Brevet FR2862344A1 — publié le 20050520

SYSTEME POUR BOUCHER UNE CHAMBRE REALISEE DANS UNE PIECE COMME UNE CULASSE DE MOTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne les systèmes pour boucher une chambre réalisée dans une pièce, lorsque cette chambre comporte une ouverture dont le bord est sensiblement défini dans un plan, dans laquelle débouchent au moins deux orifices dont les axes forment avec le plan de l'ouverture des angles différents entre eux et différents de quatre-vingt- dix degrés, ces systèmes trouvant une application particulièrement avantageuse, mais non exclusivement, pour boucher une chambre io définie dans une culasse de moteur de véhicule automobile ou analogue, en vue par exemple de tester l'étanchéité de ses parois. On sait que, notamment dans le domaine des véhicules automobiles, il est nécessaire de procéder à des tests d'étanchéité des parois de certaines pièces afin de pouvoir déterminer et prévoir la qualité de ces pièces. Tel est le cas, par exemple, des culasses, carters de moteurs ou analogues. Pour procéder à ces tests d'étanchéité, on commence par boucher, au moyen de tampons, tous les orifices que comporte la pièce à tester pour délimiter un volume étanche à l'intérieur de cette pièce. Ensuite, on introduit dans ce volume étanche, par exemple, un gaz sous pression et on examine, suivant différentes techniques qui sont bien connues en ellesmêmes, les fuites qui peuvent se produire. Cette façon de procéder est facile à mettre en oeuvre pour une chambre qui comporte une ouverture dont le bord est sensiblement défini dans un plan et dans laquelle débouchent des orifices dont les axes sont tous parallèles entre eux et perpendiculaires au plan de l'ouverture. En revanche, la mise en oeuvre de ces procédés présente de nombreuses difficultés quand les axes des orifices forment avec le plan de l'ouverture des angles de différentes valeurs, par exemple des angles droits et des angles différents de quatre-vingt-dix degrés. Pour certaines applications et certaines formes relativement simples de 30 culasses de moteurs, il a été réalisé un système comme celui qui est décrit notamment dans le FR-A-2 816 229 au nom de la Demanderesse. Cependant, il n'existe pas de système qui permet de boucher les chambres réalisées dans des culasses de moteurs de véhicules automobiles en vue de tester leur étanchéité, qui soit d'une structure simple et facile à utiliser, lorsque les formes des culasses sont complexes, dans le but d'optimiser la qualité de ces moteurs. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de proposer un système relativement simple pour boucher les chambres réalisées dans les culasses de moteurs de véhicules automobiles actuellement sur le marché, en vue de tester l'étanchéité des parois de ces culasses, et notamment celles qui comportent seize orifices pour le passage de poussoirs hydrauliques et seize orifices pour le passage des tiges de soupape, dont les axes, pris quatre par quatre, ne sont ni parallèles entre eux ni perpendiculaires à la face ouverte de la culasse. io Plus précisément, la présente invention a pour objet un système pour boucher une chambre réalisée dans une pièce comme une culasse de moteur de véhicule automobile, la chambre comportant une ouverture dont le bord est sensiblement défini dans un premier plan, un premier orifice définissant un premier axe faisant un angle y différent d'un angle droit avec le premier plan, et un second orifice débouchant par une bouche définie dans un second plan, ce second plan faisant avec le premier axe un angle a différent d'un angle droit, la distance séparant sensiblement le centre de la bouche et le premier axe étant égale à A, caractérisé par le fait qu'il comporte: É une plaque d'obturation de forme sensiblement complémentaire de celle de l'ouverture, cette plaque d'obturation ayant une face agencée pour boucher de façon étanche ladite ouverture, É une fenêtre réalisée dans la plaque d'obturation, É un vérin comportant une tige de vérin apte à passer, lors d'une translation rectiligne, entre deux positions dites respectivement "position rentrée" et "position sortie", É des moyens pour associer ce vérin avec la fenêtre de la plaque d'obturation de façon que la tige de vérin se translate dans la chambre entre les deux dites positions suivant une direction parallèle au premier axe, É un premier bouchon défini sur un deuxième axe apte à obturer ledit premier orifice par sa surface intérieure, É des moyens pour