Brevet FR2234957A1 — publié le 19750124

Les pièces métalliques sont couramment brasées au moyen d'une pâte composée d'une poudre métallique, dtun support et de fondant. Cette pâte est appliquée sur les pièces an monel de petites brosses, de couteaux, de spatules et de bidons d'huile. Il a aussi été utilisé des bouteilles de ma tière plastique compressible du genre utilise pour les condiments pâteux.Par ailleurs, un pistolet qutun réservoir sous pression alimente en pte a té décrit dans le brevet des Etats-Unis d?Amrique n0 3 022 955 Il est assez difficile d'utiliser ces dispositifs distributeurs etXon assez salissant de les recharger et de les nettoyer Jusqu'à présent, les spécialistes out admis que ces inconvénients étaient inévitables.Bien qu'il ait été tenté dty remédier, les caractéristiques d'écoulement de la p- te å raser et sa tendance a se dessécher et à colmater les dispositifs distributeurs font que les praticiens utilisent des procédés de distribution assez primitifs. Le distributeur selon ltinvention applique dans le domaine du brasage des techniques dot certaines sont semblables à celles qui sont utilisées dans d'autres branches. Il permet de déposer la patte sur les pièces aisément et avec précision. Pour faciliter son chargement, la pate est livrée en cartouches Lorsque la patte d'une cartouche a été utilisée, il -suffit d'enlever cette cartouche et de la remplacer par une neuve Ta cartouche vide peut être jetée ou remplie à nouveau. Une cartouche selon l'invention comporte une paroi tubulaire formant une cavité oblongue qui est remplie de pAte a braser. Une extremité de cette paroi est fermée par une cleison percée d'une ouverture de sortie. Un piston est dis pose à l'autre extremite. De l'air comprimé le repousse contre la patte. Lorsqu'un pistolet applicateur relie a verture de sortie est actionné, la poussée que ce piston exerce s.lr la pâte la fait passer de la cartouche a ce pistolet qui la proJette Fur une pièce. Pendant qui chasse la pâte de la cartouche, le piston frotte sur la paroi tubulaire de cette cartouche. Pour qusil ne se grippe ou se coince pas contre cette paroi, il compor te une jupe relativement longue qui lui donne une grande sur face de portée, Dans une forme de réalisation avantageuse, la longueur axiale de cette jupe est égale a peu près à la moitié du diamètre du piston. Línvention concerne donc une cartouche destinée à être utilisée pour déposer de la pte de brasage sur une pièce nie- tallique et comportant une paroi tubulaire qui délimite une cavité contenant cette pate, ainsi qu'un piston mobile axia lement le long de cette paroi de façon à exercer une poussée sur la patte et à la chasser de la cavité. L'invention concerne plus généralement un appareil des tirez à délivrer la pdte a braser contenue dans une cartouche qui comporte un piston destine à-chasser cette pâte par une extrémité de cette cartouche, cet appareil comportant un lo gement destiné à la cartouche, un passage de sortie de la pa- un un passage denturée communiquant avec une source dtair comprime de façon à repousser le piston contre cette -pate, et un joint disposé dans le logement de maniere à empocher l'air de parvenir au passage de sortie en passant autour de la cartouche. L'invention concerne auss-i un procédé de dépit de pate à braser sur une pièce métallique, suivant lequel on utilise une cartouche qui comporte une cavité contenant de cette pate ainsi qutun piston mobile dans cette cavité de façon à chasser la patte par une extrémité de cette cartouche, on place celle ci dans une chambre passage de sortie communiquant avec un pistolet, on applique une poussée sur le piston en envoyant un fluide comprimé dans cette chambre, on ouvre un clapet du pistolet, puis on fait avancer le piston vers 12extrémité precitee de la cartouche sous Iteffet du fluide comprimés de manière à refouler la patte de cette cartouche- dans le piston let. