Brevet FR2069938A1 — publié le 19710910

L'invention a pour but de réaliser l'obturation étanche d'uniétui en matière thermo plastique dans lequel on aura logé une pile électri que, l'étanchéité étant nécessaire pour empêcher la fuite de ses composants chimiques lors d'un stockage prolongé ou lors de l'utilisation de la pile. Le "charbon" de la pile placée dans l'étui tubulaire en matière thermoplastique est logé dans le goulot qui est ménagé dans le fond de cet étui qu'il traverse, pour en émerger à l'extérieur, l'élasticité du goulot plastique garantissant un serrage suffisant pour empêcher toute fuite autour du charbon. Le fond de la pile se trouve donc placé du caboté encore ouvert de l'étui qu'il convient d'obturer de manière étanche tout en assurant le contact électrique du fond de la pile avec l'extérieur. Un ensemble, composé d'une rondelle métallique dont le centre est embouti pour former une calotte, d'une part, et un anneau en matière thermoplastique d'autre part, qui est rendu solidair#tour de sa calotte - ou bien rendu solidaire i là rondelle métallique par surmoulage - servira de couvercle d'obturation de l'étui de la pile. Selon l'invention,on utilisera un outillage décrit plus loin, pour conférer un mouvement de rotation très rapide à cet ensemble "rondelle+anneau" afin d'obtenir un scellage étanche et définitif de cet ensemble avec la face intérieure de ltextrémité de ltétui tubulaire grâce à la chaleur obtenue par la friction provoquée par la rotation de l'ensemble " rondelle+anneau " exécutée sous l'action de l' outillage décrit ci-après. Ainsi, la rondelle métallique et son anneau thermoplastique, solidaires l'une de l1autre,feront rotation sixultandment tous les deux à la même vitesse. L'outil de soudage consiste en un arbre rotatif actionné par une source m#otrice,non illustrée dans le dessin,pouvant coulisser dans le sens axial,portant à son extrémité un disque ayant la face crantée autour d'un évidement central, ce dernier étant destiné à recevoir la calotte de la rondelle métallique. L'arbre rotatif et sa te crantée sont entourés d'un élément cylindrique servant de coiffe lors du soudage, #ouvant,lui aussi,coulisser dans le sens axial, l'extrémité profilée de cette coiffe possédant une profilation en forme der amure circulaire,faisant office de moule lors du soudage,comme décrit plus loin. En fig.l on a représenté l'anneau 1 formé enmatière thermoplastique, assemblé avec la rondelle métallique 3 entourant étroitement la calotte centrale 2 par serrage. L'anneau plastique porte tout autour de la calotte métallique 2 des crans 4 qui, à leur tour, sont entourés du bord saillant 5 de l'anneau plastique. Le diamètre de la rondelle métallique 3 est inférieur à celui de l'anneau 1 afin d'éviter tout frottement de son bord contre la paroi plastique 6 de l'étui 7. En fig. 1 et 2 la pile électrique 8 placée dans l'étui 7 est partiellement visible. Le "charbon't du goulot 10 9 de la pile émerge/à l'extérieur de l'étui 7. L'arbre rotatif ll porte la tête de soudage 13 dont le bord 12 possède un nombre de dents 14 correspondant au nombre de dents de l'anneau 1 qui doit autre entrainé en rotation par la toete de soudage 13. L'arbre Il est solidaire de la tête 13. En fig.l la coiffe 15 se trouve en position reculée. En fig.2 l'ensemble "rondelle+anneau" 1 et 2 est posé sur le fond 16 de la pile 8. Dans cette figure la tête 13 set rouve en position avancée,ses dents 14 étant enclanchées entre les dents 4 de l'anneau plastique 1. La coiffe 15, elle aussi en position avancée sous la poussée d'un vérin non représenté, appuie son profil de rainure creuse 17 contre le bord circulaire saillant 5 de l'anneau 1 après quoi on mettra en rotation très rapide la tête soudeuse 13 qui entraînera en rotation très rapide l'ensemble rondelle+anneau " (1 et 3). La coiffe coulissante 15 poursuivant sa poussée axiale contre l'anneau 1 le bord saillant 5 decelui-ci mis en rotation par la tête 13 subira une forte friction contre la face intérieure de la paroi 6 de l'étui plastique 7.GrAace à la chaleur provoquée par cette friction,conjuguée avec la pression de la coiffe 15, l'extérieur de l'anneau 1 se soudera à la face interne de la paroi 6 de l'étui 7. Cette soudure est étanche et imper méable aux gaz et liquides. A titre informatif mais non limitatif il est indiqué que d'excellentes sou dures ont été réalsiées ainsi à une vitesse de rota tion de 1440 tours/minute. En plus de la soudure qui s'accomplit par friction entre la face externe de l'anneau et la face intérieur de l'étui,il se produit en mû~ temps une * forte friction/c ire le creux de la rainure 17 provoquant un filage de la matière du bord saillant 5 de l'anneau plastique en rotation.Il en résulte sous la pression de la rainure 17 de la coiffe 15 (ne faisant pas rotation) un déplacement d'une partie de la masse du bord 5 qui, la rotation terminée, aura épousé la forme de la rainure 17, un véritable moulage staccomplis- La tranche de / sant ainsi.t Lextremlté 19 de l'étui 7 se trouvera ainsi couverte par la masse déplacée de l'anneau 5 dont la hauteur initiale se trouvera réduite sous la pression de la rainure 17,exercée pendant la rotation de la tête 13. On a représentéS'en fig.4 sur une échelle agrandie 5 et en coupe la position du bord de l'anneau 1 avant soudage illustré en ligne continue et,après soudage en pointillé. La fig.3 représente en plan l'ensemble " anneau+ rondelle" (l et 3) avec ses dents 4 et son bord circulaire 5 Pendant l'accomplissement de l'opération de soudage par friction, an met à profit la rigidité de la pile métallique 8 étant donné que l'enseble "rondelle+ anneau " (1 et 3) prend appui sur le fond 16 de la pile métallique 8; étant entendu que l'étui plastique 7 chargé de sa pile 8 est fixé en hauteur à l'aide d'un support convenable,non représenté dans le dessin. Aussi, l'ensemble "rondelle+anneau" sera fortement pressé contre le fond métallique de la pile 8,assurant un contact électrique sur. La paroi 20 de la rainure circulaire 17 de la coiffe cylindrique 15 maintient la paroi 6 de l'étui 7 pendant la rotation de l'ensemble "rondelle+anneau" empêchant la paroi 6 de s'évaser pendant cette opération assurant ainsi l'adhésion parfaite de la rondelle 1 à la paroi 6.