Brevet FR2131999A1 — publié le 19721117

L'invention, due à M. Carlo ROTILI, concerne une pile électrique primaire, du type dit pile sèche, dotée de perfectionne- ments visant à réaliser,d'une part,une étanchéité efficace contre l'échappement de liquides en cours de service, d'autre part un aspect esthétique attrayant, obtenu en particulier au moyen d'une gaine métallique de finition extérieure, et d'autre part encore - en combinaison avec les avantages précités - une économie notable en ce qui concerne le coût de production. On connait des piles électriques primaires sèches qui sont qualifiées de "blindées" ou "cuirassées", du fait qu'elles présentent extérieurement un revêtement appelé "blindage" ou "cuiras se" constitué par une gaine métallique laminaire courbée et agrafée le long d'une génératrice de la surface cylindrique qu'elle forme. Un tel blindage offre des avantages notables de caractère esthétique par rapport aux modèles usuels de finition extérieure en carton ou en matière plastique et il peut contribuer à un étanchement efficace contre l'échappement de liquide en cours de service. Dans une pile de ce genre, en vue de l'étanchéité en question, on adopte généralement le procédé consistant à introduire la pile proprement dite dans un premier récipient cylindrique, ouvert à l'une de ses extrémités et étanche par ailleurs. La pile ayant été introduite, on ferme cette extrémité par différents systèmes, puis on enferme le tout dans la gaine métallique définitive qui, après avoir été agrafée, maintient solidement les différents éléments en contact mutuel. Un tel récipient cylindrique peut avoir une paroi latérale en carton convenablement traité en vue de son imperméabilisation ou en une matière plastique. Le fond du récipient est toujours constitué par un petit disque métallique qui assure le contact électrique avec le pôle négatif de la pile. Dans le cas du récipient en carton, le fond métallique est généralement fixé par agrafage préalable pour former le récipient. On obtient ainsi une sorte de "gobelet dans lequel on engage la pile. Puis, avec un "bouchon" approprié en matière plastique ou avec d'autres systèmes, on procède à la fermeture de l'autre extrémité. Dans le cas d'un récipient à paroi latérale en matière plastique, celle-ci constitue à elle seule un gobelet renversé par soudure, à la paroi cylindrique, d'un bouchon", lui aussi en matière plastique, qui présente un trou central pour laisser passer le pôle positif sous la forme d'une baguette cylindrique de charbon, parfois appelée fusain. Ce trou est dimensionné de manière à assurer une étanchéité parfaite à la manière d'un collet autour de ce pôle. Le fond métallique est appliqué ultérieurement, à la suite de l'introduction de la pile dans le récipient. Il existe dans le commerce d'autres types de piles, qui garantissent l'étanchéité efficace voulue, mais au prix d'une réalisation compliquée et avec des systèmes de montage élaborés, c'est-à-dire à des coûts élevés. Dans les deux systèmes de montage décrits ci-dessus, qui offrent l'avantage de l'utilisation d'un nombre limité d'éléments, le seul point qui présente une moindre aptitude à l'étanchéité contre l'échappement des liquides est l'extrémité qui est fermée en dernier lieu. C'est ainsi que, dans le cas du récipient en carton, la pile fuira plus fréquement par sa partie supérieure, c'est-àdire celle qui correspond au pôle positif; dans le cas d'un récipient de matière plastique, la partie critique sera généralement constituée par le fond. Dans ce dernier cas, pour remédier à cet inconvénient, on a recours par exemple à une garniture torique en une matière élastiquement souple. Cette garniture est placée au contact du fond métallique; la paroi cylindrique du récipient en matière plastique est renversée par dessus et fixée solidement dans cette position par la gaine métallique qui, logeant le tout, est bordée lors de l'opération finale. Dans d'autres types de piles, l'étanchéité aux liquides est assurée par le seul revêtement extérieur en matière plastique qui, remplissant en mêre temps le rôle de récipient final, est préalablement imprimé ou est étiqueté par la suite. On obtient une herméticité efficace en entourant par exemple