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins anncxés à titre dtexemples nullement- limitatifs et sur lesquels: - la figure I est une perspective d'un appareil selon l'invention - la figure 2 est une coupe verticale à plus grande échelle de la a cartouche et de son logement; - la figure 3 est une coupe analogue, le piston ayant été repoussé axialement; - la figure 4 est une perspective du piston de la figure 3; - la figure 5 est une élévation latérale avec coupe partielle du pistolet utilisé avec l'appareil de la figure 1; - la figure 6 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation de la cartouche; et - 7a figure 7 est une élévation latérale aec coupe partielle d'un pistolet qui pout être utilisé avec l'appareil de la figure 1 pour fournir un volume de pâte prédéterminé. Un appareil disptributeur 10 dépose de la pte a braser 12 placée dans une cartouche 14 sur une pièee métallique (non représentée). Cette pEte 12 est thixotropigue et composée de 55 à 90 % de poudre métallique (qui est parfois remplacée par une poudre d'oxyde dans le brasage au four), 10 à 35 % de support et 0 à 30 % de fondant. Le point de ramollissement du métal de la pâte est supérieur à 425 C, température inférieure au point de fusion de la pièce sur laquelle cette pâte est déposée. il est possible de modifier largement la proportion de poudre métallique et la densité de la pAte en utilisant divers genres de supports et/ou de poudres Le choix d'une pate à densité forte ou faible dpend de la pièce traitée et de la maniere dout cette ptte est appliquée. Nombre de praticiens préfèrent utiliser des brosses, des spatules ou des tubes eompressibles en matière plastique pour déposer la pte sur les pièces Avec ces organes, la quantité de pâte déposée sur chacune des pièces ntest pas la même. La différence de quantité est maintenue dans des limites acceptables grâce à l'utilisation d'une pâte à faible densité contenant une faible proportion de cuivre. Outre la poudre métallique, la pâte 12 contient au support, qui est un liquide destiné à agglomérer ou lier les particules métalliques. l'e rôle ersantiel de ce support est de simplifier le dépôt de la pAte en donnant à celle-ci une cer- taine fluidité sans la clarifier. Quel que soit le procédé de brasage utilisé (au four, au chalumeau, etc.), il ne faut pas que la pâte s'étale pendant que le support se volatilise, de façon à compêcher la charge de rejaillir ou d'être gaspillée. La pgte doit tre-thixotropique, c'est-à-dire que sa viscosité doit diminuer nettement lorsqu'elle est soumise a un effort isotherme de cisaillement qui provoque l'écoulement. Il existe des supports composes dthuile lourde et d un gel doleau et d'éthylène-glycol, pouvant être irélangés a des agents thixotropes solubles dans l'eau, per exemple l'alginate d'ammonium, l'hydroxyéthylcellulose et la carboxyméthylcellulose sodique. Les pates qui contiennent uli métal plus électropositif que le cuivre, tels que le cad@rium, l'étain, le zonc, etc.. comportent souvent un fondant Ces fondants sont généralement des fluorures, bifluorures, borates, et éventuellement des fluoborates ou des chlorures Leur activité provient essentiellement des composés fluorés. Les berates peuvent être utilisés comme modérateurs de cette activité. Etant donné que des foudants de brasage sont vendus dans le commerce, il ne semble pas nécessaire de décrire plus complètement leur composition. Bien que les techniques connués de distribution de la pâte de brasage aient conduit à utiliser des pâtes à faible densité, destinée a' compenser l'imprécision de la quantité fournie, il est souvent avantageux d'utiliser une pâte à forte densité, parce que l'écoulement du métal est plus concentré et que les caractéristique te de fusion sont meilleures. De plus, il faut moins de fendant pour le brasage au chalumeau ou par induction, parce que le rapport de la surface i la masse de ces pAtes est plus faible que celui dos pâtes c faible densité. Par ailleurs, la pression nécessaire pour distribuer les pâtes à forte ders t est plus faible, parce que les caractéristiques de leur surface diminuent le frottement. Enfin les frais d'emballage et d'espédition par unité de poids du métal sont plus faibles. Conformément à l'invention, la pt 12 est envoyée sous pression, de la cartouche i4 a un pistolet. Il est possible d'utiliser les conduits de distribution de cette cartouche et ce