associer le premier bouchon avec la tige de vérin de façon que, lorsque la tige de vérin se translate dans la chambre entre sa position rentrée et sa position sortie suivant ladite direction, le deuxième axe du premier bouchon soit confondu avec le premier axe et que ledit premier bouchon soit apte à rentrer dans le premier orifice pour l'obturer par sa surface intérieure, É un second bouchon comportant un porte-bloc d'étanchéité et un bloc d'étanchéité monté en coopération avec ledit porte-bloc d'étanchéité, ledit bloc s d'étanchéité ayant une surface portante d'étanchéité sensiblement plane et située en dehors du porte-bloc d'étanchéité, et É des moyens pour associer ledit second bouchon avec la tige de vérin de façon que le centre de la surface portante d'étanchéité du bloc d'étanchéité soit situé à la distance d du premier axe et que, lorsque cette tige de vérin se translate dans la io chambre entre sa position rentrée et sa position sortie et que le premier bouchon est introduit dans le premier orifice, la surface portante d'étanchéité du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche pour l'obturer. La présente invention a aussi pour objet un procédé pour boucher une chambre réalisée dans une pièce comme une culasse de moteur de véhicule automobile, à l'aide du système de bouchage défini ci-dessus, qui consiste tout d'abord, la tige de vérin étant dans sa position rentrée, à déplacer la pièce vers la plaque d'obturation pour boucher ladite ouverture, puis à commander le déplacement de la tige de vérin pour la faire passer de sa position rentrée à sa position sortie de façon que le premier bouchon pénètre dans le premier orifice pour l'obturer par sa surface intérieure et que la surface portante d'étanchéité du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche du second orifice pour l'obturer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels: La figure 1 représente une vue en coupe du schéma de principe d'un mode de réalisation du système de bouchage selon l'invention, et La figure 2 représente, à titre d'application, une vue un coupe partielle d'un mode de réalisation industriel possible du système selon l'invention pour boucher de façon étanche, par exemple, une culasse de moteur de véhicule automobile du type comportant seize soupapes et seize poussoirs hydrauliques de compensation. Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à l'autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un seul mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si les modes de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustrés comportent plusieurs lo éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = E(p, ti, s, ...)], ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou z, et/ou p, .], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple E( s, z, p), et/ou E( s, i), et/ou E(t, p), et/ou E( s, p)]...DTD: D'une façon générale, le système selon l'invention permet de boucher une chambre 1 réalisée dans une pièce 2 comme une culasse de moteur de véhicule automobile, cette chambre comportant une large ouverture 3 qui permet la mise en communication de la chambre avec une chambre complémentaire définie dans le bloc moteur et au moins deux orifices dont les axes (ou le plan de leur bouche de sortie qui est généralement perpendiculaire à leur axe) font avec le plan de cette ouverture respectivement deux angles y et w de valeurs différentes entre elles et toutes les deux différentes de quatre-vingt-dix degrés. Un mode de réalisation du système de bouchage selon l'invention est illustré schématiquement sur la figure 1, dans lequel la chambre 1 comporte deux de ces orifices 11, 22. Cependant, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas où la chambre comporte plusieurs groupes de quatre orifices, les axes des quatre orifices faisant respectivement, par rapport au plan de l'ouverture 3, des angles y, co, ... de valeurs différentes entre elles et toutes différentes de quatre-vingt-dix degrés. Tel est par exemple le cas le plus répandu actuellement d'une culasse pour un moteur à seize soupapes associées à seize poussoirs de compensation du type à fonctionnement hydraulique comme illustré en partie sur la figure 2. Cette précision ayant été apportée, la description du mode de réalisation du système de bouchage dans le cas d'une culasse telle qu'illustrée en partie sur la figure 2 se déduit sans difficulté de la description du mode de réalisation selon la figure 1, d'autant