WO1996011347A1 - Procede et dispositif de depot d'au moins un revetement sur une feuille metallique, notamment pour un joint de culasse - Google Patents

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WO1996011347A1
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coating
compound
cylinder head
crimp
core
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Georges Ulmer
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Meillor
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    • F16J2015/0862Flat gaskets with a bore ring

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for depositing at least one coating on a metal sheet, for application to flat joints, more particularly to cylinder head gaskets.
  • the sheet materials for the joints are metallic and have mechanical properties allowing the recovery of forces.
  • the sheets can be of different thicknesses and cover wide ranges of values.
  • cylinder head gaskets which are composed of a plate forming the core of the gasket, this plate being completed by a certain number of essential elements such as metal crimps, making it possible to ensure gas tightness. around the cylinders as well as sealing against fluids, in liquid form, such as oil and water.
  • This material also has lubrication properties, which are very useful when mounting the gasket and cylinder head.
  • the tightening torques applied are very high and the molybdenum disulphide allows the cylinder head to be positioned in the most adequate manner relative to the seal, by tiny slippages, which also continue in the first period of commissioning of the engine, which homogenizes and distributes the stresses.
  • one solution consists, for the fibrous joints and for the crimps of the multi-leaf crimp seals, in making the crimps by cutting a metal strip coated over the entire surface of this material.
  • the bottom and top sheets of the joint are cut directly from the coated metal strip.
  • the areas in contact with the oil or the coolant must be free of coating material in the case for example where this material can be mechanically torn off by the circulation of fluid or in the case where the material can dissolve in these fluids.
  • the coating thickness is constant over the entire surface, or the crimp is cut flat in the form of a ring, then crimped to give it a substantially C-shaped section, over the entire periphery.
  • This operation causes peripheral mechanical expansion which reduces the thickness of the coating on the crimped wing, this being generally taken into account by using a strip coated over its entire surface with a greater thickness of material. In this case it is the non-deformed wing which carries an unnecessary extra thickness.
  • a first solution consists in depositing the lubrication and micro-sealing material only in the necessary places, by roller varnishing techniques or by spraying with a gun.
  • This spray deposition solution is in any case very detrimental by the large quantity of material consumed having regard to the quantity deposited on the one hand and by the need to treat the immediate environment by suction and reprocessing of the air sucked in. 'somewhere else.
  • screen printing is generally carried out in one pass in order to deposit the different cords simultaneously. It is noted that the material is generally identical over the entire plate and with the same thickness.
  • a color code for the different materials can facilitate quality control, either visually by operators, or by automatic recognition using suitable detectors.
  • the present invention provides a process which makes it possible to deposit coatings of various compounds, in particular on the different parts of a cylinder head gasket, at different stages in the manufacture of these cylinder head gaskets, which is to high precision, which is very fast, which ensures very good adhesion of the coating to the various parts which receive it, which saves very large amounts of material first with high added value, which considerably reduces losses and facilitates the recycling of waste raw materials, which improves manufacturing quality by better adaptation according to needs, in particular by precise adjustment of the thickness anywhere, which facilitates control by setting up, if necessary, a color code, the integration of which on existing chains is easy, with relatively low investment in machines compared to the advantages gained.
  • crimp means the crimps in the broad sense, that is to say either individual crimps, or a set of crimps corresponding to the number of cylinders, connected together by bridges, or else deformations by bossing to the right of the cylinder holes, more particularly for multi-leaf cylinder head gaskets.
  • the method of depositing at least one type of coating on the surface of a support in the form of localized imprints, in particular a flat gasket more particularly a cylinder head gasket comprising a core, possibly multi-leaf, areas fluid tightness and / or force recovery, is characterized in that it comprises the following sequence of steps: - preparation and installation of the support intended to be partially coated, filling with at least one formed engraving in at least one base with the coating compound to be deposited, in liquid form, the etching being machined to the profile of the imprint to be produced, - transfer of the compound contained in the etching of the base, from this base to the support by an elastomer pad in predetermined areas of this support corresponding to the impressions to be made.
  • this compound is deposited at least on the imprint corresponding substantially to the sealing surface and / or to the recovery of forces, generally the crimps or the sealing zones by boss of the support, on either side of the joint core.
  • the method according to the invention is characterized, in the case of cylinder head gaskets in manufacture, in that this compound is deposited on the imprint corresponding to the crimp, on the surface of a strip, before cutting by stamping and before mounting the crimp on the core of the joint, the imprint corresponding to the entire developed surface of said crimp.
  • the impression comprises two concentric rings corresponding subsequently to the two wings of the crimp, on either side of the core, after mounting on this core.
  • Each of these rings can include several concentric rings.
