Brevet FR2501366A1 — publié le 19820910

1. La présente invention concerne un procédé de fixa- tion d'une butée de flotteur dans un détecteur de niveau de liquide. Le détecteur de niveau de liquide auquel s'applique la présente invention est d'un type comprenant un boîtier de commutateur en résine synthétique thermoplastique qui est disposé dans une cuve de façon à s'étendre dans la direction verticale, un commutateur actionné magnétiquement qui est disposé à l'intérieur du boîtier, un flotteur monté sur la partie extérieure du bottier de commutateur de façon à pou- voir coulisser librement dans la direction verticale, un ai- mant permanent fixé au flotteur, et la butée de flotteur qui est fixée à l'extrémité libre du boîtier de commutateur de façon à limiter la course vers le haut ou la course vers le bas du flotteur. Selon le procédé classique de fixation d'une butée de flotteur, la butée est fixée à l'extrémité libre du bol- tier de commutateur en matériau thermoplastique en la montant, après avoir pratiqué un trou central sur l'extérieur d'une partie en saillie de calfatage massive, en forme de colonne, formée sur l'extrémité libre du boîtier de commutateur et en appliquant une température élevée à l'extrémité de la partie en saillie de calfatage au moyen d'un outil de calfatage chauffé de façon à faire fondre sa surface et à la transfor- mer en une masse qui s'écoule sur la butée de flotteur pour 2. former une partie qui, en durcissant-, bloque la butée en place. Cependant, avec la procédé classique, la partie de blocage durcie s'étendant depuis la partie de calfatage en saillie jusqu'à la butée de flotteur présente une mauvaise résistance mécanique à cause de la carbonisation et de la présence de bulles d'air emprisonnées, ces deux phénomènes étant lerésultat de la fusion de la partie en saillie à une température élevée. Par conséquent, lorsque le flotteur, pouvant coulisser dans le sens vertical, heurte la partie de blocage fixe,celle-ci a tendance à briser le boîtier de commutateur, détachant le flotteur du boîtier de sorte que les performances du détecteur sont compromises. Par conséquent, un objet de la présente invention est un procédé de fixation d'une butée de flotteur dans un dé- tecteur de niveau de fluide ayant une résistance mécanique suffisante pour éviter sa chute à la suite de la rupture par choc de la partie de blocage. Selon la présente invention, l'objet précédent est satisfait avec un procédé de fixation d'une butée de flotteur dans un détecteur de niveau de liquide, qui comprend la réa- lisation d'une partie de calfatage en saillie située à l'ex- trémité libre du boîtier de commutateur en forme de cylindre creux, le montage de la butée de flotteur sur l'extérieur de la partie de calfatage en saillie,le chauffage d'un outil de calfatage jusqu'à une température inférieure au point de fusion du matériau constituant le boîtier de commutateur, et la compression de l'outil chauffé contre la portion extrême de la partie de calfatage en saillie de façon à répandre l'extrémité de celle-ci vers-l'extérieur dans le sens ra- dial. Lors du séchage,l'extrémité de la partie répandue maintient la butée en place à l'extrémité libre du boîtier de commutateur. Les inconvénients duprocédé classique de fixa- tion d'une butée de flotteur dans un détecteur de niveau de liquide, la configuration générale du détecteur lui-même,et les caractéristiques et avantages du procédé de fixation de la butée de flotteur selon la présente invention apparaîtront plus clairement à la description suivante faite en liaison 3. avec les dessins d'accompagnement dans lesquels des référen- ces identiques représentent les mêmes parties ou des parties analogues dans tous les dessins, dans lesquels: La figure 1 est une représentation d'un exemple de détection de niveau de liquide d'un type auquel la présente invention s'applique; La figure 2 est une vue en coupe décrivant la fa- çon avec laquelle la butée de flotteur est fixée à un bol- tier de commutateur d'un détecteur de l'art antérieur; lM La figure 3 est une vue agrandie de la partie A représentée en figure 2; La figure 4 est une vue en coupe