Brevet FR2481629A1 — publié le 19811106

Procédé pour fabriquer un élément à soufflet sans tubulure de remplissage ou un élément semblable, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention concerne un procédé-pour fabriquer un élément à soufflet sans tubulure de remplissage ou un élément semblable, notamment un élément combiné de détec- tion et de travail d'un système thermostatique, dans le- quel une paroi du type d'une membrane et un boîtier sont réunis pour former une chambre de travail fermée herméti- quement dans laquelle doit être introduit préalablement un agent de remplissage, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît un procédé de ce type (brevet français NO 1 306 689), dans lequel la chambre de travail est formée dans un boîtier du type d'un godet qui est fermé sur le dessus par une membrane en caoutchouc qui est maintenue en emmanchant de force ou en rabattant un élément rapporté. Avant la fermeture, dans la chambre de travail est intro- duite une capsule qui contient l'agent de remplissage et qui peut être détruite sous l'action de la chaleur. Ce procédé permet,à vrai dire, de fabriquer l'élément à souf- flet sans tubulure de remplissage. Cependant, la chambre de travail contient encore des restes de la paroi de la cap- sule qui peuvent perturber le fonctionnement. Il est, en outre, connu (brevet allemand NO 27 18 609) de fabriquer un élément à soufflet ou un élément semblable de manière que la paroi du type d'une membrane, qui se présente sous la forme d'un tube ondulé, soit soudée avec une bague extérieureen matériau soudable, après quoi cette bague est réunie à une surface oblique d'un boîtier du type d'un godet, par soudage sous pression et suivant une ligne circulaire. Dans ce but, on utilise une électrode inférieure comportant un renfoncement pour recevoir le boîtier en forme de godet et une électrode supérieure qui est appuyée sur la bague pour produire la pression néces- saire. L'invention se propose de fournir un procédé pour fabriquer un élément à soufflet sans tubulure de remplis- sage, ou un élément semblable, du type décrit ci-dessus, dans lequel la chambre de travail ne contient aucun résidu. Ce problème est résolu suivant l'invention grâce au fait que la paroi du type d'une membrane et le boitier sont réunis dans un espace rempli d'agent de'remplissage. De cette manière, l'atmosphère à l'intérieur et à l'extérieur de l'élément à soufflet est constituée par l'agent de remplissage. Par conséquent, de l'agent de rem- plissage se trouve enfermé dans la chambre de travail une fois que celleci est fermée. Aucun résidu de quelque type que ce soit, du à une paroi de capsule ou à une cause semblable, ne se forme. Les pertes, apparaissant en rai- son de l'agent de remplissage qui reste à l'extérieur de l'élément à soufflet terminé, peuvent être prises en compte, étant donné qu'il n'y a aucune difficulté à les maintenir faibles, par exemple en choisissant un espace de petites dimensions ou en aspirant l'agent de remplissage avant d'ouvrir ledit espace. De façon avantageuse, l'espace est mis sous vide après y avoir introduit les parties devant être réunies, puis est rempli d'agent de remplissage. Par conséquent, tout l'espace est traité de la même manière que l'était la chambre de travail de l'élément à soufflet avant l'in- troduction de l'agent de remplissage par l'intermédiaire de la tubulure de remplissage. En outre, avant la mise sous vide, un agent de lavage peut être envoyé dans l'espace. De cette manière, on obtient un degré de pureté maximal des parties de l'élément à soufflet immédiatement avant leur réunion. Dans un mode de réalisation préféré, la paroi du type d'une membrane est réunie au boitier par soudage sous pression suivant une ligne circulaire. Ce type de soudage conduit à une liaison étanche en un temps si court que même des agents de remplissage sensibles ne subissent au- cune détérioration. Un autre avantage lors du soudage ré- side dans le fait que l'agent de remplissage de son côté peut agir dans de nombreux cas comme un gaz de protection, de sorte qu'on obtient une soudure particulièrement propre. De façon avantageuse, en outre, la paroi du type d'une membrane peut être réunie tout d'abord avec une bague et celle-ci peut être soudée avec le boitier dans l'espace rempli d'agent de remplissage. Une telle bague peut être choisie en matériau facilement soudable et peut être soumise, par l'électrode associée, à une&force plus importante que celle à laquelle est soumise la paroi mince, ce qui raccourcit le processus de soudage. Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise un dispositif dans lequel une première électrode comportant un renforcement pour recevoir le boîtier et une seconde électrode pour saisir la paroi du type à membrane peuvent se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre, et qui, suivant l'invention se caractérise en ce que l'espace entre les électrodes est rendu étanche vis-à-vis de l'extérieur au moyen d'un dispositif d'étanchéité, et peut être relié à une source d'agent de remplissage par l'intermédiaire d'une conduite qui peut être fermée. Etant donné que le soudage des parties de l'élé- ment à soufflet qui sont mises en place est possible sans les manipuler directement, on peut fermer l'espace entre les électrodes de façon étanche vis-à-vis de l'extérieur et le remplir d'agent de remplissage. Il suffit que l'espace entre les électrodes soit seulement légèrement plus grand que l'élément à soufflet, de sorte que les pertes en agent de remplissage peuvent être maintenues faibles. Les deux électrodes doivent être munies de moyens pour retenir la partie de l'élément à soufflet qui leur est respectivement associée. Il s'ensuit que les deux parties sont maintenues à une distance donnée l'une de l'autre avant le soudage, de sorte qu'on est assuré que l'agent de remplissage pénètre bien dans lachambre de travail ultérieure. Dans le cas le plus simple, les moyens de retenue au niveau de l'électrode inférieure sont constitués par une surface d'appui appropriée ou un renfoncement, o une des parties de l'élément à soufflet est maintenue par la pesanteur. Au niveau de l'électrode supérieure, il faut cependant des moyens supplémentaires. Il s'est révélé par- ticulièrement avantageux que les moyens de retenue soient constitués par une bague d'étanchéité disposée entre une électrode et la partie associée de l'élément à soufflet, et par une conduite, débouchant entre les deux, qui est reliée à une source de vide partiel et qui peut être fer- mée. Par conséquent, la partie d'élément à soufflet est retenue par la force d'aspiration. Dans le cas d'une paroi du type d'une membrane qui se présente sous la forme d'un tube ondulé qui pénètre dans un boîtier en forme de godet, l'électrode associée peut comporter une avancée qui remplit une grande partie du tube ondulé. De cette manière, l'espace devant être mis sous un vide-partiel est maintenu faible de sorte que la force de retenue nécessaire peut être produite rapidement avec une petite pompe aspirante. Dans un mode de réalisation préféré, le disposi- tif d'étanchéité comporte une bague en matériau isolant du point de vue électrique dont une face frontale, compor- tant une première bague d'étanchéité est appuyée, au mo- yen d'un ressort s'appuyant sur une électrode, contre une face frontale de l'autre électrode, et qui comporte, dans une rainure périphérique intérieure, une seconde bague d'étanchéité qui s'appuie de façon glissante sur une sur- face périphérique de la première électrode. Un tel dispo- sitif d'étanchéité satisfait de façon simultanée aux exi- gences d'un isolement électrique des électrodes l'une par rapport à l'autre et de l'étanchéité de l'espace entre les électrodes vis-à-vis de l'extérieur. En outre, l'espace entre les électrodes peut être relié à une source de vide partiel par l'intermédiaire d'une conduite qui peut être fermée. Ceci permet de mettre ledit espace sous vide. De plus, l'espace entre les électrodes peut être branché dans un circuit d'agent de lavage pouvant être fermé des deux côtés. Ceci permet de le laver avant la mise sous vide et l'introduction de l'agent de remplis- sage. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation pré- féré mais non limitatif représenté au dessin annexé sur lequel: La figure unique est une vue en coupe d'un dispo- sitif suivant l'invention. L'élément à soufflet devant être fabriqué est cons- titué par un boîtier 1 en tôle d'acier en forme de godet et par une paroi 2 du type d'une membrane qui se présente ici sous la forme d'un tube ondulé fermé d'un côté et com- porte à son extrémité libre une bague soudée 3 en acier située à l'extérieur. Entre les deux se trouve une - chambre de travail 4 qui, lorsque l'élément à soufflet est fermé, doit être remplie par un agent de remplis- sage qui crée une pression interne différente, notam- ment