  • a thicker coating is deposited on the inner ring than on the outer ring, so as to take into account the mechanical expansion of the coating during crimping and obtain an identical thickness on each wing after crimping .
  • at least one second different compound is deposited between the interior and exterior rings.
  • this compound is deposited on the wings of the crimp mounted on the core, on either side of this core.
  • the coating compound is a lubricating product and ensuring micro-sealing, in particular molybdenum disulphide dispersed in an organic resin in solvent phase.
  • the coating compound can also be an oil and / or water sealing material for the predetermined areas corresponding at least to a peripheral bead surrounding the oil and water passage holes.
  • the sealing material is a dissolution of elastomer in a solvent.
  • the invention also relates to the cylinder head gasket obtained by the implementation of the method according to any one of the preceding method claims.
  • This cylinder head gasket comprises a coating of a compound of identical thickness on the two wings of its crimp, after mounting on the core of the gasket.
  • the cylinder head gasket comprises a coating of a compound only on the folded wings of the crimp.
  • the cylinder head gasket comprises, on the side of the crimp between the folded wings, a coating of a different compound.
  • FIGS. 1A to 1F a manufacturing block diagram
  • FIGS. 2A to 2D a deposit on a strip, after stamping, seen in section and after assembly, of a first embodiment
  • FIGS. 3A to 3D a deposit on a strip, after stamping, seen in section and after mounting, of a second embodiment
  • FIGS. 1A to 1F a manufacturing block diagram
  • FIGS. 2A to 2D a deposit on a strip, after stamping, seen in section and after assembly, of a first embodiment
  • FIGS. 3A to 3D a deposit on a strip, after stamping, seen in section and after mounting, of a second embodiment
  • FIG. 4A to 4D a deposit on a strip, after stamping, seen in section and after mounting, of a third embodiment , Figure 5, a view of a cylinder head gasket obtained by the method according to the invention with the different compounds, and Figure 6, a sectional view along line 6-6 of Figure 4.
  • Figure 1 we represented a dice device pôt using a tampon, such a device being known and marketed.
  • the application plate 10 includes an application plate 1 0, a sampling plate 1 2 and a transfer buffer 1 4.
  • the application plate 10 includes a conveyor 1 6 which moves in translation to take a particular position, well determined.
  • This plate is designed to receive a support 1 8 on which must be deposited a given material, according to a specific profile.
  • the sampling plate comprises a tank 20 for reserving the material to be deposited, in liquid form, with a viscosity proportional to the thickness desired for this deposit.
  • This plate also comprises a base 22 which is etched in hollow according to the specific deposition profile sought.
  • a scraper 24 movable in translation is provided for leveling the surface of the base and for removing the excess material to be deposited.
  • the transfer pad 14 is made of elastomer.
  • the affinity of the buffer for the material to be deposited must be greater than the affinity of the base for this material but less than the affinity of the support for this same material.
  • the differences in affinity can be obtained simply by temperature variations between the support, the buffer and the base.
  • this device is indicated below, according to a very precise but nonlimiting example, in application to a cylinder head gasket on which it is desired to deposit mainly a coating, in the present case of molybdenum disulphide, as well as another material around water holes and oil holes.
  • the deposition can be carried out before cutting on the strip, homogeneously over the entire surface.
  • the broken lines symbolize the subsequent cuts of the outer and inner edges of the crimp, by stamping for example.
  • the area in solid lines represents the area coated with molybdenum disulphide.
  • FIG. 2B the crimp is cut and folded to leave the upper wing flat.
  • the section of Figure 2C shows the position of the coating corresponding to Figure 2B.
  • Figure 2D shows the position of the mounted crimp and that of the coating. The dimensions are greatly exaggerated in order to be able to clearly distinguish the coating.
  • the section shows the deposit and we see that in this mode of. embodiment, the method according to the invention makes it possible to produce a first outer ring of a given width and a narrower and thicker second inner ring ring.
  • This intermediate ring is made of a material different from the other two. Indeed, this area corresponds to the side of the crimp which is in the cylinder chamber after assembly.
  • This material is brought into contact with the explosive mixture of the combustion chamber.
  • the thickness of this new material is adjusted as a function of the quantity required, the thicknesses represented being exaggerated in dimensions to make the figures legible but are out of all proportion to reality.
  • FIG 5 there is shown the plate 26, forming the core of the cylinder head gasket, in which are provided holes 28 for dowel passage, holes 30 for oil passage and holes 32 for water passage .
  • the holes corresponding to the cylinders are referenced 34 and the crimps 36.
  • cords 38, 40 for sealing in oil and water and the deposit 42 of molybdenum disulphide have also been shown, in relief and in an exaggerated manner in order to clearly distinguish them.
  • Figure 6 shows, in a sectional view, the thicknesses, always exaggerated in size for better viewing.