la partie inférieure du récipient avec une bague métallique qui, convenablement roulée, presse radialement la gaine de matière plastique contre un fond métallique intérieur, également muni d'une paroi annulaire cylindrique. Ce mode de réalisation, qui est par luimême assez compliqué et coûteux en conséquence, n'offre pas l'in béret et l'attrait que suscite la gaine laminaire métallique extérieure. La présente invention concerne la réalisation d'une pile cuirassée, de coût limité, dans laquelle les avantages de l'étant chéité s'ajoutent aux avantages esthétiques dus à la présence attrayante de la gaine extérieure métallique. Selon l'invention, dans une pile électrique étanche, comprenant un gobelet de zinc qui contient les substances actives et un fusain en saillie, ainsi qu'un fond métallique en contact avec le fond du gobelet, un élément connu en soi en résine synthétique , formant une gaine d'étanchéité pour le corps de la pile et une face frontale à collet qui embrasse de façon étanche le fusain, présente une surépaisseur terminale à la partie inférieure de sa paroi latérale, au niveau du fond métallique rapporté; en outre, un revêtement latéral formant gaine métallique est agrafé par ses bords annulaires d'extrémité, d'une part,sur la face frontale de la gaine de résine et, d'autre part, sur le fond métallique rapporté avec interposition de la surépaisseur de la paroi latérale. L'élément en résine synthétique peut avantageusement présenter, le long de la périphérie de sa face frontale, une gorge annulaire extérieure pour le sertissage de la gaine métallique, ainsi qu'une gorge annulaire intérieure pour recevoir le bord terminal du gobelet de zinc. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et des dessins an nexés, lesquels sont relatifs à un mode de réalisation pratique, donné à titre d'exemple non limitatif de l'invention. La fig. 1 représente isolément une gaine de résine synthétique utilisée dans la réalisation d'une pile selon l'invention. La fig. 2 est une coupe axiale schématique d'une pile réalisée selon l'invention. D'après ce qui est représenté sur la fig. 1, une gaine d'étanchéité en résine synthétique, et notamment en matière synthétique thermoplastique, comprend une gaine 1 qui est raccordée par fabrication et par soudage à une face frontale 3 munie d'un collet tubulaire 5 destiné à entourer l'élément dit fusain, c'està-dire l'électrode centrale de la pile ou, mieux, d'un élément de pile.La face frontale et le collet peuvent être façonnés au profil voulu, en particulier avec#une gorge annulaire extérieure 3A et une gorge annulaire intérieure 3Ss L'épaisseur de la gaine 1 est relativement faible en raison des exigences d'encombrement, mais, selon une caractéristique de l'invention, l'épaisseur de cette gaine est augmentée au niveau de son extrémité inférieure; cette surépaisseur, désignée par lA, a été exagérée sur la fig. 1 pour plus de clarté, alors qu'en réalité elle peut être limitée à un pourcentage réduit de l'épaisseur de la gaine, cette surépaisseur étant par exemple de l'ordre de 0,2 à 0,3 nua pour une gaine de 0,5 à 0,7 mm par exemple. La fig. 2 représente schématiquement une pile, ou plutôt un élément de pile monté. 7 désigne le fusain central, 9 le gobelet de zinc, dont le fond 9A est en contact avec un petit fond métallique rapporté Il qui constitue l'une des électrodes extérieures de l'élément de pile, l'autre électrode extérieure étant constituée par la capsule 13 entourant l'extrémité supérieure du fusain 7 qui fait saillie à travers le collet tubulaire 5; ce dernier exerce autour du fusain 7 une pression qui assure l'étanchéité, laquelle est encore renforcée à mesure qu'augmente la pression intérieure de la pile au cours de son utilisation, du fait du fluide sous pression qui se rassemble dans la cavité respiratoire 17.On a désigné dans l'ensemble par 19 le contenu actif du gobelet 9, contenu qui peut etre plus ou moins enfermé au moyen d'une couche 21 collée sur un support approprié entre le fusain et la paroi cylindrique interne du gobelet 9. Le bord supérieur 9B (en considérant le dessin) du gobelet 9 prend appui contre le fond de la gorge annulaire intérieure 3B de la face frontale 3, au niveau de la base du