en fonction de la température ambiante. Le dispositif utilisé pour fabriquer cet élément à soufflet comporte une électrode inférieure 5 munie d'un renforcement 6 destiné à recevoir le boitier 1 en forme de godet, une surface oblique 7 du godet s'appuyant sur une surface de support correspondante 8 du renfonce- ment. Une électrode supérieure 9 comporte une surface annulaire 10 sur le côté intérieur de laquelle se trouve une bague d'étanchéité 11 qui entoure une avancée cylin- drique 12 de l'électrode supérieure 9. On obtient ainsi un espace fermé 13 qui peut être raccordé,, par l'inter- médiaire d'une conduite 14 comportant une soupape d'ar- rêt 15, à une source de vide partiel 16, se présentant ici sous la 'orme d'une pompe aspirante. Du fait du vide partiel créé de ce fait dans l'espace 13, la paroi du type d'une membrane est maintenue de façon sûre sur l'électrode supérieure 9. Un dispositif d'étanchéité 17 comporte une bague 18 en matériau isolant du point de vue électrique qui est pressée vers le bas par un ressort 19 qui s'appuie sur une surface d'appui 20 de l'électrode supérieure 9. De cette manière, une bague d'étanchéité 21 prévue dans la face frontale inférieure s'appuie de façon étanche sur une face frontale supérieure 22 de l'électrode infé- rieure 5. En outre, dans une rainure périphérique inté- rieure est prévue une bague d'étanchéité 23 qui coopère de façon étanche avec la surface périphérique 24 de l'électrode supérieure 9. Cette étanchéité est maintenue lorsque l'électrode supérieure est relevée et abaissée suivant la direction de la flèche 25. Le dispositif d'étanchéité a pour résultat qu'en- tre les électrodes 5 et 9 est formé un espace 26 isolé de façon étanche vis-à-vis de l'extérieur. Cet espace est raccordé à un réservoir 30 d'agent de lavage, par l'intermédiaire d'une conduite 27 traversant une bague isolante 18 et comportant une soupape d'arrêt 28 et une pompe de transport 29. Un autre raccord 31, passant par la bague isolante 18, conduit, par l'intermédiaire d'une première conduite 32 comportant une soupape d'arrêt 33, à une source 34 d'agent de remplissage dans laquelle l'agent de remplissage est maintenu sous pression. Une seconde conduite 35 comportant une soupape d'arrêt 36 revient au réservoir 30 pour l'agent de lavage.Une troi- sième conduite 37 comportant une soupape d'arrêt 38 est raccordée à l'entrée de la source 16 de vide partiel. On a représenté, schématiquement, une source de courant 39 dont une borne est reliée, par l'intermé- diaire d'un conducteur 40, à l'électrode inférieure 5, et dont l'autre borne est reliée, par l'intermédiaire d'un conducteur 41 comportant un commutateur 42, à l'élec- trode supérieure 9, pour amener un courant de soudage. Le fonctionnement du dispositif est le suivant les électrodes 5 et 9 sont écartées l'une de l'autre. Le boîtier 1 ainsi que la paroi 2 du type d'une membrane placée de façon lâche sont disposés dans le renfoncement 6. L'électrode supérieure 9 est déplacée vers le bas, jusqu'à ce que la surface annulaire 10 s'appuie sur la bague 3. Ensuite, la soupape d'arrêt 15 est ouverte mo- mentanément de manière qu'un vide partiel s'établisse dans l'espace 13. Puis l'électrode 9, avec la paroi 2 qui y est fixée, est relevée dans la position représen- tée. Les soupapes d'arrêt 28 et 36 sont ouvertes et l'espace 26 entre les électrodes est traversé par un agent de lavage. Toutes les impuretés sont, par consé- quent, éliminées. Après cette opération, la soupape d'arrêt 38 est ouverte momentanément, ce quimet l'es- pace 26 sous vide. Après cette opération, la soupape 24&1629 d'arrêt 33 est ouverte, de sorte que l'espace 26, y com- pris la chambre de travail 4, se remplit d'agent de rem- plissage. Maintenant, l'électrode supérieure 9 est ap- puyée vers le bas et, en fermant le commutateur 42, est reliée momentanément à la source de courant de soudage. On obtient ainsi un soudage sous pression entre le bord extérieur inférieur de la bague 3 et la surface oblique 7 du boîtier 1. Cette opération de soudage se termine après un temps très court, sans que l'agent de remplis- sage dans la chambre de travail 4 soit influencé de fa- çon défavorable. Ensuite, les électrodes sont écartées l'une de l'autre et on enlève l'élément à soufflet ter- miné. Dans le cas o la faible quantité d'agent de remplissage restant dans l'espace 26 à l'extérieur de l'élément à soufflet doit être éliminée, on peut l'as- pirer à