  • the thickness is regulated by the depth of the etching and by the viscosity of the materials which, in this case, are elastomers dissolved in a solvent with, possibly, fillers, preservatives, vulcanizing agents, accelerators polymerization or retarders as required.
  • Solvent-free resins can also be used.
  • the method according to the invention also proposes adding dyes to these materials so as to better distinguish the different deposits, either by visual control, or by automatic control with the aid of suitable equipment.
  • the invention leads to a new product obtained by this process, the aims of which are identical to existing products, namely ensuring the various seals, but the characteristics of which are different both in the precision of the result obtained and in the combinations of materials, made possible by the isolated treatment of each deposit.
  • Another advantage resulting from the invention is the good quality of the deposit by a localized and therefore significant plating pressure, which leads to good qualities and good adhesion results.
  • the material is isolated under the pad, at the precise place of its deposit, which also makes it possible to respect the positioning precision.
  • the translational movements of the pad are replaced by rotations of the rollers and the product moves continuously, which can present certain advantages within the framework of certain applications, in particular when the manufacture of the joint comprises conveyor belts.

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé de dépôt d'au moins un type de revêtement à la surface d'un support, sous forme d'empreintes localisées, notamment un joint plat plus particulièrement un joint de culasse comprenant une âme, éventuellement multifeuilles, des zones d'étanchéité aux fluides et/ou de reprise des efforts, caractérisé en ce qu'il comprend la succession d'étapes suivantes: préparation et mise en place du support destiné à être partiellement revêtu, remplissage d'au moins une gravure ménagée dans au moins une embase par le composé de revêtement à déposer, sous forme liquide, la gravure étant usinée au profil de l'empreinte à réaliser, transfert du composé contenu dans la gravure de l'embase, de cette embase sur le support par un tampon en élastomère, en des zones prédéterminées de ce support correspondants aux empreintes à réaliser.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DEPOT D'AU MOINS UN REVETEMENT SUR UNE FEUILLE METALLIQUE, NOTAMMENT POUR UN JOINT DE CULASSE
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de dépôt d'au moins un revêtement sur une feuille métallique, pour une application à des joints plats, plus particulièrement à des joints de culasse.
De façon générale, les matériaux en feuille pour les joints sont métalliques et présentent des propriétés mécaniques permettant la reprise des efforts.
De plus les feuilles peuvent être de différentes épaisseurs et couvrir des plages étendues de valeurs.
Par contre, elles sont généralement revêtues d'un autre matériau destiné à assurer des fonctions primaires d'étanchéité ou complémentaires d'étanchéité ou de lubrification, par exemple.
C'est le cas des joints de culasse qui sont composés d'une plaque formant l'âme du joint, cette plaque étant complétée par un certain nombre d'éléments essentiels tels que les sertissures métalliques, permettant d'assurer l'étanchéité aux gaz autour des cylindres ainsi que l'étanchéité aux fluides, sous forme liquide, tels que l'huile et l'eau.
Il existe de très nombreuses variantes de réalisation de ces joints de culasse, mais on peut définir deux catégories principales à savoir les joints fibreux avec des sertissures métalliques et les joints métalliques, généralement multi-feuilles, avec ou sans sertissure. En effet, les sertissures sont supprimées dans certains cas, notamment pour les joints entièrement métalliques dans lesquels ces sertissures sont remplacées par des nervures obtenues par déformation des feuilles métalliques elles-mêmes. On remarque néanmoins que le problème commun à tous ces joints consiste à assurer l'étanchéité aux gaz autour des cylindres, qui est très délicate et l'étanchéité aux fluides liquides autour des trous de passage de ces fluides à travers le joint, pour les circuits d'eau et d'huile.
En ce qui concerne l'étanchéité aux gaz, pour les joints de culasse métalliques multi-feuilles ou les sertissures des joints de culasse fibreux, il est nécessaire de compléter l'étanchéité métal-métal de la sertissure avec la culasse par une micro-étanchéité à l'aide d'un matériau adapté, notamment du bisulfure de molybdène.
Ce matériau présente de plus des propriétés de lubrification, très utiles lors du montage du joint et de la culasse.
En effet, lors du montage, les couples de serrage appliqués sont très importants et le bisulfure de molybdène permet à la culasse de se positionner de la façon la plus adéquate par rapport au joint, par d'infimes glissements, qui se poursuivent également dans la première période de mise en service du moteur, ce qui homogénéise et répartit les contraintes.
Mais un premier problème se pose pour déposer cet agent de lubrification et de micro-étanchéité.
En effet, une solution consiste, pour les joints fibreux et pour les sertissures des joints multifeuilles à sertissures, à réaliser les sertissures par découpe d'un feuillard métallique enduit sur toute la surface de ce matériau.
