Brevet FR2490879A1 — publié le 19820326

- - 2490879 La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité aux gaz et aux liquides des bornes d'accumula- teurs dont le boîtier est en matière plastique, surtout en polyéthylène ou en polypropylène, en particulier des accu- mulateurs au plomb. L'invention concerne également un procé- dé pour la production d'un tel dispositif d'étanchéité de bornes. On sait produire de tels dispositifs d'étanchéi- té des bornes en utilisant une colle thermofusible et à élasticité permanente. Un tel dispositif d'étanchéité n'est cependant pas stable à la pression, de sorte qu'au cours du temps, la borne perd son orientation et que le dispositif d'étanchéité ne joue également plus son rôle. En outre, une telle colle thermofusible "coule" et pénètre au cours du temps dans toutes les fissures. On sait en outre produire un dispositif d'étan- chéité des bornes en utilisant une composition dure de scel- lement, mise en place par coulée. Un tel dispositif d'étan- chéité ne résiste cependant pas bien aux variations constantes des conditions de service, notamment les différences de tem- pérature, les sollicitations dues aux chocs et les diffé- rences d'humidité. Il se détache au contraire au cours du temps des bornes et/ou du couvercle du boîtier et devient ainsi non étanche. L'invention vise à éliminer les inconvénients de l'état actuel de la technique et à proposer un dispositif d'étanchéité des bornes, à l'égard des gaz et liquides, pouvant durer sous toutes les conditions variables de service. Selon les caractéristiques principales de l'in- vention, le couvercle en matière plastique du boîtier de l'accumulateur présente la forme d'une cuvette dans la zone comportant une ouverture permettant le passage de la borne. On applique-sur le fond de la cuvette une couche inférieure constituée d'une composition à couler et faire durcir, avantageusement une résine à deux constituants résistant bien aux acides; on place par-dessus une couche intermédiai- re, contiguë, en une matière thermoplastique résistant bien aux acides, à élasticité permanente, constituée avantageuse- ment d'une colle thermofusible comme, par exemple des poly- mères d'acrylate d'éthylène ou d'autres produits de ce genre ou en bitume, en cire, en résine, en une matière grasse, et, par-dessus, on place une autre couche supérieure, conti- guë, formée d'une composition à couler et faire durcir, avantageusement une résine en deux constituants résistant bien aux acides. On obtient de cette façon un dispositif d'étanchéité très stable. Si la borne présente une gorge annulaire dans la zone de cette couche supérieure, celle-ci s'accrochera ou s'ancrera à la borne de façon à garantir la nonvariabilité de sa position par rapport à cette borne et l'on obtiendra ainsi une étanchéité totale dans toutes les conditions de service de l'accumulateur. Entre l'ouverture de passage de la borne dans le fond de la cuvette, et la borne, on place avantageusement une rondelle d'étanchéité qui est de préférence en une gomme ou matière plastique résistant bien aux acides. Cette ron- delle d'étanchéité a notamment pour but de recouvrir l'in- tervalle d'air entre la borne et l'ouverture de passage de cette borne dans la zone, en forme de cuvette, du couvercle en matière plastique, de sorte qu'aucune partie de la compo- sition fluide, disposée par coulée, ne s'écoule pendant le durcissement de cette composition à l'intérieur de l'accu- mulateur. En outre., cette rondelle d'étanchéité contribue également à l'amélioration de l'étanchéité totale. On aurait pu obtenir la zone en forme de cuvette du couvercle de matière plastique en montant une cuvette ou un cylindre sur un couvercle plan de matière plastique, de façon à obtenir une cuvette. Il vaut cependant mieux réa- liser une cavité en forme de cuvette dans la zone de l'ouver- ture de passage de la borne. Avantageusement, cette cavité en forme de cuvette est dirigée vers l'intérieur de l'accu- mulateur et est réalisée en une seule pièce ou d'un seul bloc avec le couvercle de matière plastique. Dans un exemple préféré de mise en oeuvre, on utilise une polyoléfine, par exemple du polyéthylène ou du polypropylène, comme matière de réalisation du couvercle. Le