Brevet FR2723879A1 — publié le 19960301

" Procédé et dispositif pour couler des pièces sous vide ainsi que dispositif pour la mise sous vide de chambres, de récipients ou analogues " Etat de la technique: L'invention concerne un procédé et un dispositif pour couler des pièces sous vide avec de préférence des produits durcissables notamment pour couler (imprégner) des bobines d'allumage avec de la résine synthétique Lorsqu'on coule des pièces en particulier dans le cas de bobines d'allumage, il faut en général que le fluide à couler qui est ici de la résine de coulée, soit réuni avec le bobinage pratiquement sans bulles. Or précisément dans le cas des bobines d'allumage ou autres composants électroniques tels que les transformateurs ou des circuits à diodes, les inclusions de gaz détériorent la résistance à la haute tension. Il est déjà connu d'effectuer de telles opéra- tions de coulée sous vide. Le dispositif correspondant pré- sente à cet effet trois chambres à savoir une première chambre dans laquelle on fait le vide de l'environnement de la bobine d'allumage; une seconde chambre de coulée, sépa- rée de la première chambre par un sas; cette seconde cham- bre est déjà sous vide et on y effectue l'opération de coulée; enfin une troisième chambre ou chambre de mise à l'air également séparée de la seconde chambre par un sas et dans laquelle on adapte de nouveau la bobine d'allumage à la pression ambiante. Lors de la mise sous air, la résine de coulée est pressée sur et dans le corps de bobinage par l'air qui arrive. Cela comprime les inclusions de gaz dans le rapport entre la pression sous vide et la pression am- biante. Les installations décrites ci-dessus ont une construction très compliquée avec trois chambres à vide, un système de transfert entre les chambres et plusieurs sas. Avantages de l'invention: La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé carac- térisé par les étapes suivantes: a) introduction des pièces dans une chambre de coulée, b) établissement d'un vide en reliant la chambre de coulée à un accumulateur déjà mis sous vide, c) fermeture de la liaison, d) coulée du produit, e) mise à l'air de la chambre de coulée. Selon le procédé de l'invention, il suffit d'une seule chambre et d'un accumulateur pour les mêmes durées de cycle que les installations à trois chambres. Cela permet d'économiser deux sas puisque la liaison entre la chambre de coulée et l'accumulateur sous vide se fait à l'aide d'une simple vanne que l'on ouvre ou que l'on ferme. L'ac- cumulateur déjà en partie sous-vide permet une mise sous vide rapide de la chambre de coulée. En raccourcissant le temps nécessaire au procédé ou le temps de séjour de la bo- bine d'allumage sous vide, on diminue la tendance au déga- zage de la résine de coulée qui est encore liquide. Cela permet de réaliser une coulée de grande qualité et de ré- duire l'importance et le nombre d'inclusions de gaz. La faible tendance au dégazage des matières cons- titutives permet en outre de travailler sous une tempéra- ture plus élevée et ainsi de couler la résine à un état plus liquide. L'augmentation de la température de la résine de coulée augmente certes la tendance au dégazage mais ré- duit par contre la viscosité, ce qui permet de remplir de manière certaine des intervalles étroits. La coulée peut en outre s'améliorer si on fait le vide de la chambre de coulée par exemple par une pompe à vide associée à cette chambre. De manière avantageuse, l'accumulateur peut être mis sous vide de manière continue pour créer le vide, très rapidement dans la chambre de coulée. Si le vide utilisé atteint une meilleure qualité du fait de la pompe à vide séparée raccordée à la chambre de coulée que le vide de l'accumulateur, lorsqu'on ventile la chambre de coulée, on peut de préférence ouvrir la liai- son entre l'accumulateur et la chambre de coulée pour uti- liser de façon optimale l'énergie correspondant au vide. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé com- porte de préférence une chambre de coulée et un accumula- teur mis sous vide susceptible d'être relié à cette chambre de coulée. La chambre de coulée peut alors être raccordée à un système de transport ou de manutention d'une installa- tion d'ensemble sans nécessiter de technique de sas à vide, coûteux. En dehors de l'étanchéité au vide, les accumula- teurs ne sont soumis à aucune exigence particulière et no- tamment il n'est pas nécessaire de raccorder ce volume à un système de transport ou de manutention. De manière avantageuse, le volume de l'accumula- teur est supérieur et en particulier 50 fois supérieur au volume de la chambre de coulée. Cela garantit que même après un équilibrage de pression, après l'ouverture de la liaison, on a un vide de qualité suffisante. Selon l'invention, le dispositif pour réaliser le vide peut également servir à faire le vide dans des cham- bres des récipients ou des produits analogues, pour créer un vide prédéterminé suffisamment rapidement. Dessins: Deux exemples de réalisation du dispositif selon l'invention sont représentés dans les dessins et seront dé- crits ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - les figures 1 et 2 montrent schématiquement une vue d'un dispositif selon l'invention correspondant l'une au premier et l'autre au second exemple de réalisation. Description des exemples de réalisation: La figure 1 montre une chambre de coulée 10 avec