l'aide d'un dispositif d'aspiration correspondant et la ramener à la source 34 d'agent de remplissage. Pour le soudage des parties de l'élément à soufflet, on peut procéder notamment de la façon décrite dans le bre- vet allemand NO 27 18 609. Tout le processus peut être automatisé de manière que les phases opératoires indi- viduelles se suivent pas à pas sur une chaîne de fabri- cation. Ceci permet une fabrication en série très fiable. L'invention concerne également les éléments à soufflet fabriqués suivant le procédé décrit et qui se caractérisent en ce qu'ilsne comportent pas de tubulure de remplissage et ne contiennent pas de résidus dans l'espace rempli d'agent de remplissage. Ils comportent un joint de soudure réalisé sous une atmosphère d'agent de remplissage. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un élément à soufflet sans tubulure de remplissage ou un élément semblable, notamment un élément combiné de détection et de travail d'un système thermostatique, dans lequel une paroi du type d'une membrane et un boîtier sont réunis pour former une chambre de travail fermée hermétiquement dans laquelle doit être introduit préalablement un agent de remplissa- ge, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce que la paroi du type d'une membrane et le boîtier sont réunis dans un espace rempli d'agent de remplissage. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'espace est mis sous vide après y avoir introduit les parties devant être réunies, puis est rem- pli d'agent de remplissage. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'avant la mise sous vide un agent de lavage est envoyé dans ledit espace. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi du type d'une membrane est réunie au boîtier par soudage sous pression suivant une ligne circulaire. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractéri- se en ce que la paroi du type d'une membrane est réunie tout d'abord avec une bague et que celle-ci est soudée au bottier dans l'espace rempli d'agent de remplissage. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel une première électrode comportant un renfoncement pour recevoir le boîtier et une seconde électrode pour saisir la paroi du type à membrane peuvent se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que l'espace (26) entre les électrodes (59) est g rendu étanche visà-vis de l'extérieur au moyen d'un dispositif d'étanchéité (17), et peut être relié à une source (34) d'agent de remplissage par l'intermédiaire d'une conduite (32) qui peut être fermée. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que les deux électrodes (5, 9) sont munies de moyens (8; 13, 14) pour retenir la partie associée (1,2) de l'élément à soufflet. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caracté- risé en ce que dans le cas de l'électrode (9) située au- dessus les moyens de retenue sont constitués par une bague d'étanchéité (11) disposée entre l'électrode et la partie associée (2) de l'élément à soufflet, et par une conduite (14) débouchant entre les deux, qui est reliée à une source (16) de vide partiel et qui peut être fermée. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que dans le cas d'une paroi (2) du type d'une membrane qui se présente sous la forme d'un tube ondulé pénétrant dans un boîtier (1) en forme de godet, l'élec- trode associée (9) présente une avancée (12) qui remplit une grande partie du tube ondulé. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 6 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'é- tanchéité (17) comporte une bague (18) en matériau iso- lant du point de vue électrique dont une face frontale comportant une première bague d'étanchéité (21), est appuyée, au moyen d'un ressort (19) s'appuyant sur une électrode (9), contre une face frontale (22) de l'autre électrode (5), et qui comporte dans une rainure périphé- rique intérieure, une seconde bague d'étanchéité (23) qui s'appuie de façon glissante sur une surface périphérique (24) de la première électrode (9). 11. Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'espace (26) entre les électrodes (5, 9) est relié à une source (16) de vide partiel, par l'intermédiaire d'une conduite (37) qui peut être fermée. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 6 à 11, caractérisé en ce que l'espace (26) entre les électrodes (5, 9) est branché dans un circuit (27, 35) d'agent de lavage pouvant être fermé des deux côtés.