pistolet pour délivrer des quantités précises de pâte ou faible à forte densité.Puisque l'appareil 10 peut délivrer des quantités précises de pite à forte densité, il ntest pas nécessaire de ntutiliser qu-e des pâtes à faible densité pour compenser l'imprécision de la quantité fournie, comme et est le cas avec les appareils distributeurs connus En plus du fait que l'appareil selon l'invention permet de déposer une quantité précise de pdte relativement dense, il remédie aux difficultés éprouvées avec les appareils connus par le fait que la pAte est fournie en cartouches 14 faciles à manipuler La cartouche 14 comporte un piston 16 (figure 2). Lorsqu'elle a été placée dans une chambre 18 d'une enveloppe métallique 20, de ltair est envoyé a Irextré mité supérieure de cette chambre sous une pression de 2 à 10 bars. Lorsque la détente 22 du pistolet 24 (figure 1) est actionnée, ce pistolet fait communiquer l'extrémité inférieure de la cartouche avec l'atmosphère. La poussée relativement forte que Pair exerce sur le piston 16 permet à celui cil de chasser la patte 12 de la cartouche 14 dans un tuyau 28 (figure 1) relié au pistolet 24. Quand la détente 22 est ac tiornice, elle ouvre un clapet 92 (figure 5) qui permet à la pate de passer, de ce tuyau 28 dans ce pistolet, et dans son éjecteur 34 et d'être projetée sur la pièce. Lorsque la pAte 12 dtune cartouche 14 a été consomme e et qutiî faut remplacer cette cartouche, il suffit de dévis- ser un couvercle de ltenveloppe 20 pour ouvrir-la chambre 18. Il est alors possible dtenlever la cartouche vide et d'en insérer une neuve dans cette chambre.-iorsque la distribution doit être interrompue pour une longue période, il faut net touer le tuyau 28 et le pistolet 24. On le fait en remplissant d'eau une cartouche vide et en la plaçant dans la chambre 18. Lorsque la détente 22 est actionnée, ltair comprimé chasse 1 l'eau de cette cartouche dans le tuyau 28 et dans le pistolet 24. ce qui les nettoie. La description ci-dessus montre que la cartouche 14 est utilisée dans appareil distributeur 10, dans le but de faciliter la manipulation de la pate relativement dense 12. Pendant que cet appareil fonctionne, le pistolet 24 dépose avec précision cette pâte sur la pièce. Par ailleurs, ltappa reil peut e-tre aisement nettoyé à laide de cartouches remplies d'eau. Conformément à une caractéristique de l'invention, la cartouche 14 comporte une paroi latérale 40 (figure 2), cylindrique et sans joint, façonnée par extrusion d'un polymère. Un adhésif fixe à une extrémité de cette paroi, sur une surface de jonction 46, annulaire, une paro i d'extrémité 44 cir- culaire composée du même polymère. La paroi 44 comporte au milieu une ouverture circulaire 50 destinée à permettre de chasser la pâte 12 de la cartouche 14 à travers un bouchon inférieur 54 de l'enveloppe 20. Un raccord 58 relie ce bouchon 54 au tuyau 28. Les parois 40 et 44 sont en matière plastique relative- ment épaisse, Si bien que la cartouche 14 peut être rechargée et utilisée plusieurs fois. Par conséquent, lorsque la cartouche vide est retirée de la chambre 18, son piston 16 est enlevé et elle est remplie å nouveau de pater Un bouchon peut obturer l'ouverture 50 pendant ce remplissage. - Lorsque- le pistolet 24 est actionné et que la chambre 18 contient une cartouche 14 pleine, le piston est repousse de haut en bas le long de la paroi latérale 14, de manière à chasser la patte de cette cartouche. Pendant que ce piston se déplace le long de cette paroi 41, il peut avoir tendance à se coincer ou à ripper, Pour éviter cet accident, il comporte une Jupe cylindrique 64 relativement longue (voir figure 4). Par conséquent, la surface de- portée de cette jupe sur la face intérieure de la paroi 40 est relativement grandes ce qui empâche le piston de se coincer ou de gripper. Pour que la surface de portée du piston 16 soit relativement grande, la longueur axiale de la jupe 64 est au moins égale à la moitié de la tête 68, ou paroi d'extrémité, de ce piston. Par conséquent, le diamètre de cette jupe est égal au double de la @auteur sur laquelle elle s'étend le long de la paroi 40. Lorsque la cartouche 14 est disposée dans