Brevet FR2007909A1 — publié le 19700116

i 2007909 La présente invention est relative au domaine des batteries d'accumulateurs et se rapporte plus particulièrement à la construction d'un couverele pour un bac de batterie d'accumulateurs établi en une matière thermoplastique. 5 Jusqu'à présent,pour assurer une certaine stabilité structurel le aux tiges polaires qui émergent à travers un couvercle de bac de batterie,on munissait le couvercle d'un manchon métallique qui entourait l'orifice formé dans le couvercle.On insérait à travers l'orifice une tige polaire de faible longueur,que l'on prolongeait 10 ou surhaussait en coulant du plomb fondu,dans un moule disposé au-dessus de la tige.I«e plomb fondu joignait la tige et le manchon entre eux.Cette méthode permettait d'obtenir,il est vrai,une rigidité mécanique favorable;par contre,elle rendait difficile,voire impossible,l'application du manchon élastique autour de la ti-15 ge polaire,dans le but d'assurer un joint étanche aux liquides. Si l'on utilisait le manchon élastique seul,il en résulterait un joint efficace, mais la tige polaire ne serait pas maintenue intimement dans le couvercle de batterie. Chacune des deux méthodes pose un problème supplémentaire. Tout effort de torsion exces-20 sif agissant sur la tige pourrait faire tourner celle-ci et risquerait de rompre la connexion électrique entre la tige et les pla ques de batterie.Une manipulation brutale susceptible de donner lieu à une telle avarie est courante dans le cas de batteries d' accumulateur de l'espèce communément employée dans les automobi-25 les, camions, etc..... D'autre part, le procédé à surhaussement de la tige polaire exigeait beaucoup de temps, était dispendieux et ne se prêtait pas aux méthodes d'automation appliquées dans l'assemblage de batterie. Selon 1'invention,le couvercle de batterie et le bac sont éta-30 blis en une matière thermoplastique,par exemple le polypropylène, qui est parfaitement rigide,tout en possédant un certain degré d' élasticité.les orifices formés dans le couvercle et destinés aux tiges polaires sont dimensionnés de telle manière que,après que les tiges ont été forcées à travers les orifices correspondants, 35 elles se trouvent ajustées avec serrage dans ceux-ci.La matière constitutive du couvercle possède des caractéristiques telles, que les orifices,légèrement sous-calibrés, peuvent se détendre légèrement sous la pression,pour accueillir les tiges polaires. Le manchon élastique classique , disposé sur la face inférieu-40 re du couvercle , à l'endroit de chaque orifice pour tige po 69 1431! 2 2007909 laire, assure autour de cette dernière un joint étanciie aux liquides. Ceci assure la rigidité de la tige polaire, de même que 11 étancîiéité nécessaire, tout en éliminant, le processus de sur-haussement, qui est dispendieux et long. De plus, on ne doit plus 5 craindre désormais que le couvercle en matière plastique ne soit carbonisé par le plomb chaud- En outre, un passage de clavette, une encoche par exemple, est prévu à proximité de l'orifice, sur la face inférieure du'couvercle, l'extrémité inférieure dé la tige polaire étant pourvue d'une patte qui s'engage dans l'enco-10 che, pour- eiupêcher la rotation et la torsion de la tige polaire dans le couvercle. La face inférieure du couvercle de batterie est pourvue de rainures, dans lesquelles s'engagent les bords supérieurs des parois du bac. Ceci a pour but d'assurer- un joint étanche aux li-15 quides entre le couvercle et les parois extérieures} de même qu-entre les éléments. Pour faire en sorte que les bords des parois se glissent avec certitude dans ces-rainures lors de la mise en place du couvercle sur le récipient, on prévoit des guides d'introduction sur la face inférieure du couvercle. 