Brevet FR2324898A1 — publié le 19770415

La présente invention concerne les dispositifs permettant de distribuer des quantités définies d'un corps visqueux. On sait qu'il est possible de distribuer des corps visqueux comme de la pSte à souder, des silicones, des résines époxy, en plaçant le corps dans une seringue en matière plastique et en appliquant une impulsion d'air comprimé, soit directement soit par l'intermédiaire d'un piston, qui éjecte une faible quantité du corps par un embout de petites dimensions correspondant à l'aiguille d'une seringue hypodermique. On place quelquefois un piston en caoutchouc entre le corps à distribuer et la source d'air compri me. Dans ce cas, il apparaît un inconvénient qui est dû à l1impossi- bilité de faire disparattre complètement les bulles d'air qui se trouvent sous le piston. La présence de ces bulles empêche de définir avec précision la quantité distribuée.Par exemple, lorsqu'on distribue de la pâte à souder, les erreurs sur la quantité de pâte déposée conduisent à des soudures dérectueuses lorsqu'on applique une quantité de chaleur prédéterminée à la goutte de pSte déposée. On a essayé de faire disparattre les bulles d'air en retirant lentement un fil métallique placé entre le piston et la seringue, ou en utilisant une source de vide, mais ces procédés ne-cons- tituent pas une solution pratique et efficace. Le brevet U.S. NO 2 345 302 décrit l'utilisation de paraffine comme lubrifiant pour un piston de liège. Le brevet U.S. NO 2 742 902 mentionne l'utilisation d'une substance du genre du feutre, imprégnée de cire, pour le piston d'une seringue médicale. L'invention a pour but de réaliser un distributeur pneumatique de corps visqueux qui est simple, facile à fabriquer, propre, sans danger, précis, sur , peu coûteux, et d'utilisationsouple et commode. Le distributeur de l'invention améliore la précision de la quantité de corps déposée en diminuant notablement les difficultés liées à la formation de bulles d'air dans le distributeur, entre le piston et le corps visqueux. Les bulles qui se forment néanmoins dans le distributeur ne nuisent pas à la précision. Le corps qui est chargé dans le distributeur est isolé de l'atmosphère avant l'utilisation, ce qui permet le stockage et l'expedition des distributeurs chargés préalablement. Le distributeur est auto-nettoyant au cours de son utilisation. Les distributeurs sont jetés après utilisation, et chaque distributeur peut être chargé avec un corps visqueux différent pour permettre de réaliser un ensemble distributeur d'utilisation très souple. Un aspect de l'invention porte sur un distributeur pneu- matique de corps visqueux comprenant une seringue munie d'une extrémité de petites dimensions qui peut être ouverte pour distribuer un corps visqueux, et une extrémité opposée ouverte, de plus grandes dimensions; une réserve de corps visqueux placée à l'inté- rieur de la seringue ; et un bouchon coulé en contact intime avec la surface du corps visqueux qui se trouve du côté de l'extrémité de plus grandes dimensions de la seringue. Le bouchon est formé par une substance glissante, à bas point de fusion à base de cire. Le bouchon protège le corps visqueux et l'isole de l'atmosphère, et joue également le rôle d'un piston qui, sous l'action de l'air oomprimé, éjecte une certaine quantité du corps par l'extrémité de petites dimensions de la seringue, la quantité éjectée étant liée à l'impulsion d'air comprimé qui est appliquée.Un autre aspect de l'invention porte sur un procédé de fabrication d'un distributeur pneumatique de corps visqueux qui oonsiste à charger une seringue à partir d'une réserve de corps visqueux, à faire fondre une certaine quantité d'une substance à bas point de fusion, à base de cire, qui est glissante à l'état solide, et à verser la substance fondue par l'extrémité de grandes dimensions de la seringue, sur la surface du corps visqueux, pour former après durcissement une couche solide de la substance à la surface du corps visqueux. Dans les modes de réalisation préférés de l'invention, le corps visqueux est une pSte à souder, et le bouchon est en cire paraff inique ou en un mélange forme par de la cire paraffinique, de la colophane, et de la cire synthétique, l'ensemble ayant un point de fusion de l'ordre de 930C. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective isométrique d'un mode de réalisation de 11 invention ; et La figure 2 est une coupe agrandie du distributeur de la figure 1. La figure 1 représente un dispositif de distribution électropneumatique 10, fonctionnant par impulsions d'air comprimé, et destiné àdistribuer des quantités définies d'un corps visqueux, soit coup par coup, soit de façon continue. Le dispositif de distribution 10 comporte un organe de commande modulaire à semi-conducteur, 12, une pédale de commande 14, un flexible de sortie d'air 16, un raccord de seringue 18, et un distributeur 20. Une source d'air comprimé non représentée (environ 1 à 4 k vem2) est branchée à l'arrière de l'organe 12 par un flexible 22. Le dispositif représenté est fabriqué et commercialisé par la Firme Electron Fusion Devices Inc., East Providence, Rhode Island.E.U.A., sous la dénomination "Dispensing System , Model 1000D". Pour la distribution coup par coup d'un corps visqueux tel qu'une pâte à souder (mélange de particules métalliques avec un flux de soudage et un liant visqueux), on amène le distributeur 20 en contact avec une surface de travail, et on appuie sur la pédale 14. Dans ces conditions, l'organe de commande 12 transmet au distributeur 20 une impulsion d'air provenant de la source, par l'intermédiaire du flexible de sortie d'air 16 et du raccord de seringue 18.Cette impulsion d'air a des caractéristiques prédéterminées (en ce qui concerne la durée et la pression) et elle agit pendant une durée de tordre de 0,05 à 1 s environ sur une réserve de pâte à souder qui est chargée dans le distributeur 20, ce qui provoque l'éjec- tion d'une faible quantité de pâte par une aiguille du distributeur 20. La pâte éjectée forme une goutte de faibles dimensions sur la surface de travail. La quantité de corps qui est déposée est commandée par la pression de l'air, la durée et la taille de l'aiguille. La pédale 14 est maintenue enfoncée jusqu'à la fin du cycle (une impulsion). La pédale 14 est relâchée puis enfoncée à nouveau à chaque nouvelle impulsion. Le distributeur 20, qui est représenté plus en détail sur la figure 2, comporte une seringue de polypropylène 24 munie d'un embout creux 26 et dlune collerette annulaire 28, filetée intérieurement, qui est disposée autour de l'embout. L'embout et la collerette ne forment qutune seule pièce avec le corps de la seringue 24. Le distributeur 20 comporte également un porte-aiguille en matière plastique 32 et une aiguille en acier inoxydable 34, qui forment un dispositif à aiguille 30 ; une réserve de pâte à souder 36 ; et un bouchon de cire paraffinique 38. Au cours de l'utilisation, le distributeur 20 est verrouillé dans le raccord de seringue 18 qui vient en contact avec les rebords nervurés 40 qui font saillie au sommet de la seringue 24.Pour le transport, ou de façon générale lorsque le distributeur 20 n'est pas utilisé, le raccord de seringue 18 est remplacé par un bouchon creux (non représenté) en poly4- thylène à faible densité, et le dispositif à aiguille 30 est remplacé par un bouchon d'embout (non représenté) qui est pratiquement identique au dispositif à aiguille 32, à l'exception du fait qu'il ne possède pas de trou permettant le passage d'une aiguille. Ce bouchon évite l'écoulement de la te à souder. Le porte aiguille 32 et le bouchon d'embout similaire possèdent une embase carrée 42, avec des bords légèrement chanfreinés, qui établit un contact étanche avec la collerette 28, grâce à des surfaces de contact rodées. Le porte-aiguille 32 comporte également des nervures extérieures (non représentées) qui sont parallèles à l'aiguille 30 et qui facilitent le vissage du porte-aiguille. Le montage et le chargement du distributeur 20 s'effectuent en partant d'une seringue 24 avec l'embout 26 à nu. L'intérieur de la seringue 24 doit être très propre. On branche une autre seringue sur un dispositif de distribution du type du dispositif de la figure 1. Cette autre seringue est plus grande que la seringue 24 et est chargée avec de la pâte à souder0 On règle l'organe de commande sur le mode oorrespondant à une distribution continue, et on accouple la sortie de la grande seringue à l'embout 26. La grande seringue charge alors relativement lentement la seringue 24, ce qui permet à la patte de pénétrer dans les coins de la seringue 24 et de former une surface pratiquement plane dans la seringue. Pour un chargement de précision, on peut accoupler un dispositif de pesée à l'organe de commande modulaire, pour charger un poids de pâte prédéterminé, ou bien on peut accoupler une cellule photoélec- trique à cet organe,pour charger un volume de pâte prédéterminé. Lorsque le chargement est terminé, on enlève la grande seringue et on visse dans la collerette 28 de la seringue 24 un bouchon d'embout qui recouvre l'embout 26. On branche ensuite à un dispositif de distribution similaire une troisième seringue qui est emplie de cire paraff inique. La seringue est chauffée pour faire fondre la cire, puis est vidée dans l'ouverture de grande dimension de la seringue 24 entre les rebords 40, de façon que la cire se dépose à la surface de la pâte à souder 36. En