des conditions pré- cédant immédiatement une opération de calfatage selon un mo- de de réalisation de la présente invention; La figure 5 est une vue de côté permettant de dé- crire une opération de calfatage selon un mode de réalisation de la présente invention; et La figure 6 est une vue en coupe représentant le résultat obtenu après l'opération de calfatage. Dans la description détaillée qui suivra, un exem- ple de détecteur de niveau de liquide auquel se rapporte la présente invention est représenté en figure 1. Un réservoir 1 qui, dans le cas présent, est supposé alimenter un cylin- dre de frein de véhicule automobile, comprend une cuve 2 com- portant une ouverture 2a dans sa partie inférieure et un cha- peau en caoutchouc 3 qui se monte de manière amovible sur l'extrémité supérieure ouverte de la cuve 2. A l'intérieur du réservoir 1 se trouve un détecteur de niveau de liquide 4 qui procède à une détection lorsque le niveau du fluide de frein à l'intérieur du réservoir 1 tombe à une hauteur prédéterminée, ce qui indique la nécessité d'une remise à ni- veau du fluide de frein. Le détecteur 4 comprend un boîtier de commutateur 5 en résine synthétique thermoplastique,par exemple en matériau dit nylon 6 ou en polypropylène, qui est relié à son extrémité supérieure au chapeau 3, son extrémité inférieure étant ouverte, un commutateur 6 qui est générale- ment un commutateur à lames à l'intérieur du boîtier 5 et 4. est actionné par une force magnétique, un flotteur 7 sur l'extérieur du boîtier 5 qui peut coulisser librement vers le haut et vers le bas le long de ce boîtier, un aimant per- manent 8 fixé au flotteur 7, et une butée 9 de flotteur fi- xée à l'extrémité inférieure ou extrémité libre du boîtier de façon à limiter la course descendante du flotteur 7 dans l'exemple présent. Le bolier 5 comporte une partie à gradin 5a, qui a pour fonction de limiter la course ascen- dante du flotteur. La réalisation est telle que la partie 5a est ménagée à un niveau qui est à une distance convena- ble au-dessous du niveau maximum du fluide de frein, mais n'est pas tel qu'il provoque l'actionnement du commutateur 6 lorsque le flotteur 7 est en contact avec la partie à gradin. En marche, le flotteur 7 se trouve à l'extrémi- té supérieure de sa course, butant contre la partie à gra- din 5a du boîtier 5, lorsque le réservoir 1 est rempli de fluide de frein. Mais, lorsque le niveau tombe par suite de la consommation de fluide, le flotteur 7 et par conséquent l'aimant permanent 8 qui y est fixé finiront par coulisser vers le bas le long du boîtier de commutateur car ils sui- vent le niveau dans sa descente. Lorsque le niveau atteint la hauteur prédéterminée, l'aimant permanent 8 actionne le commutateur 6, lequel répond en émettant un signal électri- que. La fin de la course descendante du flotteur 7 est dé- cidée par la butée 9 de flotteur d'une manière telle que l'aimant permanent 8 maintient le commutateur 6 à l'état d'actionnement. Le commutateur 6 continue par conséquent à produire le signal électrique quelle que soit l'importance de la chute du niveau du fluide au-dessous de la hauteur pré- déterminée. Dans l'agencement représenté en figure 1, le boî- tier 5 de commutateur et le chapeau 3 sont des éléments fi- nis qui sont réunis l'un à l'autre. Dans une variante de réalisation, le chapeau peut ètre constitué d'une résine synthétique et moulé de façon à former un corps en une pièce avec le boîtier de commutateur. Dans une autre variante, le 2501366 bottier de commutateur peut être en sailie vers le haut dans la cuve à partir de sa partie inférieure, auquel cas la butée de flotteur est disposée de façon à limiter la course du flotteur vers le haut contrairement à l'exemple de la figure 1. Dans le détecteur de niveau de liquide du type dé- crit, la butée 7 est conventionnellement fixée à l'extrémi- té libre du boîtier 5 de commutateur par un procédé bien connu qui sera maintenant décrit en liaison avec la figure 2. La première étape consiste à former une partie 5b en sail- lie, massive, en colonne, à des fins de calfatage, sur la face extrême de l'extrémité libre du bottier 5 de