Pour les joints multifeuilles métalliques sans sertissure, on découpe directement les feuilles de dessous et de dessus du joint dans le feuillard métallique enduit.
Ceci ne donne pas encore satisfaction car il est bien souvent nécessaire de retirer le matériau d'enduction dans certaines zones pour lesquelles il entraîne des perturbations.
C'est ainsi que les zones en contact avec l'huile ou le fluide refroidissement doivent être exemptes de matériau de revêtement dans le cas par exemple où ce matériau peut être mécaniquement arraché par la circulation de fluide ou dans le cas où le matériau peut se dissoudre dans ces fluides.
Il faut alors retirer mécaniquement le matériau de ces zones, par ponçage par exemple, ce qui est une opération difficilement envisageable pour une production industrielle à des coûts raisonnables.
Le fait de recourir à des feuillards métalliques enduits pose également un problème pour les sertissures, lors de l'opération de sertissage.
En effet l'épaisseur de revêtement est constante sur toute la surface or la sertissure est découpée à plat sous forme d'un anneau, puis sertie pour lui donner une section sensiblement en C, sur toute la périphérie.
Cette opération provoque une dilatation mécanique périphérique qui diminue l'épaisseur du revêtement sur l'aile sertie, ceci étant pris en compte généralement en utilisant un feuillard revêtu sur toute sa surface d'une épaisseur supérieure de matériau. Dans ce cas c'est l'aile non déformée qui porte une surépaisseur inutile.
De plus, on constate que la quantité de matière utilisée pour la fabrication de ces sertissures est très faible au regard de la surface initiale réservée dans le feuillard si bien que les déchets sont très importants.
Le résultat d'une telle opération est d'une part, une perte de matière première d'un coût élevé et d'autre part, une obligation de retraitement d'un produit complexe faisant intervenir deux matériaux dont les techniques de recyclage sont différentes, ce qui engendre des coûts supplémentaires.
Cette perte de matière est amplifiée par le fait que la fabrication de tels feuillards réclame des installations très importantes du point de vue investissement. De telles chaînes continues ont des longueurs très importantes si bien que la mise en service provoque déjà une perte de matière première non enduite, tout comme l'arrêt en fin de fabrication.
Ces chaînes sont par ailleurs utilisées pour revêtir d'autres feuillards avec d'autres matériaux pour d'autres applications, si bien que pour chaque changement d'application, le produit de revêtement est entièrement retiré des circuits de la chaîne et comme la plupart du temps la conservation est délicate, il est en grande partie perdu, outre le fait que toute la matière, qui ne s'écoule pas des circuits lors de la vidange, est perdue lors du nettoyage. Il se trouve que la matière est d'un coût élevé par exemple dans le cas d'un matériau alliant des propriétés de lubrification et de micro-étanchéité et les volumes perdus sont importants.
Ceci conduit à des prix de fabrication du feuillard enduit très élevés et, à fortiori, à des prix de sertissures encore plus élevés, compte tenu des pertes et des problèmes d'élimination des déchets.
Une première solution consiste à ne déposer le matériau de lubrification et de micro-étanchéité qu'aux seuls endroits nécessaires, par les techniques de vernissage à rouleaux ou par projection au pistolet. Cette solution du dépôt au pistolet est de toutes les façons très pénalisante par la quantité importante de matériau consommé eu égard à la quantité déposée d'une part et par la nécessité de traiter l'environnement immédiat par aspiration et retraitement de l'air aspiré d'autre part.
De nombreux essais ont abouti à des résultats insatisfaisants car, d'une part, la précision obtenue est insuffisante et, d'autre part le dépôt doit se faire sur le feuillard de grandes dimensions, préalablement à toute opération de découpe ou de sertissage, ce qui pose des problèmes au montage.
De plus, le contrôle des épaisseurs reste délicat, or la précision de l'épaisseur de la couche de matériau doit être rigoureusement ajustée. Cette nécessité est d'autant plus importante que la maîtrise du volume de la chambre d'explosion du cylindre, donc de la distance bloc moteur-culasse après serrage, est une des conditions de l'amélioration de la combustion et de la diminution de la pollution.
Il est également évident qu'une telle méthode de dépôt par les techniques utilisées pour le vernissage ou par projection au pistolet permettent difficilement le dépôt d'autres matériaux sur la plaque.
C'est pourquoi, la sérigraphie est actuellement seule retenue pour le dépôt des cordons d'étanchéité aux fluides.