20 ^ig° 1 est une vue perspective de dessus montrant la cons truction d'ensemble d'un bac typique pour bac de batterie. Fig. 2 est une vue en coupe verticale suivant l'axe du bac et du couvercle, vue prise le long de la ligne 2-2 de la fig. 1. Pig» 3 est une vue en plan de la face inférieure du co.uver-25 cle du bâti ; et Fig. 4- est une vue en coupe prise le long de la ligne 4-4 de la figure 3 et montrant la conformation de l'orifice du couvercle, destiné à la tige polaire. Dans'un bac classique de batterie d'accumulateurs 10, uti-25 lisé dans le domaine automobile, par exemple, les tiges polaires 11, négative et positive, en plomb, de la batterie, traversent le couvercle du bac, pour permettre une connexion électrique en vue de fournir la puissance nécessaire pour alimenter des dispositifs récepteurs du moteur, Jusqu'à présent, le bac 35 était habituellement établi en éboaite; cependant, on a constaté récemment quej^ertaines matièresthermoplastiques, telles que le polypropylène, présentent de nombreuses particularités et caractéristiques qui rendent leur application particulièrement intéressante dans un bac de batterie.On connaît actuellement di-40 vers composés de polypropylène qui sont à même de résister aux 69-14311 3 2007909 manipulations grossières et aux conditions de milieu très variables, qui se présentent normalement dans le cas de batteries d'automobiles. D'autre part, ces matières sont d'un poids quelque peu moins élevé et, de plus, permettent de réduire légèrement l'épais 5 seur des parois, de sorte que l'on peut disposer désormais d'un volume utile plus grand, pour des bacs de dimensions données. Le corps principal du bac 10 est formé par les parois en bout 10a, les parois latérales 10b et une paroi de fond 10c, ainsi que par une série de cloisons de séparation d'éléments ver-10 ticales parallèles 12. Toutes ces pièces peuvent être constituées en une seule opération de moulage, de sorte qu'elles forment un monolithe. Le procédé de moulage du bac ne fait pas partie de la présente invention, et ne sera donc pas décrit ici. Des tasseaux 13, supportés par la paroi inférieure 10c, de même que les diver-15 ses nervures de renfort 14 pour les parois et cloisons 10a, 10b et 12, peuvent également être formés au cours de la même opératim Les bords inférieurs des plaques d'accumulateurs, négatives et positives, ainsi que des séparateurs - plaques et séparateurs -non représentés, reposent dans chaque élément saijle bord supé-20 rieur des tasseaux 13, de sorte qu'il se forme sur le fond de 1' élément une rigole à sédiments, ainsi qu'il est connu en soi. En formant les tasseaux 13 d'une venue avec la paroi inférieure 10c, sans qu'ils soient reliés aux cloisons entre éléments 12, on évite des jonctions de moindre résistance, qui ont une tendance à 25 se rompre. Par conséquent, les cloisons 12 peuvent être constituées en une épaisseur quelque peu moindre, de manière à augmenter le volume utile de la batterie dans le bac, sans une diminution de résistance. Le couvercle 15 du bac de la batterie est constitué en un 30 polypropylène identique à celui du restant du bac, mais est moulé indépendamment de ce dernier, cela pour des raisons évidentes. Le couvercle 15 est réuni aux parois extérieures 10a, et 10 b du bac par le fait que le bord extérieur 15a du couvercle est orienté vers le bas et s'applique par-dessus la face extérieure du 35 bord supérieur de ces parois. La face inférieure du couvercle 15 présente des rainures 16, dans lesquelles les bords supérieurs des parois 10a et 10b du bac et ceux des cloisons 12 s'engagent lorsque le couvercle est placé sur le bac. Ges rainures sont déterminées par des moulures 17 formées sur le couvercle de la batterie et parallèles aux bords extérieurs de celui-ci. Ces moulu 69 14311 2007909 res favorisent l'établissement d'une obturation étanche aux liquides entre le couvercle et les parois extérieures, de même qu'entre les éléments. En considérant plus particulièrement la figure 3, on remarquera que des rainures 16a, qui reçoivent les 5 bords supérieurs des cloisons 12, sont orientées transversalement à la face inférieure du couvercle 15 de la batterie et sont déterminées par deux moulures transversales 17. Des rainures 16b, qui reçoivent les bords supérieurs des parois extérieures 10a, et 10b du bac, sont formées entre les moulures 17 et la partie 10 en bout 15a, orientée vers le bas, du couvercle. Les parois en bout 10a et les cloisons de séparation 12 sont pourvues de nervures de renforts 14-, qui leur assurent une rigidité mécanique supplémentaire. Toutefois, étant donné les caractéristiques du polypropylène, ainsi que l'épaisseur relativement 15 réduite^ des parois, les bords libres supérieurs, non ancrés, des cloisons de séparation 12 et des parois en bout 10a, possèdent u-ne certaine liberté de mouvement et une certaine flexibilité. Pour assurer une tenue adéquate des bords supérieurs