une ouverture 12 susceptible d'être fermée comme cela est représenté schématiquement et une unité de coulée 14. La chambre de coulée 10 est reliée à un accumulateur 18 par une conduite 16. La première conduite 16 est contrôlée par une électrovanne 20. Une pompe à vide 22 est raccordée à l'accumulateur 18. La chambre de coulée 10 est en outre reliée par une seconde conduite 24 à une autre pompe à vide 26. La se- conde conduite 24 est également surveillée par une électro- vanne 28. L'exemple de réalisation de la figure 2 qui uti- lise les mêmes références qu'au premier exemple de réalisa- tion pour désigner les mêmes pièces, se distingue uniquement par la présence d'une pompe à vide 30 reliée par une conduite 32 à une vanne à trois voies 34 à commande électrique. Du reste, la vanne à trois voies 34 est reliée à la chambre de coulée 10 par une conduite 36 et par une conduite 38, à l'accumulateur 18. La vanne à trois voies 34 peut être reliée au choix soit à l'accumulateur 18 et la pompe à vide 30 ou la chambre de coulée 12 et la pompe à vide 30, si nécessaire ainsi que l'accumulateur 18 comme chambre de coulée 18 avec la pompe à vide 30. Les dispositifs fonctionnent de la manière sui- vante: On place des corps de bobine d'allumage, non re- présentés, à l'aide d'un système de transport également non représenté dans la chambre de coulée 10 à travers les ou- vertures 12. Après avoir fermé les ouvertures 12 de manière étanche au vide, on ouvre la vanne 20 pour établir la liai- son entre la chambre de coulée 10 et l'accumulateur 18 déjà mis sous vide par la pompe à vide 22. On arrive ainsi à un équilibrage très rapide des pressions. La pression mélangée qui s'établit est définie par les deux pressions initiales dans la chambre de coulée 10 ou l'accumulateur 18 ainsi que leur volume. Pour un volume d'accumulateur à environ 50 fois supérieur au volume de la chambre de coulée 10, la pression totale qui s'établit rapidement est sensiblement la pression de l'accumulateur plus un cinquantième de la pression de la chambre de coulée. Cette pression est déjà suffisante pour de nombreuses applications. Pour réduire encore plus la pression, on ferme la vanne 20 et on ouvre la vanne 28 reliant la pompe à vide 26 à la chambre de coulée 10. Cela permet de réduire encore plus la pression. La première chambre de coulée 10, maintenant sous vide, permet d'effectuer l'opération de coulée. Peu après la coulée, on met la chambre de coulée 10 de nouveau à l'air. A cet effet, on ferme tout d'abord la vanne 28 ou 34 et on ouvre la première vanne 20. Cela permet d'utiliser le niveau de pression abaissé par la pompe à vide 26 ou 36, pour faire le vide de l'accumulateur 18. Lorsque la pres- sion est équilibrée, on ferme de nouveau la vanne 20 et on ouvre un dispositif de mise à l'air 40. L'air qui pénètre pousse sur la résine de coulée qui est alors pressée dans les intervalles aux fissures de la bobine d'allumage. Cela comprime les éventuelles inclu- sions de gaz dans le rapport de la pression du vide et de la pression ambiante. Selon une réalisation préférentielle, la pompe à vide 22, 30 évacue en continu l'accumulateur 18. Suivant l'importance et la puissance des pompes 22, 30, on peut raccorder plusieurs chambres de coulée 10 à l'accumulateur 18. Les dispositifs décrits ci-dessus permettent non seulement de couler ou d'imprégner des bobines d'allumage mais également n'importe quelles autres pièces utilisant la mise sous vide pour la coulée, si la chambre de coulée est chaque fois remplacée par un autre récipient pour permettre une évacuation rapide des chambres, récipients ou produits analogues. Par une conception correspondante de la vanne à trois voies 34, il est possible de supprimer la liaison faible et l'électrovanne 20. R E V E N D I C A T I ONS 1 ) Procédé pour couler des pièces sous vide avec de préférence des produits durcissables notamment pour cou- ler (imprégner) des bobines d'allumage avec de la résine synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) introduction des pièces dans une chambre de coulée (10), b) établissement d'un vide en reliant la chambre de coulée (10) à un accumulateur (18) déjà mis sous vide, c) fermeture de la liaison (16, 38), d) coulée du produit, e) mise à l'air de la chambre de coulée (10). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de coulée (10) continue d'être mise sous vide après la fermeture de la liaison (16, 38). 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que l'accumulateur (18) est mis sous vide en continu. 4 ) Procédé selon les revendications 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que pour ventiler la chambre de coulée (10), on relie tout d'abord l'accumulateur (18) à la cham- bre de coulée (10) et on ferme de nouveau avant de laisser entrer la pression ambiante par cette liaison (16). 5 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractéri- sé par une chambre de coulée (10) et un accumulateur (18) susceptible d'être vidé, communiquant avec cette chambre. 6 ) Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la chambre de coulée (10) et l'accumulateur (18) peuvent être raccordés à une pompe à vide commune. 7 ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 5 ou 6, caractérisé en ce que le volume de l'ac- cumulateur (18) est considérablement plus grand en *1% 2723879 particulier 50 fois plus grand que le volume de la chambre de coulée (10).