dispositif de l'invention peut alors amortir et "absorber" les forces mécaniques agissant axialement sur la borne, du fait que les côtés intérieurs des couches inférieure, intermédiaire et supérieure continuent à adhérer à la borne mais que les côtés externes de ces couches peuvent glisser de façon étanche sur le côté interne ou la paroi interne de la cuvette formée par le couvercle, sans que ce glisse- ment nuise à l'étanchéité. Un exemple nullement limitatif de l'invention sera maintenant décrit plus en détail en regard de la figure unique annexée montrant, en coupe longitudinale partielle, un dispositif d'étanchéité d'une borne à l'égarddes gaz et des liquides. Sur la figure unique, la référence 1 désigne une borne présentant une gorge annulaire 8 dans la zone d'une- couche supérieure 7 d'une composition durcie après coulée. Une zone en forme de cuvette 10 se prolongeant vers l'inté- rieur de l'accumulateur est réalisée d'une seule pièce avec un couvercle 2 en matière plastique. La borne 1 traverse une ouverture de passage 3 ménagée en position essentiellement centrale dans la cuvette 10. Un joint d'étanchéité en forme de rondelle 9 est placé entre le fond 4 de la cuvette et la borne 1. Sur le fond 4 est obtenue par coulée une couche inférieure 5 immédiatement surmontée d'une couche intermé- diaire 6 en collea thermoplastique. Une seconde composition durcie après coulée, ayant la forme d'une couche supérieure 7, est disposée au-dessus de la couche 6, dans la zone de la gorge annulaire 8 de la borne-l dans laquelle cette cou- che 7 pénètre. Pour produire un tel dispositif d'étanchéité de bornes d'accumulateurs, on introduit la borne 1 de l'ac- cumulateur dans l'ouverture de passage 3 réalisée en une position essentiellement centrale de la zone 10, en forme de cuvette, du couvercle 2 de matière plastique, puis l'on place le joint 9 d'étanchéité, en forme de rondelle de gomme ou matière plastique résistant bien aux acides entre l'ouver- ture 3 du fond 4 de la cuvette et la borne 1, de manière qu'il ne reste pas d'intervalle d'air entre la borne 1 et le fond 4. Puis l'on introduit sous forme fluide, sur le fond 4 de la cuvette 10, la composition de coulée, constituée avantageuse- ment d'une résine à deux constituants résistant bien aux acides, et on laisse cette composition durcir et devenir une couche inférieure 5 solide. Puis l'on introduit à l'état fluide une matière thermoplastique, résistant bien aux aci- des, à élasticité permanente, qui constituera la couche intermédiaire 6 contiguë de la couche inférieure 5. La couche 6 est avantageusement constituée d'une colle thermofusible. comme, par exemple, des polymères du type acrylate d'éthyle ou d'autres produits de ce genre ou elle est formée de bitume, de cire, de résine, de matière grasse. On laisse refroidir cette couche intermédiaire 6 jusqu'à ce qu'elle se soit soli- difiée en donnant une couche intermédiaire 6 à élasticité permanente. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure unique, on verse ensuite une seconde composition de coulée, constituée avantageusement d'une résine à deux consti- tuants résistant bien aux acides, et on la laisse également durcir pour constituer une couche supérieure 7. Il est très souhaitable de prévoir une gorge annulaire 8 qui améliore notablement la fixation de blocage de l'ensemble du disposi- tif d'étanchéité à la borne 1. Le dispositif de l'invention comporte donc une colle thermofusible, qui joue un bon rôle d'étanchéité mais dont la forme n'est pas stable, entre deux couches de composi- tion durcies après coulée, dont la forme est stable et qui résistent bien à la pression. Ce dispositif permet d'obtenir, de façon étonnamment simple dans toutes les conditions de service, comme des conditions impliquant une variation-de la température, une variation de la pression interne, des sollicitations mécaniques par suite des chocs et vibrations et un déplacement axial des bornes, etc., une étanchéité sûre et durable des bornes à l'égard des gaz et des liquides. Ainsi, la colle thermofusible, à élasticité permanente est comprimée, selon les sollicitations subies, partiellement ou entre de fins intervalles d'air qui, l'expérience l'a montré, se forment au bout d'un certain