plus que, comme mentionné ci-avant, les mêmes références io désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. Par référence aux deux figures et plus particulièrement à la figure 1, le système selon l'invention permet de boucher une chambre 1 réalisée dans une pièce 2 comme une culasse de moteur de véhicule automobile, la chambre 1 comportant une ouverture 3 dont le bord 4 est sensiblement défini dans un premier plan 5 et au moins deux orifices 11, 22 ayant une configuration comme illustrée. Le premier orifice 11 définit un premier axe 12 faisant avec le premier plan 5 un angle y différent d'un angle droit, et le second orifice 22 débouche par une bouche 23 définie dans un second plan 24 faisant avec le premier axe 12 un angle a différent d'un angle droit, la distance séparant sensiblement le centre 25 de la bouche 23 et le premier axe 12 étant égale à A. Dans ce cas, l'axe 27 du second orifice 22 fait avec le premier plan 5 un angle co égal à (2 - a + y). Le système de bouchage selon l'invention comporte une plaque d'obturation 26 de forme sensiblement complémentaire de celle de l'ouverture 3, cette plaque d'obturation ayant une face 30 agencée pour boucher de façon étanche cette ouverture 3, une fenêtre 31 réalisée dans la plaque d'obturation 26, un vérin 32, de quelque type qu'il soit, mais comportant une tige de vérin 33 apte à passer, lors d'une translation rectiligne, entre deux positions dites respectivement "position rentrée" Pr illustrée en traits continus sur la figure 1 et "position sortie" Ps illustrée en traits continus sur la figure 2 et en traits interrompus sur la figure 1. Le système comporte en outre des moyens 34, comme un capot ou analogue, pour associer ce vérin avec la fenêtre 31 de la plaque d'obturation 26 de façon que la tige de vérin 33 se translate dans la chambre 1 entre ses deux positions suivant une direction 35 qui est constamment parallèle au premier axe 12. Il comporte un premier bouchon 40 défini sur un deuxième axe 41 et apte à obturer le premier orifice 11 par sa surface intérieure, et des moyens, comme un tube ou analogue comme illustré sur les figures, pour associer le premier bouchon 40 avec la tige de vérin 33 de façon que, lorsque la tige de vérin 33 se translate dans la chambre 1 entre sa position rentrée Pr et sa position sortie Ps suivant la direction 35, le deuxième axe 41 du premier bouchon 40 soit confondu avec le premier axe 12 et que le premier bouchon soit apte à rentrer dans le premier orifice 11 pour l'obturer par sa surface intérieure. Le système comporte en outre un second bouchon 50 comportant un portebloc d'étanchéité 51 et un bloc d'étanchéité 52 monté en coopération avec le porte-bloc d'étanchéité 51, le bloc d'étanchéité ayant une surface portante d'étanchéité 53 sensiblement plane et située en dehors du portebloc d'étanchéité 51, et des moyens, comme une tube ou analogue comme illustré sur les figures, pour associer ce second bouchon 50 avec la tige de vérin 33 de façon que le centre 54 de la surface portante d'étanchéité 53 du bloc d'étanchéité 52 soit situé à la distance A du premier axe 12 et que, lorsque cette tige de vérin 33 se translate dans la chambre 1 entre sa position rentrée Pr et sa position sortie Ps et que le premier bouchon 40 est introduit dans le premier orifice 11, la surface portante d'étanchéité 53 du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche 23 pour l'obturer. Dans un mode de réalisation très avantageux, le porte-bloc d'étanchéité 51 comporte, dans un élément métallique ou analogue, un logement en creux 59 de forme cylindrique d'une profondeur ri, et le bloc d'étanchéité 52 est constitué d'un cylindre de matériau élastique, comme du polyuréthane ou analogue, à faces d'extrémités planes sensiblement perpendiculaires à l'axe du cylindre, la section transversale du cylindre étant complémentaire de celle du logement en creux 59, ce cylindre ayant en outre une hauteur a, supérieure à la profondeur ri du logement en creux dans lequel le bloc d'étanchéité est enfiché en force. Un tel système de bouchage doit être utilisé de façon répétitive de nombreuses fois. En conséquence, pour faciliter son utilisation, il comporte des moyens schématiquement illustrés en 61, par exemple une table montée déplaçable sous l'action d'un vérin ou analogue, pour commander le déplacement de la pièce 2 par rapport à un référentiel donné 60, par exemple un bâti ou analogue du même type que celui d'une machine outil ou similaire, vers