Il faut donc recourir, pour les feuilles externes des joints multi-feuilles et pour les sertissures découpées, à ces feuillards de grandes dimensions avec les nombreux inconvénients qu'ils présentent et à un dispositif de sérigraphie complémentaire. On peut aussi remarquer que les changements de type de joints imposent des modifications importantes car il faut changer de feuillard pour l'adapter aux nouvelles dimensions et aux nouveaux produits à fabriquer ainsi que de matériel de sérigraphie, ce qui est assez lourd, notamment à cause des réglages qu'ils nécessitent, même si la fréquence de tels changements est assez faible puisque les productions s'effectuent actuellement en grandes quantités.
Par contre, on sait aussi que la tendance s'oriente vers des productions en plus petites quantités en flux tendus, pour diminuer les stocks, si bien que toute perte de temps lors d'un changement de référence de produit est préjudiciable aux chaînes des années à venir.
En outre, la sérigraphie est généralement réalisée en une passe afin d'effectuer les dépôts des différents cordons simultanément. On remarque que le matériau est généralement identique sur toute la plaque et avec la même épaisseur.
Or, on sait que le dépôt de matériaux différents est intéressant afin que chacun de ces matériaux puisse être adapté en épaisseur et en nature, très précisément à sa fonction et puisse travailler de façon optimale.
De même, un code couleur pour les différents matériaux peut faciliter le contrôle qualité, soit visuel par les opérateurs, soit par reconnaissance automatique à l'aide de détecteurs adaptés.
Enfin, il faut rappeler que le paramètre temps est important pour de tels produits car les cycles de fabrication sont très courts et l'introduction d'une nouvelle technique doit éviter d'augmenter la durée des cycles. La fiabilité joue aussi un rôle non négligeable, comme dans la plupart des productions industrielles, il faut donc une technique et un procédé d'une grande sûreté, surtout lorsque les stocks sont réduits.
Dans ce but, la présente invention propose un procédé qui permet de réaliser des dépôts de revêtements de divers composés, notamment sur les différentes parties d'un joint de culasse, à différents stades de la fabrication de ces joints de culasse, qui est d'une grande précision, qui est très rapide, qui assure une très bonne adhérence du revêtement sur les différentes parties qui le reçoivent, qui permet d'économiser de très importante quantités de matière première à haute valeur ajoutée, qui diminue considérablement les pertes et facilite le recyclage des déchets de matières premières, qui améliore la qualité en fabrication par une meilleure adaptation en fonction des besoins, notamment par un réglage précis de l'épaisseur en tout lieu, qui facilite le contrôle par mise en place, si nécessaire, d'un code couleur et dont l'intégration sur les chaînes existantes est aisée, avec des investissements en machines relativement faibles surtout comparé aux avantages acquis.
On entend pour la suite de la description comme "sertissure", les sertissures au sens large, c'est à dire, soit des sertissures individuelles, soit un ensemble de sertissures correspondant au nombre de cylindres, reliées entre elles par des ponts, soit encore des déformations par bossage au droit des trous des cylindres, plus particulièrement pour les joints de culasse multifeuilles.
A cet effet, le procédé de dépôt d'au moins un type de revêtement à la surface d'un support, sous forme d'empreintes localisées, notamment un joint plat plus particulièrement un joint de culasse comprenant une âme, éventuellement multifeuilles, des zones d'étanchéité aux fluides et/ou de reprise des efforts, se caractérise en ce qu'il comprend la succession d'étapes suivantes : - préparation et mise en place du support destiné à être partiellement revêtu, remplissage d'au moins une gravure ménagée dans au moins une embase par le composé de revêtement à déposer, sous forme liquide, la gravure étant usinée au profil de l'empreinte à réaliser, - transfert du composé contenu dans la gravure de l'embase, de cette embase sur le support par un tampon en élastomère, en des zones prédéterminées de ce support correspondants aux empreintes à réaliser.
Plus particulièrement, dans le cas d'un joint de culasse, on dépose ce composé au moins sur l'empreinte correspondant sensiblement à la surface d'étanchéité et/ou de reprise des efforts, généralement les sertissures ou les zones d'étanchéité par bossage du support, de part et d'autre de l'âme du joint. Le procédé selon l'invention se caractérise, dans le cas des joints de culasse en fabrication, en ce qu'on dépose ce composé sur l'empreinte correspondant à la sertissure, à la surface d'un feuillard, avant découpe par emboutissage et avant montage de la sertissure sur l'âme du joint, l'empreinte correspondant à l'intégralité de la surface développée de ladite sertissure.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'empreinte comprend deux anneaux concentriques correspondant ultérieurement aux deux ailes de la sertissure, de part et d'autre de l'âme, après montage sur cette âme. Chacun ce ces anneaux peut comprendre plusieurs anneaux concentriques.