commuta- teur. Ensuite, la butée 9 de flotteur, au centre de laquel- le on a pratiqué un trou de diamètre suffisant, est montée sur l'extérieur de la partie en saillie 5b. L'extrémité de la saillie 5b est alors calfatée au cours d'un processus de calfatage à haute température, de façon à faire fondre la partie en saillie 5b pour la transformer en partie 5c qui bloque, ou maintient fermement en place,la butée de flot- teur. Selon le processus de calfatage à haute température, un outil de calfatage est chauffé à une température qui est supérieure au point de fusion de la résine synthétique cons- tituant le bottier 5 de commutateur. L'outil est alors ap- pliqué sous pression contre l'extrémité de la partie en sail- lie 5b,provoquant une fusion continue de la couche en surfa- ce jusqu'à ce que l'extrémité se gonfle vers l'extérieur pour former la partie de blocage 5c qui, en durcissant, main- tiendra en place la butée de flotteur. De façon à éviter que la résine synthétique à l'état fondu ne se fixe à l'outil de calfatage, il est de pratique courante de chauffer l'outil à une température supérieure à la température de décomposition de la résine synthétique. Mais, avec le procédé classique précédent de fixa- tion d'une butée de flotteur, seule la couche en surface à l'extrémité de la partie en saillie 5b fond au cours de l'opération de calfatage. Par conséquent,la partie de bloca- ge 5c s'étendant entre la partie en saillie 5b et le côté in- 6. ?501365 férieur de la butée 7, en particulier à l'endroit o elle est reliée à la partie en saillie 5b, n'a qu'une petite épaisseur et entraîne des bulles d'air qui sont produites lorsque la teneur en eau de la résine synthétique est trans- formée en vapeur par chauffage à la température élevée, les bulles d'air étant emprisonnées à l'intérieur de la résine fondue pendant qu'elle durçit. En outre, des portions de la partie de blocage à l'état fondu 5c sont carbonisées par ap- plication de la haute température. Le résultat net est une diminution de la résistance aux chocs. La figure 3 permet d'apprécier les inconvénients précédents, o des bulles d'air 10 sont rassemblées dans la partie de blocage 5c, en particulier dans la zone o celle- ci est liée à la partie en saillie 5b. On peut comprendre que la résistance mécanique de la liaison entre la partie en sail- lie 5b et la partie de blocage 5c est assez mauvaise à cau- se de l'accumulation des bulles d'air. Par conséquent, lors- que le réservoir 1 est soumis à des vibrations provenant de l'extérieur comme cela peut se produire lorsqu'un véhicule se 21] déplace sur une route, le flotteur 7 rebondit vers le haut et vers le bas et frappe la butée 9 et peut provoquer le dé- tachement de la partie de blocage 5c de la partie de calfata- ge 5b. Lorsqu'un incident aussi fâcheux se produit, la butée 9 se détache du boîtier 5 de commutateur, en étant suivi par le flotteur 7 lorsque le fluide de frein atteint un bas ni- veau. La présente invention a pour but d'éviter que la butée de flotteur ne se détache du boîtier de commutateur à la suite d'un choc avec le flotteur, en soumettant la par- tie de-calfatage en saillie à un traitement de calfatage qui n'en provoque pas la fusion et par conséquent ne produit pas une partie de blocage à la structure affaiblie. La figure 4 représente la configuration précédant immédiatement l'opération de calfatage exécutée selon le pro- cédé de la présente invention. Tout d'abord un boîtier 15 de commutateur, réalisé en matériau dit nylon-6, comporte une partie de calfatage en saillie 15b qui est formée sur la face 7. 