag6e au moyen d'un élé- ment de noyau fixe 54, mont6 sur l'une des moiti6s d' outil de moulage 26, et d'un noyau mobile 52 qui peut être mis en extension hors du noyau central 38 et r6- tract6 dans celui-ci. En extension, le noyau mobile 52 coopère avec le noyau fixe 54 pour d6finir la lumiè- re inclin6e 42. Après introduction et durcissement de la mousse, la r6traction du noyau mobile 52 à l'inté- rieur du noyau central 38 permet d'extraire celui-ci, tandis que la s6paration des moiti6s d'outil de moula- ge 26, 28 permet d'6carter le noyau fixe 54 de la mous- se durcie sans dommage pour le modèle en mousse d'une seule pièce r6sultant 10. On conçoit que, suivant les circonstances et la configuration particulière de la chemise de cylindre à lumières souhait6e, on peut faire en sorte que les noyaux mobiles 40 ou 52 s'6tendent soit à partir de l'une ou l'autre moiti6 de moule 26, 28, soit à partir du noyau central 38. En outre, on peut monter des noyaux mobiles sur les deux moiti6s d'outil de moulage 26, 28 et sur le noyau central 38 selon ce qu'exige le modèle en mousse 10 souhaité. On peut faire appel à divers m6canismes, tels que tringlages à leviers ou à cames à commande électrique, hydraulique ou pneumatique pour la mise en extension et la rétraction des noyaux mobiles par rapport aux moi- tiés d'outil de moulage 26, 28 ou au noyau central 38. On pourra adopter diverses modifications et va- riantes sans sortir, pour autant, du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Modèle en mousse d'une seule pièce (10) propre à servir à mouler, par technique à la mousse perdue, une chemise de cylindre percée de lumières, caractéri- sé en ce que ledit modèle en mousse d'une seule pièce est constitué par une matrice unitaire en matière à mouler. 2. Modèle en mousse d'une seule pièce selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que ladite matière à mouler est essentiellement composée d'une matière plas- tique alvéolaire. 3. Modèle en mousse d'une seule pièce selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière plastique alvéolaire est essentiellement du polystyrè- ne expansé. 4. Modèle en mousse d'une seule pièce propre à servir à mouler, par la technique à la mousse perdue, une chemise de cylindre percée de lumières, caractéri- sé en ce que ledit modèle en mousse d'une seule pièce est constitué par une matrice sans couture, continue ou homogène, en matière plastique alvéolaire ayant la forme générale d'un cylindre creux (14) et présentant au moins une lumière (42) traversant la paroi du cy- lindre, cette lumière étant de forme telle que le péri- mètre qu'elle définit sur l'intérieur du cylindre,pro- jeté perpendiculairement à un plan de joint s'étendant sensiblement diamétralement en travers dudit cylindre, ne se trouve pas entièrement à l'intérieur du périmè- tre défini par ladite lumière sur l'extérieur du cy- lindre. 5. Modèle en mousse d'une seule pièce selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite matière plastique alvéolaire est essentiellement du polystyrè- ne. 6. Procédé pour le façonnage d'un modèle de che- mise de cylindre percée de lumières d'une seule pièce, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivan- tes: on amène les éléments opposés d'un outil de mou- lage en deux pièces en concordance l'un avec l'autre de manière à définir entre eux une empreinte de forme générale cylindrique correspondant sensiblement par la forme et les dimensions extérieures à une chemise de cylindre percée de lumières, on insère un noyau central dans l'empreinte afin de définir entre lui et les éléments d'outil de moulage un espace libre cor- respondant sensiblement par la forme et les dimensions à la chemise de cylindre percée de lumières, on intro- duit au moins un noyau mobile dans l'espace séparant le noyau central et les éléments d'outil de moulage de façon qu'il occupe un volume correspondant aux dimen- sions, à la forme et à l'emplacement d'une lumière à ménager dans la chemise de cylindre, on remplit de matière à mouler l'espace situé entre le noyau central et les éléments de moule et autour du noyau central, on extrait le noyau mobile de l'espace situé entre le noyau central et les éléments d'outil de moulage et l'on écarte les éléments d'outil de moulage et le noyau central les uns de l'autre pour pouvoir démouler la mousse de plastique expansé. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière à mouler est essentiellement com- posée d'une matière plastique alvéolaire. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matière plastique alvéolaire est essen- tiellement du polystyrène expansé. 9. Appareil pour le moulage d'un modèle en mousse d'une seule pièce (10) propre à servir au moulage à la mousse perdue de chemises de cylindre percées de lumiè- res, caractérisé en ce qu'il comprend un outil de mou- lage (24) comportant deux éléments déplaçables (26,28) pouvant être mis en concordance et hors de concordance l'un avec l'autre et de forme voulue pour définir, lorsqu'ils sont en concordance, une empreinte (30)cor- respondant par la forme et les dimensions à la chemise de cylindre à lumières, un noyau central (38) pouvant être ins6ré dans l'empreinte définie par lesdits 6élé- ments d'outil de moulage, un noyau mobile (40) corres- pondant par la forme et les dimensions à une lumière à m6nager dans la chemise de cylindre, et des moyens propres à faire prendre et quitter au noyau mobile une position détermin6e souhaitée entre les éléments d'ou- til de moulage et le noyau central. cw - in -e 1 /o %1 S//t Zl* O668Z9Z o c-vez -N,_