Dans ce cas de deux anneaux concentriques, on dépose un revêtement plus épais sur l'anneau intérieur que sur l'anneau extérieur, de façon à prendre en compte la dilatation mécanique du revêtement lors du sertissage et obtenir une épaisseur identique sur chaque aile après sertissage. Selon un perfectionnement de l'invention, on dépose au moins un second composé différent entre les anneaux intérieur et extérieur.
Dans le cas de joints de culasse finis, selon le procédé de l'invention, on dépose ce composé sur les ailes de la sertissure montée sur l'âme, de part et d'autre de cette âme. Selon une caractéristique de l'invention, le composé de revêtement est un produit lubrifiant et assurant une micro-étanchéité, notamment du bisulfure de molybdène dispersé dans une résine organique en phase solvant.
Quant au second composé, il est avantageusement de nature différente du premier et généralement ce composé a une fonction différente. Le composé de revêtement peut être également un matériau d'étanchéité à l'huile et/ou à l'eau pour les zones prédéterminées correspondant au moins à un cordon périphérique entourant les trous de passage d'huile et d'eau.
Dans ce cas, le matériau d'étanchéité est une dissolution d'élastomère dans un solvant.
Selon un mode de réalisation perfectionné, il est prévu d'utiliser plusieurs embases avec chacune un composé différent et au moins un tampon de transfert en élastomère, qui prélève successivement/ou simultanément les différents composés des embases et qui dépose les différents composés ainsi prélevés sur le support.
L'invention a également pour objet le joint de culasse obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé précédentes.
Ce joint de culasse, comprend un revêtement d'un composé d'une épaisseur identique sur les deux ailes de sa sertissure, après montage sur l'âme du joint.
Selon un mode de réalisation particulier, le joint de culasse comprend un revêtement d'un composé uniquement sur les ailes rabattues de la sertissure.
Selon un perfectionnement, le joint de culasse comprend, sur le flanc de la sertissure compris entre les ailes rabattues, un revêtement d'un composé différent.
Le procédé et le joint obtenu, ainsi que les variantes selon l'invention sont décrits en détail ci-après, en regard des dessins annexés qui représentent un mode de réalisation appliqué spécifiquement aux joints de culasse, cette description étant faite en regard des figures qui représentent : figures 1 A à 1 F, un synoptique de fabrication, figures 2A à 2D, un dépôt sur un feuillard, après emboutissage, vu en coupe et après montage, d'un premier mode de réalisation, figures 3A à 3D, un dépôt sur un feuillard, après emboutissage, vu en coupe et après montage, d'un deuxième mode de réalisation, figures 4A à 4D, un dépôt sur un feuillard, après emboutissage, vu en coupe et après montage, d'un troisième mode de réalisation, figure 5, une vue d'un joint de culasse obtenu par le procédé selon l'invention avec les différents composés, et figure 6, une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4. Sur la figure 1 , on a représenté un dispositif de dépôt à l'aide d'un tampon, un tel dispositif étant connu et commercialisé.
Il comprend une platine d'application 1 0, une platine de prélèvement 1 2 et un tampon de transfert 1 4. La platine d'application 10 comprend un convoyeur 1 6 qui se déplace en translation pour prendre une position particulière, bien déterminée.
Cette platine est prévue pour recevoir un support 1 8 sur lequel doit être déposé un matériau donné, suivant un profil spécifique. La platine de prélèvement comprend un bac 20 de réserve du matériau à déposer, sous forme liquide, avec une viscosité proportionnelle à l'épaisseur recherchée pour ce dépôt.
Cette platine comprend en outre une embase 22 qui est gravée en creux selon le profil spécifique de dépôt recherché. Un racleur 24 mobile en translation est prévu pour araser la surface de l'embase et pour retirer l'excédent de matériau à déposer.
Le tampon de transfert 14 est constitué d'élastomère.
L'affinité .du tampon pour le matériau à déposer doit être supérieure à l'affinité de l'embase pour ce matériau mais inférieure à l'affinité du support pour ce même matériau.
Dans certains dispositifs, les différences d'affinité peuvent être obtenues simplement par des variations de température entre le support, le tampon et l'embase.
Le fonctionnement de ce dispositif est indiqué ci-après, suivant un exemple très précis mais non limitatif, en application à un joint de culasse sur lequel on souhaite déposer principalement un revêtement, dans le cas présent du bisulfure de molybdène, ainsi qu'un autre matériau autour des trous d'eau et des trous d'huile.
Plusieurs solutions sont offertes pour le dépôt du bisulfure de molybdène sur la sertissure.
Dans le premier cas , le dépôt peut être réalisé avant la découpe sur le feuillard, de façon homogène sur toute la surface.
Ainsi, sur la figure 2A, les traits discontinus symbolisent les découpes ultérieures des bords extérieur et intérieur de la sertissure, par emboutissage par exemple.
La zone en trait plein représente la zone enduite de bisulfure de molybdène.