temps entre le couvercle et la composition coulée, ainsi qu'entre les.bornes et la compo- sition couléeet qui ont provoqué jusqu'à présent l'appari- tion de zones de mauvaise étanchéité. Il va de soi que,-sans sortir du cadre de l'in- vention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif d'étanchéité décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité, à l'égard des gaz et des liquides, des bornes d'accumulateurs dont le boîtier est en matière plastique, surtout en polyéthylène ou en polypropylène, notamment pour des accumulateurs au plomb, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte: a) un couvercle (2) de matière plastique for- mant une cuvette (10) dans la zone d'une ouverture (3) de passage d'une borne (1) de l'accumulateur; b) sur le fond (4) de la cuvette (10), une couche inférieure (5) de composition durcie après coulée, avantageusement une résine à deux constituants résistant bien aux acides; c) immédiatement au-dessus de la couche (5), une couche intermédiaire (6) en une matière thermoplastique à élasticité permanente, résistant bien aux acides, avanta- geusement une colle thermofusible, comme par exemple des polymères du type acrylte d'éthyle ou en d'autres produits de ce genre, ou en du bitume, de la cire, une résine ou matière grasse; et d) immédiatement au-dessus de la couche inter- médiaire (6), une couche supérieure (7) en une composition durcie après coulée, avantageusement une résine à deux constituants résistant bien aux acides. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la borne (1) présente une gorge annulaire (8) dans la zone de la couche supérieure (7). 3. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un joint d'étanchéité (9), avantageusement en une gomme ou ma- tière plastique résistant bien aux acides, entre l'ouverture (3) ménagée dans le fond (4) de la cuvette et la borne (1). 4. Dispositif d'étanchéité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone en forme de cuvette (10) du couvercle (2) de matière plastique s'étend vers l'intérieur de l'accumulateur et est avantageusement formée d'une seule pièce avec le couvercle (2). 5. Dispositif d'étanchéité selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en cas de déplacements axiaux de la borne, les côtés internes des couches inférieure (5), intermédiaire (6) et supérieure (7) continuent à adhérer à la borne, cependant que les côtés externes de ces couches peuvent glisser de façon étanche sur les côtés internes de la zone (10) en forme de cuvette du couvercle (2) de matière plastique. 6. Procédé pour produire un dispositif d'étan- chéité, à l'égard des gaz et liquides, des bornes d'accumula- teurs dont le boîtier est en matière plastique, surtout en polyester ou en polypropylène, notamment pour des accumula- teurs au plomb, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, procédé caractérisé en ce que: a) on introduit la borne (1) dans l'ouverture de passage (3) ménagée en position essentiellement centrale de la zone en forme de cuvette (10) du couvercle (2) de ma- tière plastique; b) on place un joint d'étanchéité (9), en forme de rondelle de gomme ou de matière plastique résistant bien aux acides, entre l'ouverture (3) du fond (4) de la cuvette et la borne (1); c) on introduit une composition fluide de ré- sine à deux constituants, résistant bien aux acides, sur le fond (4) de la partie en forme de cuvette (10); d) on laisse durcir cette composition pour ob- tenir une couche inférieure (5) solide; e) on introduit une matière thermoplastique, à élasticité permanente, résistant bien aux acides, avanta- geusement une colle thermofusible, comme par exemple des polymères acryliques ou d'acrylate d'éthyle ou d'autres pro- duits de ce genre ou du bitume, de la cire, une résine, de la matière grasse, pour former une couche intermédiaire (6) contiguë de la couche inférieure (5); f) on laisse refroidir la couche intermédiaire (6) jusqu'à ce qu'elle donne par solidification une couche intermédiaire (6) à élasticité permanente; et g) on applique par coulée une seconde composition, de préférence une résine à deux constituants résistant bien aux acides, et on laisse durcir pour obtenir une couche supérieure (7) de composition durcie après coulée.