se déposant sur la pâte, la cire déplace l'air et finit par recouvrir complètement la surface de la patte. La paraffine est versée sous forme d'une couche d'environ 9,5 mm d'épaisseur, et en se refroidissant elle donne naissance au bouchon 38 qui isole la pâte 36 par rapport à l'atmosphère.On place ensuite sur l'ouverture de grand diamètre de la seringue 24 le bouchon de polyéthylène mentionné précédemment, et le distributeur 20 est alors prêt à être expédié ou stocké. Le bouchon 38 peut avantageusement être en cire parafrinique, mais lorsque la seringue doit être exposée à des températures élevées, il est encore plus avantageux d'utiliser un mélange de cire paraff inique > de colophane, et de cire synthétique, Ce mélange a un point de fusion de l'ordre de 93au, très supérieur à celui de la cire paraffinique seule, et est vendu sous la référence 75075 par Roger A. Reed, Incorporated ; Reading, Massachusetts E.U.A. Dans un cas comme dans l'autre, la substance fondue qui est versée sur la pâte à souder n'est pas suffisamment chaude pour réagir avec celle-ci, ou pour la catalyser. Pour l'utilisation, on enleve le bouchon de polyéthylène et on accouple la seringue 24 au dispositif 10 > par l'intermédiaire du raccord de seringue 18, On remplace le bouchon d'embout par le dispositif à aiguille 30. On décolle ensuite le bouchon 38 de l'intérieur de la seringue 24, en appliquant une légère pression sur le bouchon. Le bouchon 38 sert maintenant de piston, et transmet à la pâte à souder qui est placée sous lui la force exercée par les impulsions d'air comprimé envoyées par l'organe modulaire 12. Ceci a pour effet d'éjecter la quantité de pâte désirée par l'em- bout 26 et l'aiguille 34. La formation du bouchon 38 sur place, au-dessus de la pâte 36 et en contact intime avec elle, diminue notablement la probabilité de présence de bulles d'air emprisonnées entre le piston et la pâte. Si une bulle, venant par exemple de la pâte elle-même, se trouve entre le bouchon 38 et la pâte, cette bulle écarte le bouchon de la pâte au lieu de faire sortir la pâte par 1'aiguille, du fait du contact à faible frottement qui existe entre le bouchon à base de cire et la paroi de la seringue. En outre, au fur et à mesure de l'utilisation de la pâte, le bouchon 38 qui se ddplace progressivement vers l'embout 26 fait disparaître la pâte restant sur les parois de la seringue, ce qui permet une bonne utilisation de la pâte. Enfin, au moment où on décolle le bouchon par rapport à la seringue, il se forme un espace de faibles dimensions par lequel peut passer un peu d'air. Le bouchon doit avoir une épaisseur d'au moins 9,5 mm. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Distributeur pneumatique de corps visqueux, caracté- risé en ce qu'il comprend : une seringue possèdant une extrémité ouverte de faibles dimensions par laquelle peut sortir un corps visqueux, et une extrémité opposée ouverte de plus grandes dimensions; une réserve de corps visqueux située à l'intérieur de la seringue ; et un bouchon qui est coulé sur le corps visqueux, du côté de l'extrémité de plus grandes dimensions de la seringue, ce bouchon étant formé par une substance glissante, à bas point de fusion, et à base de cire. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une aiguille creuse qui est accouplée à l'extre- mité de faibles dimensions de la seringue. 3. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bouchon est en cire paraff inique. 4. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bouchon est formé par un mélange de cire paraffinique, de colophane et de cire synthétique, ce mélange ayant un point de fusion de l'ordre de 93 0C. 5. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps visqueux est une pâte à souder. 6. Procédé de fabrication d'un distributeur pneumatique de corps visqueux, caractérisé en ce que : on charge une seringue avec une réserve d'un corps visqueux ; on fait fondre une certaine quantité d'une substance glissante, à bas point de fusion, et à base de cire ; et on verse la substance fondue dans l'extrémité de plus grandes dimensions de la seringue, et sur la surface du corps visqueux, pour former, après durcissement, une couche de ladite substance qui recouvre le corps visqueux. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite substance est de la cire paraffinique. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite substance est formée par un mélange de cire paraffiniquey de colophane et de cire synthétique, ce mélange ayant un point de fusion de l'ordre de 93 0C. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le corps visqueux est de la pâte à souder. 10. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bouchon a une épaisseur d'au moins 9,5 mm.