raccord entre la gaine l et cette face frontale 3.La gaine l est engagée autour de la paroi cylindrique du gobelet 9 et la surépaisseur lA débute avant l'angle entre la paroi cylindrique 9 et le fond 9A du gobelet, constituant ainsi une première garniture d'étanchéité radiale, pour faire saillie au-deld du fond 9A et au-delà du fond métallique rapporté Il mentionné ci-dessus. Autour de la gaine 1, elle#meAme montée sur le gobelet 9, 9A, est appliquée une gaine métallique 21 de finition qui est généralement agrafée le long d'une génératrice longitudinale de son enveloppe cylindrique. La gaine 21 est avantageusement imprimée par un procédé lithographique ou autre, pour satisfaire aux exigences esthétiques, de manière à constituer ce que l'on appelle la cuirasse extérieure d'une pile. La gaine métallique, préalablement bordée à son extrémité supérieure 21A, recwvre ainsi la face frontale 3, dans la gorge annulaire 3A de laquelle s'encastre l'arête terminale du sertissage 21A de la gaine 21. Un autre sertissage est formé à ltextrémité inférieure 21B de la gaine métallique de cuirasse 21; ce second sertissage déforme la surépaisseur aA, pour l'appliquer de force contre la périphérie du fond rapporté il et presser ainsi ce fond rapporté contre le fond 9A du gobelet. Etant donné qu'une résistance suffisante à la compression axiale est assurée en tout cas au départ et pendant toute l'existence de la pile par l'ensemble du gobelet 9 et de son contenu et étant donné qu'au cours de l'existence et de l'épuisement de la pile, une pression se développe à l'intérieur de celle-ci qui est dotée d'une étanchéité sûre, il résulte de ce qui a été décrit que l'étanchéité à l'intérieur de la pile est assurée par la cuirasse 21, du fait de ltaction qu'exerce le bord agrafé 21B sur la surépaisseur 21A contre le fond rapporté 11, la surépaisseur 21A étant, par ses dimensions et par sa nature, capable d'assurer ltétanchéité, meme en cas de faible épaisseur de la gaine; l'autre point d'étanchéité est assuré entre le fusain 7 et le collet 5.La pile étant neuve, la résistance mécanique du gobelet 9, 9A et de son contenu suffit à assurer la réaction entre les sertissages 21A et 21B qui emprisonnent la gaine de résine synthétique. A mesure qu'une pression intérieure se développe au cours de l'utilisation de la pile, elle exerce sur le fond rapporté ~lKsur la face frontale 3 une poussée en sens opposés, suffisante pour renforcer la pression des sertissages 21A et 21B et, par suite, l'étanchéité. L'herméticité entre le fusain 7 et le collet 5 a déjà fait ses preuves à l'expérience. I1 est bien entendu que les dessins n'illustrent qu'un exemple de réalisation, donné à seul titre de réalisation pratique de l'invention, laquelle pourra subir des modifications de forme et de disposition sans que l'on s'écarte pour autant de l'idée à la base du présent brevet. REVENDICATIONS 1. Pile électrique étanche, comprenant un gobelet de zinc qui contient les substances actives et un fusain en saillie, ainsi qu'un fond métallique en contact avec le fond du gobelet, caractérisée par le fait qu'un élément connu en soi en résine synthétique, formant une gaine d'étanchéité pour le corps de la pile et une face frontale avec un collet qui embrasse de façon étanche le fusain, présente une surépaisseur terminale à la partie inférieure de sa paroi latérale, au niveau du fond métallique rapporté; et qu'un revêtement latéral formant gaine métallique est agrafé par ses bords annulaires d'extrémité, d'une part,sur la face frontale de la gaine de résine et, d'autre part, sur le fond métallique rapporté avec interposition de la surépaisseur de la paroi latérale. 2. Pile électrique étanche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément en résine synthétique présente, le long de la périphérie de sa face frontale, une gorge annulaire extérieure pour le sertissage de la gaine métallique, ainsi qu'une gorge annulaire intérieure pour recevoir le bord terminal du gobelet en zinc. 3. Pile électrique étanche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la surépaisseur est pressée en direction radiale contre une paroi annulaire cylindrique du fond métallique rapporté, assurant ainsi une étanchéité radiale.