la plaque d'obturation 26 qui est fixe par rapport à ce référentiel. Il est bien entendu que, de façon préférentielle, l'étanchéité entre la face 30 de la plaque d'obturation 26 et le bord 4 de l'ouverture 3 est obtenue au moyen d'un joint élastique 62 apte à être interposé en compression entre la face de la plaque d'obturation et le bord de l'ouverture de la chambre. II est bien mentionné que l'étanchéité au passage de la tige de vérin 33 à travers la plaque d'obturation 26 peut être obtenue avec des moyens d'étanchéité comme ceux décrits dans le Brevet FR-A-2 816 229 qui comportent notamment les éléments référencés 34-36-38-50-51-54 sur les dessins de ce Brevet. Ces moyens d'étanchéité pour le passage de la tige de vérin 33 à travers la plaque d'obturation dans le dispositif selon l'invention sont schématiquement illustrés sur la figure 2 et indiqués par la référence générale 70. Ces moyens 70 comportent essentiellement un joint torique ou analogue 71 entourant la tige de vérin 33 et venant, dans la position sortie Ps de cette tige de vérin, s'interposer au contact en compression, dans un plan de contact 72 avantageusement perpendiculaire à la direction de translation 35 de la tige de vérin 33, entre un épaulement 73 solidaire de façon étanche avec cette tige de vérin et un contre épaulement complémentaire 74 réalisé sur la plaque d'obturation 26. La présente invention a aussi pour objet un procédé mis en oeuvre lors de l'utilisation du système de bouchage décrit ci-dessus. Le procédé consiste tout d'abord, la tige de vérin 33 étant dans sa position rentrée Pr, à déplacer la pièce 2 vers la plaque d'obturation 26 pour boucher l'ouverture 3, puis à commander le déplacement de la tige de vérin 33 pour la faire passer de sa position rentrée Pr à sa position sortie PS de façon que le premier bouchon 40 pénètre dans le premier orifice 11 pour l'obturer par sa surface intérieure et que la surface portante d'étanchéité 53 du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche 23 du second orifice 22 pour l'obturer. A la description faite ci-dessus, il apparaît à l'évidence, sans qu'il soit nécessaire d'en faire une description spécifique, que l'invention peut s'appliquer au bouchage d'une chambre 1 qui comporte, comme illustré sur la figure 2, deux couples comportant chacun deux orifices comme les orifices 11 et 22, formant ainsi un ensemble de quatre orifices à axes non parallèles mais tous situés dans un même plan constitué par le plan de la figure 2 Dans le cas où une culasse comporte huit ensembles identiques à celui selon la figure 2 et situés respectivement dans huit plans parallèles, le système pour boucher la chambre 1 de cette culasse ne nécessite que trois vérins: un vérin pour commander le déplacement de la pièce 2 vers la plaque d'obturation 26 et deux vérins pour commander respectivement l'obturation des seize orifices 11, 22 des huit couples situés sur le côté gauche de la figure et celle des seize orifices des huit autres couples situés sur le côté droit. REVENDICATIONS 1. Système pour boucher une chambre (1) réalisée dans une pièce (2) comme une culasse de moteur de véhicule automobile, la chambre (1) comportant une 5 ouverture (3) dont le bord (4) est sensiblement défini dans un premier plan (5), un premier orifice (11) définissant un premier axe (12) faisant avec le premier plan (5) un angle 'y différent d'un angle droit et un second orifice (22) débouchant par une bouche (23) définie dans un second plan (24), ce second plan faisant avec le premier axe un angle a différent d'un angle droit, la distance séparant sensiblement le centre io (25) de la bouche (23) et le premier axe (12) étant égale à A, caractérisé par le fait qu'il comporte: É une plaque d'obturation (26) de forme sensiblement complémentaire de celle de l'ouverture (3), cette plaque d'obturation ayant une face (30) agencée pour boucher de façon étanche ladite ouverture, É une fenêtre (31) réalisée dans la plaque d'obturation (26), É un vérin (32) comportant une tige de vérin (33) apte à passer, lors d'une translation rectiligne, entre deux positions dites respectivement "position rentrée" (Pr) et "position sortie" (P8), É des moyens (34) pour associer le vérin avec la fenêtre (31) de la plaque d'obturation (26) de façon que la tige de vérin (33) se translate dans la chambre (1) entre les deux dites positions suivant une direction (35) parallèle au premier axe (12), É un premier bouchon (40) défini sur un deuxième axe (41) apte