la chambre cylindrique 18 de l'enveloppe 20, l'air tend à passor, du canal d'entrée 72 au canal de sortie 78 du bouchou inférieur 54, en cirentant entre la paroi tubulaire 40 de cette cartouche et la face intérieure de la paroi latérale 76 cylindrique de cette enveloppe. Ce courant d'air retarderait ou empêcherait la création dans la chambre 18 de la pression destinée à repoussar le piston 16 et à chasser la pâte 12 de la cartouche 14. C'est pourquei le bouchon 54 porte un joint torique 82, avec lequel la paroi d'extrémité 44 de cette cartouche vient en contact @ermétique. La longueur aixale de la paroi latérale 40 de ladite cartouche est supérieure à celle de la pa @oi 76 de l'enveloppe 20.Le bouchen supérieur 38 repousse donc cette paroi 40 vers le bouchen inférieur 54, ce qui applique hermétiquement la paroi 44 contre ce joint 82. Le pistolet 24 (figure 5) comporte un obturateur 88 qui est en coni@et avec @r siège an@slaire 92 façonué sur un tube 94. Pour dégager ce siège, la détente 22 est tirée vers le corps 96 de ce pistolet, ce qui déplace vers la droite (sur la figure 5) une tige 100 qui écarte l'obturateur 99 dadit siège. A ce moment, la pâte 12 passe du tuyan 28 sur la pièce par un injecicar 34. Lorsque la détente 22 est libéràe, un ressort de rappel 104 applique hermétiquement l'obturateur 86 sur son siège 92, en coupant l'écoulement de la pâte. Dans la form de réalisation des figures 3 et 49 la cartouche 14 a une enveloppe relativement robuste qui comporte une paroi latérale 40 cylindrique et épaisse, forme sans joint par extrusion d'un polymère, et une paroi d'extrémité 44 relativement épaisse, qui est rendue solidaire de cette are 40. Cette robustesse de l'enveloppe permet de recharger la cartouche et de l'utiliser un grand nombre de fois. Dans certains cas, il peut être désirable d'utiliser des cartouches à jeter. La cartouche bon marché 108 de la figure 6 comporte une paroi latérale cylindrique 110 à plusieurs couches, composée d'une bande 112 de carton enroulée en spirale et portant intérieurement une feuille m6tallique 114. Cette feuille est imperméable aux agents chimiques que la pâte 12 contient et empêche ke carton 110 d'être endommagé. Un bouchon amovible 116 obture une ouverture de sortie 118 d'une paroi circulai re 120 d'extrémité, qui est fixée à la paroi latérale 110. Bien que cette cartouche 108 soit destinée à ttre jetée après usage, elle peut être rechargée dans certains cas Pour que la cartouche 108 ne soit pas inséréc par inadvertance à l'envers dans l'enveloppe 20 de l'appareil 10 (voir figure 1, la collerette 124 de diamètre relativement grand est formée à l'extrémité supérieurs de la paroi 110. Le diamètre de cette collerette 124 est supérieur au diamètre intérieur de la chambre 18. Il faut donc insérer d'abord dans cette chambre le cté de sortie de la cartouche, c-e qui assure la bonne orientation de cette dernière. La forme de réalisation de la figure 6 comporte avan- tageusement un piston 128 ayant la même conformation généra@ le que le piston 16. Comme ce dernier, ce piston 128 a une Jupe relativement longue qui 1 enipche de gripper ou de se coincer dans la paroi 110. Le fait d'utiliser un piston pour comprimer la pâte empêche l'air qui vient du canal d'entrée de former dans cette p1te un passage jusqu'à l'orifice de sortie. Dans certains cas, il est désirable de déposer un volu- me prédéterminé de pâte à braser sur une pièce. L'appareil 10 sera alors équipé avantageusement du pistolet automatique 138 des figures 1 et 7. Ce pistolet comporie Ut @lapet 140 de mê- me conformation générale que le clapet 92 du pistolet 24. Ce pendant un vérin 144 est relié à la tige 146 de ce clapet Lorsque ce vérin 144 est mis en serice, il fait reculer la tige 146 de façon a ou'Jscir le clapet 140, ce qui permet de projeter sur la pièce, par l'injecteur 152, la pâte venant d'un tuyan 150.Le vérin 144 contient un ressort de rappel (non représenté) qui repousse la tige du clapet et ferme celui-ci lorsque de l'air comprimé n'est plus envoyé à ce vérin par un tayau 154. Pour déterminer le volume de te déposé sur la pièce, un appareil de commande 160 (figure 1) de genre