Sur la figure 2B, la sertissure est découpée et pliée pour laisser plane l'aile supérieure. La coupe de la figure 2C montre la position du revêtement correspondant à la figure 2B.
La figure 2D fait apparaître la position de la sertissure montée et celle du revêtement. Les dimensions sont très fortement exagérées afin de pouvoir distinguer clairement le revêtement.
Selon une variante représentée sur les figures 3A à 3D, on peut également réaliser deux dépôts distincts, sous forme de deux anneaux concentriques, correspondants aux deux ailes supérieure et inférieure de la sertissure.
Ces deux anneaux sont également représentés sur la figure 3B où l'on constate que le flanc de la sertissure est exempt de tout produit.
La coupe montre le dépôt et l'on constate que dans ce mode de . réalisation, le procédé selon l'invention permet de réaliser un premier anneau extérieur d'une largeur donnée et un anneau second anneau intérieur plus étroit et plus épais.
Ceci permet en effet comme montré sur la figure 3D d'obtenir après sertissage, une épaisseur sensiblement identique sur les ailes supérieure et inférieure, compte tenu de la dilatation mécanique surfacique engendrée par l'opération de sertissage.
Bien entendu, une telle possibilité reste transposable au mode de réalisation précédent puisqu'il suffit de réaliser un dépôt initial à épaisseur variable. Le dispositif décrit précédemment autorise un tel résultat, il suffit de prévoir la gravure de l'embase en conséquence. Sur le mode de réalisation représenté sur les figures 4A à 4D, il est également prévu comme sur les figures précédentes deux anneaux concentriques mais il est en outre disposé un anneau intermédiaire.
Cet anneau intermédiaire est réalisé en un matériau différent des deux autres. En effet, cette zone correspond au flanc de la sertissure qui est dans la chambre du cylindre après montage.
Ce matériau est amené à être en contact avec le mélange explosif de la chambre de combustion. On ajuste l'épaisseur de ce nouveau matériau en fonction de la quantité nécessaire, les épaisseurs représentées étant exagérées en dimensions pour rendre les figures lisibles mais sont sans commune mesure avec la réalité.
On se reporte maintenant aux figures 5 et 6 qui illustrent tous les avantages du procédé selon l'invention.
Sur la figure 5, on a représenté la plaque 26, formant l'âme du joint de culasse, dans laquelle sont ménagés des trous 28 de passage de goujon, des trous 30 de passage d'huile et des trous 32 de passage d'eau.
Les trous correspondant aux cylindres sont référencés 34 et les sertissures 36.
On a également représenté, en relief et de façon exagérée pour bien les distinguer, des cordons 38, 40 d'étanchéité à l'huile et à l'eau et le dépôt 42 de bisulfure de molybdène.
Ces éléments se retrouvent dans la figure 6, qui fait apparaître, par une vue en coupe, les épaisseurs, toujours exagérées en dimensions pour une meilleure visualisation.
La réalisation de tels dépôts s'effectue, de façon optimisée, par la succession d'étapes suivantes : le bisulfure de molybdène est dispersé dans une résine organique en phase solvant et disposé dans le bac d'un premier dispositif de dépôt (figure 1 A). le joint comprenant les différents trous et vierge de tout dépôt est positionné à l'emplacement prévu pour recevoir le tampon (figure
1 A). - une spatule permet d'amener du bac jusqu'à l'embase (figure 1 B), une couche de bisulfure de molybdène puis la racle 24 retire le surplus afin que le bisulfure ne subsiste que dans la gravure de l'embase (figure 1 C). le tampon est amené au droit de l'embase, plaqué contre cette embase avec une pression adéquate bien déterminée puis relevé, entraînant avec lui le bisulfure de molybdène suivant le profil de la gravure, qui reproduit exactement le dessin des sertissures (figure
1 C). le tampon est translaté jusqu'à venir au droit du joint (figure 1 D), abaissé pour le plaquer contre le joint (figure 1 E), puis relevé en laissant le bisulfure de molybdène sur la sertissure (figure 1 F).
Parallèlement le remplissage et le passage de la racle sur la gravure s'effectuent en temps masqué.
Pour la réalisation des cordons d'étanchéité aux fluides sous forme liquide, on procède de façon identique, la gravure reproduisant, cette fois, les contours des différents trous d'huile et d'eau.
L'épaisseur est réglée par la profondeur de la gravure et par la viscosité des matériaux qui, dans le cas présent, sont des élastomères dissous dans un solvant avec, éventuellement, des charges, des agents de conservation, des agents de vulcanisation, des accélérateurs de polymérisation ou des retardateurs en fonction des besoins.