2501366 extrême de l'extrémité libre du bottier. Selon la présen- te invention,la partie en saillie 15b a la forme d'un cylin- dre creux. Ensuite, une butée 19 de flotteur, comportant un trou central, est montée sur le côté extérieur de la partie en saillie 15b, jusqu'à ce que l'extrémité de celle-ci soit située à une distance appropriée du trou. Dans ce cas, le pourtour l9a à l'embouchure du trou central de la butée dé- finit une partie en coin faisant un angle de 900 ou plus avec la surface inférieure de la butée 19. L'opération suivante de calfatage est exécutée de la manière représen- tée en figure 5. Un gabarit 21, qui est chauffé à une tem- pérature inférieure au point de fusion du nylon-6 consti- tuant le bottier 15, comprend une partie 21a en tronc de cône. La partie dirigée vers le bas du bottier 15 étant maintenue par un gabarit 20 monté à l'intérieur du bottier, la partie tronconique chauffée 21a du gabarit 21 est appli- quée dans l'ouverture définie par l'extrémité débordante de la partie cylindrique 15b, de sorte que l'extrémité 15c de la partie en saillie 15 est étalée radialement vers l'exté- rieur jusqu'à ce que sa surface périphérique extérieure vienne en contact sous pression avec le pourtour l9a défi- nissant la partie d'angle de la butée 19, comme représenté en figure 6. La raison pour laquelle on chauffe le gabarit est d'éliminer les contraintes internes dans la portion 15c de la partie en saillie 15b, ce qui permet d'éviter un retour plastique en arrière à la suite du retrait du gabarit 20. Le gabarit 20 est chauffé de préférence à une températu- re comprise entre 120 et 2200C, compte tenu du point de fusion du nylon-6 qui est compris entre 220 et 2300C. A la suite d'expériences, on a trouvé que la température optimum de chauffage était comprise entre 140 et 1500C. Le tableau suivant donne les résultats d'essais de choc exécutés en faisant varier la pression de compres- sion W du gabarit de calfatage et le t-emps de compression T pour des pièces en essai dont les diamètres intérieur et extérieur, d, D et l'épaisseur t, représentés en figure 4, sont de 3,0 mm, 5,0 mm et 1,0 mm, respectivement. 8. 2501366 TABLEAU Le tableau précédent montre que la résistance aux chocs est d'au moins 10 kg.cm pour chaque pièce en essai, ce qui constitue une nette amélioration par rapport à la ré- sistance aux chocs comprise entre 2,0 et 3,0 kg.cm obtenue avec le procédé classique représenté dans les figures 2 et 3. Dans le mode de réalisation recommandé décrit ci- dessus, on a adopté le nylon-6 pour constituer le boîtier de commutateur. Lorsqu'on utilise du polypropylène, on préfère que le gabarit 21 soit chauffé à une température com- prise entre 100 et 1400C. Selon le procédé de la présente invention, la par- tie cylindrique en saillie de calfatage 15b est ramollie mais n'est pas fondue par contact avec l'outil de calfatage 21. L'application d'une pression appropriée à cette partie pen- dant l'étape de calfatage permet par conséquent d'obtenir une épaisseur désiréedans la portion qui relie l'extrémité c, laquelle a été évasée vers l'extérieur par contact avec l'outil de calfatage, à la portion de la partie en saillie de calfatage qui n'a pas été déformée. En outre, étant don- né que l'outil de calfatage 21 est chauffé bien au-dessous de la température de décomposition de la partie en saillie b, aucune carbonisation ni formation de bulles d'air ne se produit à l'intérieur de l'extrémité évasée 15c. On a ainsi l'assurance que la résistance de la liaison entre cette por- tion et la portion non déformée de la partie en saillie se- ra suffisante pour supporter des chocs répétés entre le flotteur 7 et la butée 19. Pièce d'essai W(bars T(sec.Résistance aux 1 NO chocs (kg, cm) 1 136,0 1,60 10,4 2 117,0 1,70 12,2 3 72,0 2,75 12,9 4 58,0 2,40 12,2 I 9. 2501366 En outre, étant donné que la portion étalée ou évasée de la partie en saillie vient en contact sous pres- sion avec le pourtour l9a du trou, formé dans la butée 19 de flotteur,à la suite de l'insertion forcée de l'outil de calfatage chauffé 21, ce pourtour, qui de préférence définit un angle aigu dans une vue en coupe, mord dans la périphérie extérieure de la portion évasée. Par conséquent, bien que la portion évasée de la partie de calfatage en saillie puisse se détendre quelque peu à la suite de l'opération de calfa- tage, le contact entre la périphérie extérieure de la portion évasée et le pourtour l9a de la butée de flotteur sera main- tenu grâce à l'élasticité de la résine synthétique. Cela évi- te un jeu excessif entre la butée et le boîtier de commuta- teur. La présente invention n'est pas limitée aux exem- plescd réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 10. 