connu est mis en service par abaissement dtune pédale 16i de façon a relier pendant une durée prédéterminée le tuyau 154 à une source dtair comprimé. Pendant cette période le vérin 144 est actionré et ouvre le clapet 140 du pistolet 138 en permettant de projeter la plate sur la pièce, A la fin de ladite période, le passage de air dans le tuyau 154 est interrompu et le clapet 140 se ferme en coupant le passage de la pâte du tuyau 150. Une cartouche 14, disposée dans une seconde enveloppe 170 est soumise constamment à Traction dair comprimé. Par consé quants le pistolet 138 dépose sur la pièce le volume prédéter- mine de pâte pendant la durée prédéterminée dtouverture du clapet 140. Bien que la confôsrmation de l'enveloppe n'ait pas été décrite en détail, on comprendra qutelle est identique a celle de lt-enveloppe 20 et qutelle coopère avec une seconde cartouche 14 de la même manière que cette enveloppe 20. Ces deux enveloppes 20 et 170 sont avantageusement disposées verticalement sur un support 176 commun. Un tuyau 180 d'alimontation en air comprir.' est relié à ce support et a ces deux envelopw pes par des tuyaux 184 et 186. Un détendeur 190 permet de regler la pression de ltair que le tuyau 180 envoie dans ces tuyaux 184 et 186.En outre, un filtre 192 est destine à retirer de l'air les impuretés qurîl peut contenir. La deseription ci-dessus met en évidence le fait que la cartouche i4 facilite la manipulation dtune pâte de brasage et améliore la précision du volume de pâte délivré. Cette cartouche comporte un piston 16 a jupe longue, qui est soumis à Traction dtair comprimé de façon à refouler la pâte qu'elle contient dans un tuyau 28 relié à un pistolet 24. Dans une forme de réalisation de l'invention, c'est un pistolet 24 à commande manuelle qui est utilisé pour délivrer la patte Dans une autre forme de réalisation, un pistolet automatique 138 est utilisé de façon å fournir un volume prédéterminé de pate lorsqu'une pédale 164 est actionnée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au distriLuteur décrit sans sortir du cadre de l'invention REVENDICATIONS 1.- Cartouche destinée à entre utilisée pour déposer une pâte de brasage sur une pièce métallique, caractérisé par le fait quelle comprend une paroi latérale tubulaire, une paroi frontale qui est fixée à une extrémité de cette paroi latérale de manie â délimiter au moins partiellenwent une cavité et qui comporte une ouverture par laquelle la patte peut sortir de cette cavité, une charge de pate de brasage disposée dans ladite cavité étant en contact avec ces parois latérale et frontale, cette patte étant une composition thixotropique contenant 55 à 90 pour cent de poudre métallique, 10 à 35 pour cent de support et O a 35 pour cent de fondant, un piston qui est disposé dans la cavité près de l'autre extrémité de la paroi tubulaire, comportant une paroi de tte et une jupe qui entoure cette dernière paroi et dont la surface extérieure a la même configuration que la face intérieure de cette paroi- tubulaire et e-st en contact avec cette face inté- rieure, ce piston étant mobile axialement le long de ladite paroi tubulaire de façon à exercer une poussée sur la pAte que la cavité contient en refoulant cette patte hors de cette cavité par l'ouverture de la paroi frontale 2.- Cartouche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi de tête du piston est circulaires la longueur axiale de la jupe étant au rnoins égale au rayon de cette paroi de tête, de façon que la surface de portée de cette, jupe contre la face intérieure de la paroi tubulaire soit relativement grande. 3.- Cartouche selon la revendication 12 caractérisée par le fait que la paroi tubulaire est un élément rnonobloc obtenu par extrusion dun seul flan de platière polymère. i.- Cartouche selon la revendication 39 caractérisée par le fait que la paroi frontale est un unique flan de matière polymère, uxi adhésif la fixant å ltextrémnté de la pa roi tubulaire. 5.