à obturer ledit premier orifice (11) par sa surface intérieure, É des moyens pour associer le premier bouchon (40) avec la tige de vérin (33) de façon que, lorsque la tige de vérin (33) se translate dans la chambre (1) entre sa position rentrée (Pr) et sa position sortie (P8) suivant ladite direction (35), le deuxième axe (41) du premier bouchon (40) soit confondu avec le premier axe (12) et que ledit premier bouchon soit apte à rentrer dans le premier orifice (11) pour l'obturer par sa surface intérieure, É un second bouchon (50) comportant un porte-bloc d'étanchéité (51) et un bloc d'étanchéité (52) monté en coopération avec ledit porte-bloc d'étanchéité (51), ledit bloc d'étanchéité ayant une surface portante d'étanchéité (53) sensiblement plane et située en dehors du porte-bloc d'étanchéité (51), et É des moyens pour associer ledit second bouchon (50) avec la tige de vérin (33) de façon que le centre (54) de la surface portante d'étanchéité (53) du bloc d'étanchéité (52) soit situé à la distance A du premier axe (12) et que, lorsque cette tige de vérin (33) se translate dans la chambre (1) entre sa position rentrée (Pr) et sa position sortie (PS) et que le premier bouchon (40) est introduit dans le premier orifice (11), la surface portante d'étanchéité (53) du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche (23) pour l'obturer. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des io moyens (61) pour commander le déplacement de la pièce (2) par rapport à un référentiel donné (60) vers la plaque d'obturation (26) qui est fixe par rapport audit référentiel. 3. Système selon l'une revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que is l'étanchéité entre la face (30) de la plaque d'obturation (26) et le bord (4) de l'ouverture (3) est obtenue au moyen d'un joint élastique (62) apte à être interposé en compression entre ladite face de la plaque d'obturation et le bord de l'ouverture de la chambre (2). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le porte-bloc d'étanchéité (51) comporte un logement en creux (59) de forme cylindrique d'une profondeur i et que le bloc d'étanchéité (52) est constitué d'un cylindre de matériau élastique à faces d'extrémités planes sensiblement perpendiculaires à l'axe du cylindre, la section transversale du cylindre étant 25 complémentaire de celle du logement en creux (59), ce cylindre ayant en outre une hauteur X supérieure à la profondeur i du logement en creux, ledit bloc d'étanchéité étant enfiché en force dans ledit logement. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'étanchéité (70) pour le passage de la tige de vérin (33) à travers la plaque d'obturation (26), lesdits moyens d'étanchéité comportant un joint torique (71) entourant la tige de vérin (33) et venant, dans la position sortie (Ps) de cette tige, s'interposer au contact en compression, dans un plan de contact (72) entre un épaulement (73) solidaire de façon étanche avec cette tige (33) et un contre épaulement complémentaire (74) réalisé sur ladite plaque d'obturation (26). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit plan de 5 contact (72) est perpendiculaire à la direction de translation (35) de ladite tige de vérin (33). 7. Procédé pour boucher une chambre (1) réalisée dans une pièce (2) comme une culasse de moteur de véhicule automobile, la chambre (1) comportant une io ouverture (3) dont le bord (4) est sensiblement défini dans un premier plan (5), un premier orifice (11) définissant un premier axe (12) faisant avec le premier plan (5) un angle 'y différent d'un angle droit et un second orifice (22) débouchant par une bouche (23) définie dans un second plan (24), ce second plan faisant avec le premier axe un angle a différent d'un angle droit, la distance séparant sensiblement le centre (25) de la bouche (23) et le premier axe (12) étant égale à A, au moyen d'un système selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste tout d'abord, la tige de vérin (33) étant dans sa position rentrée (Pr), à déplacer la pièce (2) vers la plaque d'obturation (26) pour boucher l'ouverture (3), puis à commander le déplacement de la tige de vérin (33) pour la faire passer de sa position rentrée (Pr) à sa position sortie (PS) de façon que le premier bouchon (40) pénètre dans le premier orifice (11) pour l'obturer par sa surface intérieure et que la surface portante d'étanchéité (53) du bloc d'étanchéité recouvre au contact la bouche (23) du second orifice (22) pour l'obturer.