250136e REVENDICATIONS 1 - Procédé de fixation d'une butée de flotteur à un boîtier de commutateur en résine thermoplastique dans un détecteur de niveau de liquide,une extrémité du boîtier étant fixée au chapeau de la cuve du détecteur,1'autre extrémité étant libre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes sui- vantes: - la formation à l'extrémité libre du boîtier de commutateur d'une partie de calfatage, cylindrique, creuse 3h, saillie; - la formation d'un trou au centre de la butée de flotteur avec un diamètre permettant le montage de la butée sur la périphérie extérieure de la partie de calfatage en saillie; - le montage de la butée de flotteur sur la péri- phérie extérieure de la partie de calfatage en saillie,l'ex- trémité de cette partie en saillie sortant du trou; - le chauffage de l'extrémité de la partie de cal- fatage en saillie sortant du trou à une température qui est inférieure au point de fusion de la résine thermoplastique constituant le boîtier de commutateur; et - l'étalement de l'extrémité chauffée de la par- tie de calfatage en saillie jusqutà ce que sa surface péri- phérique extérieure vienne en contact sous pression avec la périphérie du trou formé dans la butée de flotteur. 2 - Procédé de fixation d'une butée de flotteur selon la revendication l, caractérisé en ce que l'étape de chauffage de l'extrémité de la partie en saillie comprend les étapes suivantes: - le chauffage d'un outil de calfatage à une tem- pérature inférieure au point de fusion de la résine thermo- plastique constituant le bolier de commutateur; et - la mise en contact de l'extrémité de la partie de calfatage en saillie avec l'outil de calfatage. 3 - Procédé de fixation d'une butée de flotteur selon la revendication l, caractérisé en ce que l'extrémité chauffée de la partie de calfatage en saillie est étalée en il. 2501366 insérant de force la partie tronconique d'un outil dans la partie de calfatage cylindrique, creuse, en saillie. 4 - Procédé de fixation d'une butée de flotteur dans un détecteur de niveau de liquide d',un type comprenant un bottier de commutateur, réalisé en résine thermoplasti- que, disposé dans une cuve de façon à s'étendre dans la di- rection verticale, une de ses extrémités étant fixe et l'au- tre libre, un commutateur actionné par une force magnétique, disposé à l'intérieur du bottier de commutateur,un flotteur monté sur l'extérieur du bottier de commutareur,de façon à pouvoir coulisser libre- ment dans la direction verticale,un aimant permanent fixé au flotteur, et la butée de flotteur étant fixée à l'extrémité libre du bottier de commutateur pour limiter la course verticale du flotteur à l'extrémité libre du bottier, caractérisé en ce qu'il comprend les éta- pes suivantes: - le façonnage de l'extrémité libre du bottier de commutateur en partie de calfatage en saillie de forme cy- lindrique creuse; - la formation d'un trou au centre de la butée de flotteur suivant un diamètre permettant le montage de la butée sur la périphérie extérieure de la partie de calfata- ge en saillie; - le montage de la butée de flotteur sur la périphé- rie extérieure de la partie de calfatage en saillie; l'extré- mité de cette partie en saillie sortant du trou; - le chauffage d'un outil de calfatage à une tem- pérature inférieure au point de fusion de la résine thermo- plastique constituant le bottier de commutateur; - l'insertion par force d'une partie de l'outil de calfatage chauffé dans l'extrémité sortant du trou de la partie de calfatage en saillie de forme cylindrique creu- se, de façon à la chauffer à une température inférieure au point de fusion de la résine thermoplastique; et - l'étalement de l'extrémité chauffée de la partie de calfatage en saillie au moyen d'un outil de calfatage jusqu'à ce que la surface périphérique extérieure de cette partie en saillie vienne en contact sous pression avec la 12. 250 -16 périphérie du trou formé dans la butée de flotteur. - Procédé de fixation d'une butée de flotteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de l'outil de calfatage insérée de force dans la partie de cal- fatage en saillie a la forme d'un tronc de cône.