- Cartouche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi tubulaire est constituée par une bande enroulée en spirale, composée de carton dont la face intérieure est recouverte d'une autre matière imperméable aux composants de la pâte. 6- Appareil destiné à distribuer une pâte de Brasage placée dans une cartouche qui comporte un piston mobile dans une cavité de façon à chasser cette patte par une extrémité de cette cartouche, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend de paroi s qui délimitent au moins partiellemoni une chambre destinée à loger la cartouche et qui sont une paroi latérale tubulaire, une paroi aval d'extrémité reliée à cette paroi latérale et comportant une ouverture par laquelle la pâte peut sortir de cette chembre et une paroi amont d'extrémité, o@couverele, comportant une ouverture par laquelle un fluide comprimé peut pénétrer dans ladite chambre de façon à repousser le piston ver; la paroi aval en lui fai- sant chasser la pâte de la cartouche par l'ouverture de sortie, des éléments assurant la fixation amovible de ce couver c3 e a cette paroi latérale de monière a permettre de le faire passer d'une position de formoture dans laquelle il est en contact avec ladite paroi latérale à une position d'ouverture dans laquelle il est éloigné de cette paroi, de façon à permettre de retirer de la chambre une cartouche vide et dy insérer une cartouche remplie de pâte, un joint disposé dans la chambre étant destiné è venir en contact avec la cartouche de façon à a ew-'êcher le fluide de passer de l'onverture den- tré@ à l'ouverture de sortie. 7*- Appareil selon la revendication 5 caractérisé par le fait qu'il comporte un tuyau qui communique avec la chambre par 1 l'orifice de sortie et qui est destiné a recevoir la pâte venant de cette chambre, et un pistolet relié a ce tuyau et destiné à en recevoir i la pat et à la déposer sur une pie- ce métallique 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le pistolet comporte @ue obturateur mobile entre une position de ouverture dans laquelle il permet a ce pistoler de projeter la pâte et une position de fermature inter ro@port la projection de cette pâte, un appareil de commande étant destiné à maintenir cet obturateur à sa position d'ouverture pendant une durée suffisante pour permettre au pistolet de délivrer une quantité prédéterminée de pâte. 9 Appareil selon la revendieation 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un support destiné à maintenir verticale la paroi latérale tubulaire, et d'autres parois délimitant une seconde chambre destinée à loger une seconde cartou- che 10.- Procédé de dépôt de pâte â braser sur une pièce mé- talîique, caractérisé par la mise en oeuvre dtune cartouche qui comporte une cavité contenant de cette pâte et un piston mobile dans cette cavité vers une extrémité de cette cartou- che, de façon à refouler la pûte par cette extrémité, on place ladite cartouche dans une chambre- dont un tuyau fait com- muniquer l'orifice de sortie avec un pistolet, on applique sur le piston la poussée créée par un flu'ffide comprimé en en voyant ce fluide dans la chambre, on ouvre un clapet du pis- tolets puis on provoque l'avance du piston vers T extrémité précitée de la cartouche sous l'influence du fluide comprimé, do façon a refouler la pSte par le tuyau2 de cette cartouche vers ce pistolet. 11.- Procédé se-lon Ta revendication 10, caractérisé par le fait que l'on maintient la clapet ouvert pendant une durée suffisante pour permettre à -un volume prédéterminé de pâte de se déposer sur la pièce, puis on ferme ce clapet 12.- Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le ::Fait que, pour nettoyer le pistolet et le tuyau, on retire la cartouche de la chambre, on utilise une seconde cartouche contenant un liquide de nettoyage et comportant un piston qui peut être repousse vers une extrémité de cette seconde cartouche de façon à obliger ce liquide à sortir de cette der on OY. place ladite seconde cartouche dans la chambre, on applique la poussée d'un fluide comprimé sur le piston de cet te cartouche en envoyant ce. fluide dans cette chambre, on ell- vre le clapet du pistolet, puis on repousse le piston vers l'extrémité de la cartouche sons l'effet de la poussée du fluide de façon à refouler le liquide hers de ceite cartouche afin qu'il passe dans le tuyau et dans le pistelet on les nette a13 t