de ces parois et cloisons dans leurs rainures respectives 16, on prévoit 20 des guides d'entrée 20 sur la face inférieure du couvercle de batterie. Ces guides d'entrée 20 font corps avec le couvercle et sont disposés à des intervalles voulus quelconques le long des rainures 16, de manière à être orientés vers le bas et à diverger à partir des nervures 17qui déterminent les rainures. Les 25 guides d'entrée peuvent présenter une quelconque des nombreuses formes, dimensions ou configurations possibles. Par exemple, ils peuvent affecter la forme de pattes ou de tiges orientées vers le bas, au moins partiellement taillées en biais, ou bien, les nervures 17 peuvent présenter elles-mêmes une forme en V renversé, 30 semblable à une auge. Il importe particulièrement que les bords supérieurs des parois soient engagés positivement dans les rainures respectives, afin qu'un joint étanche aux liquides s'établisse entre les parois et le couvercle, cela non seulement pour empêcher les fuites de 1'éléctrolyte hors du bac de batterie,mais 35 aussi les fuites entre éléments voisins, à l'intérieur du bac. Une manière de fixer le couvercle au bac consiste à réchauffer les bords supérieurs des parois du bac et les endroits correspondants sur la face inférieure, du couvercle, et à les réunir ensuite sous pression. Il importe que ces zones réchauffées soient 40 mises en contact rapidement, afin de réduire les pertes de cha 69 14311 5 2007909 leur qui se produisent, de manière à assurer une fusion intime des deux pièces. Les guides d'entrée 20 favorisent cette action en guidant les bords supérieurs libres des parois et cloisons vers leurs emplacements. 5 Aux extrémités opposées du couvercle de batterie 15 sont prévus des orifices circulaires 22, à travers lesquels émergent les tiges polaires métalliques 11, négative et positive, de la batterie, destinées à établir des connexions électriques avec les dispositifs récepteurs. Les dimensions de ces orifices sont 10 choisies de manière à établir un ajustage forcé avec la tige polaire de batterie 11, que l'on insère à travers 15orifice.A titre indicatif, le diamètre de l'orifice sera de l'ordre de 0,711 pouce (18,05 mm). La tige polaire 11 affecte une forme sensiblement cylindrique, bien qu'elle présente une légère eonicité, aîn-15 si qu'il est connu en soi. Oeci permet de l'insérer plus aisément dans l'orifice 22.La tige polaire s'évase suffisamment pour établir l'ajustage serré avec l'orifice 22. La matière plastique u-tilisée pour la confection du couvercle est particulièrement caractérisée en ce qu'elle est suffisamment déformable pour tolé-20 rer des tiges polaires 11 légèrement surcalibrées* Une jupe relativement rigide 23, ©n aatière plastique, se dirige vers le bas à partir de la face iBféxâeure du couvercle de batterie 15, à proximité de 1'orifice 22 cette jupe s'étendant sur la moitié environ du pourtour de cet orifice. A mi-longueur 25 environ de la jupe 23, mesurée le long du bord inférieur de celle-ci, est formée une encoche 24-, destinée à recevoir une patte 25 qui s'avance en saillie radialement vers 1sextérieur à partir de l'extrémité inférieure de la tige polaire 11, lorsqu'on insère cette dernière à travers l'orifice 22. Il va de soi que ce sys-30 tème de verrouillage peut être établi de diverses manières. Par exemple, la jupe peut être pourvue d'une patte, tandis que la tige polaire peut présenter une encoche ou deux doigts en saillie, destinés à chevaucher le taquet. A l'intérieur de la jupe 23 est prévu un manchon annulaire élastique 26 abouté contre la face in-30 férieure du couvercle 15 et présentant une ouverture coaxiale a-vec l'orifice 22 formé dans le couvercle. Le diamètre intérieur du manchon élastique 26 est choisi de manière à être légèrement inférieur au diamètre extérieur de la tige polaire 11, de sorte, que, lorsqu'on insère cette dernière à travers ce manchon et à 40 travers l'orifice formé dans le couvercle, il s'établit un joint 69 14311 6 2007909 étanche aux liquides autour de la tige polaire» Des manchons é-lastiques de dimensions appropriées, qui présentent des caractéristiques favorables, peuvent être aisément et rapidement choisis dans le but visé, par toute personne ayant une habileté et line 5 connaissance courantes dans le domaine de l'assemblage de batteries. Une des tiges polaires 11 