On peut aussi recourir à des résines sans solvant. Le procédé selon l'invention propose également d'ajouter des colorants à ces matériaux de façon à mieux distinguer les différents dépôts, soit par contrôle visuel, soit par contrôle automatique à l'aide d'appareillages adéquats.
La description de ce procédé fait apparaître les avantages précités.
De plus, l'invention conduit à un produit nouveau obtenu par ce procédé, dont les buts sont identiques aux produits existants, à savoir assurer les différentes étanchéités, mais dont les caractéristiques sont différentes tant dans la précision du résultat obtenu que dans les combinaisons de matériaux, rendues possibles par le traitement isolé de chaque dépôt.
Un autre avantage résultant de l'invention est la bonne qualité du dépôt par une pression de plaquage localisée et donc importante ce qui conduit à de bonnes qualités et de bons résultats d'adhérence.
Le matériau est isolé sous le tampon, à l'endroit précis de son dépôt, ce qui permet également de respecter la précision de positionnement.
On sait également réaliser des dépôts à l'aide de rouleaux qui utilisent exactement la même technique, le tampon étant simplement remplacé par un rouleau d'application complété par un rouleau de prélèvement sur l'embase.
Les mouvements de translation du tampon sont remplacés par des rotations des rouleaux et le produit se déplace en continu, ce qui peut présenter certains avantages dans le cadre de certaines applications, notamment quand la fabrication du joint comprend des convoyeurs à tapis.
On constate donc une grande souplesse d'application des dispositif et procédé selon l'invention.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Procédé de dépôt d'au moins un type de revêtement à la surface d'un support, sous forme d'empreintes localisées, notamment un joint plat plus particulièrement un joint de culasse comprenant une âme, éventuellement multifeuilles, des zones d'étanchéité aux fluides et/ou de reprise des efforts, caractérisé en ce qu'il comprend la succession d'étapes suivantes : préparation et mise en place du support destiné à être partiellement revêtu, remplissage d'au moins une gravure ménagée dans au moins une embase par le composé de revêtement à déposer, sous forme liquide, la gravure étant usinée au profil de l'empreinte à réaliser, transfert du composé contenu dans la gravure de l'embase, de cette embase sur le support par un tampon en élastomère, en des zones prédéterminées de ce support correspondants aux empreintes à réaliser.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, plus particulièrement pour un joint de culasse, on dépose ce composé au moins sur l'empreinte correspondant sensiblement à la surface d'étanchéité et/ou de reprise des efforts, généralement les sertissures ou les zones d'étanchéité par bossage du support, de part et d'autre de l'âme du joint.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas des joints de culasse en fabrication, on dépose ce composé sur l'empreinte correspondant à la sertissure, à la surface d'un feuillard, avant découpe par emboutissage et avant montage de la sertissure sur l'âme du joint, l'empreinte correspondant à l'intégralité de la surface développée de ladite sertissure.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'empreinte comprend deux anneaux concentriques correspondant aux deux ailes de la sertissure de part et d'autre de l'âme, après montage sur cette âme.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau de chacune des ailes comprend des anneaux concentriques successifs.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on dépose un revêtement plus épais sur l'anneau intérieur que sur l'anneau extérieur, de façon à prendre en compte la dilatation mécanique du revêtement lors du sertissage et obtenir une épaisseur identique sur chaque aile après sertissage.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on dépose au moins un second composé différent entre les anneaux intérieur et extérieur.
8. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas de joints de culasse finis, on dépose ce composé sur les ailes de la sertissure montée sur l'âme, de part et d'autre de cette âme.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composé de revêtement est un produit lubrifiant et assurant une micro-étanchéité, notamment du bisulfure de molybdène dispersé dans une résine organique en phase solvant.
1 0. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le composé de revêtement est un matériau d'étanchéité à l'huile et/ou à l'eau et les zones prédéterminées correspondent au moins à un cordon périphérique entourant les trous de passage d'huile et d'eau.
1 1 . Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est une dissolution d'élastomère dans un solvant.
1 2. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs embases avec chacune un composé différent et au moins un tampon de transfert en élastomère, qui prélève successivement les différents composés des embases et qui dépose sur le support ces différents composés.
1 3. Joint de culasse caractérisé en ce que l'un au moins des dépôts de composés sur la plaque est obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé précédentes.
1 4. Joint de culasse selon la revendication 1 3, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement d'un composé d'une épaisseur identique sur les deux ailes de sa sertissure, après montage sur l'âme du joint.
1 5. Joint de culasse selon la revendication 1 3 ou 1 4, caractérisé en ce qu'il comprend un revêtement d'un composé uniquement sur les ailes rabattues de la sertissure.
16. Joint de culasse selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend, sur le flanc de la sertissure compris entre les ailes rabattues, un revêtement d'un composé différent.
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