est habituellement fixée par son extrémité inférieure, au moyen d'une barrette de faisceau 30,aux bords supérieurs des plaques positives, non représentées, dans 10 un des éléments extrêmes contenus dans le bac de batterie,tandis qu'à l'autre extrémité du bac, l'autre tige polaire est fixée, d'une manière similaire, aux plaques négatives contenues dans l'élément extrême, cette disposition étant connue en elle-même. Les plaques et les séparateurs contenus dans les éléments et les 15 barrettes de connexion entre éléments, qui traversent des ouvertures, non représentées, pratiquées dans les cloisons 12, sont tous mis en place avant la fixation du couvercle 15 au-dessus du bac. Le manchon de caoutchouc 26 est fixé par la gupe 23 et, en faisant appel à des moyens non représentés, on chauffe les bords 20 supérieurs des parois et cloisons 10a, 10b et 12 du bae et les sones correspondantes de la face inférieure du couvercle de batte rie 15, à une température appropriée, après quoi on abaisse rapidement le couvercle sur le dessus du bac. Les différents guides d'entrée 20 servent à guider les bords supérieurs des parois 25 v@rs les rainures respectives 16, tandis que les tiges polaires 11 traversent le manchon élastique 26 et l'orifice 22 du couvercle du récipient. On a constaté qu'en appliquant un lubrifiant approprié sur la tige polaire ou sur la surface annulaire du manchon de caoutchouc 26, on facilite l'insertion de la tige polai-30 r@. Ceci permet à la tige polaire de glisser aisément, sans que sette solution ne semble avoir un effet dévavorable sur le goint étanche aux liquides constitué par le manchon élastique. Les particularités de construction décrites ci-dessus ont fait que l'en semble formé par le bac en matière plastique se prête particu-35 lièrement aux méthodes de production en masse automatisée» 69 14311 7 2007909 REVENDICATIONS 1.Bac destiné à une batterie d'accumulateurs et comprenent des parois en bout et des parois latérales et une série de cloisons de séparation intérieure verticales entre éléments,ces pa- 5 rois et cloisons étant reliées entre elles par une paroi de fond, caractérisé en ce qu'il comprend: un couvercle pour le dessus du bac, établi en une matière thermoplastique relativement rigide, ce couvercle présentant un orifice circulaire disposé de manière à recevoir une tige polaire métallique de batterie,sensible-10 ment cylindrique,qui se dirige vers le haut à partir d'un élément contenu dans le bac,le diamètre de l'orifice étant légèrement inférieur au diamètre de la tige,de manière à assurer un ajustage serré entre l'orifice et la tige polaire insérée à travers ce der nier;un manchon élastique en contact avec la face inférieure du 15 couvercle,l'ouverture du manchon étant coaxiale avec l'ouverture formée dans le couvercle, lejEliamètre de ladite ouverture du manchon étant légèrement inférieur à celui de l'orifice formé dans le couvercle,afin d'établir un joint étanche aux liquides entre ce manchon et la tige polaire insérée à travers lui;un passage de 20 clavette,prévu sur la face inférieure du couvercle,à proximité du dit orifice formé dans ce dernier,passage situé au-dessous du man chon élastique;et une patte s'avançant radialement vers l'extérieur, à partir de la tige polaire,à proximité de l'extrémité inférieure de cette dernière,pour s'engager dans ledit^assage de 25 clavette,afin d'empêcher la torsion de la tige polaire lors de son insertion à travers ledit orifice du couvercle. 2.Bac de batterie comme spécifié dans la revendication 1,caractérisé en ce que le passage de clavette formé dans le couvercle est constitué par une encoche formée dans une jupe orientée vers 30 le bas à partir de la face inférieure du couvercle,ladite jupe entourant partiellement la faxe extérieure du manchon élastique. 3.Bac de batterie,suivant la revendication 1,caractérisé en ce que ledit couvercle est établi en p olypropylène. 4.Bac de batterie suivant la revendication 3,caractérisé en 35 outre en ce qu'il comprend:une série de rainures formées sur la face inférieure dudit couvercle de batterie et complémentaires aux bords extérieurs des parois et des cloisons du bac; et des é-léments qui divergent vers le bas à partir desdites rainures,pour diriger les bords supérieurs desdites parois et cloisons,en vue 40 de leur engagement dans lesdites rainures.