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"Procédés, dispositifs et moules pour la fabrication de bacs en zinc pour éléments galvaniques, batteries et analogues".
Les objets de la présente invention sont des procédés, des dispositifs et des moules pour la fabrication des bacs en zinc pour éléments galvaniques, batteries et analogues.
Lé but de l'invention est de fabriquer des bacs en zinc en métal à texture serrée dont la couture d'assemblage n'est pas, comme habituellement jusque présent, soudée ou brasée, mais qui, contrairement à ceci sont assemblés du fait que la couture dtassemblage se forme par coulée par injection. Com- me produit d'assemblage* on peut se servir de zino avec ou sans adjuvants, ou encore d'un autre métal ou matière de marne
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ordre qui, au sens électrique, est inactif vis-à-vis du zinc de l'élément.
Ce produit est injecté sous pression à l'état fluide dans un moule à demeure et opère l'assemblage des par- ties suivant une couture d'assemblage longitudinale tandis que le fond du bac est adapté par coulée simultanément ou plus tard.
Le nouveau procédé de fabrication des bacs en zino de 1' espèce pour éléments galvaniques par coulée par injection et avep utilisation d'une tôle de zinc cylindrique correspondant à la forme du bac se caractérisa par le fait qu'au cylindre en tôle de zinc placé dans un moule permanent et pourvu avan- tageusement de bords de tôle dirigés vers l'extérieur, on ap- plique par coulée le fond du bac et la couture d'assemblage du cylindre par intervention sous pression de zinc fluide avec ou sans adjuvante ou d'un autre métal ou matière de même ordre ou encore inactif vis-à-vis du zinc de l'élément dans le sens électrique du mot.
On peut, à cet effet, pour fabri- quer le fond du bac et former la couture d'assemblage du cy- lindre en zinc disposé dans un moule permanent, également se servir d'un alliage dont le point de fusion est moins élevé que celui du zinc, alliage qui au sens électrique se comporte également de façon inactive vis-à-vis du zinc de l'élément.
De préférence, le .processus opératoire est le suivant.
On adapte au cylindre en zinc disposé dans un moule à demeure et pourvu avantageusement de bords de tôle dirigévers l'ex- térieur, le fond du bac et on forme la couture d'assemblage du cylindre par l'intervention de,métal fluide, en une seule passe opératoire.
Le cas échéant, le processus opératoire ci-dessus de la fabrication du fond du bac et de la couture d'assemblage lon- gitudinale de celui-ci peut aussi s'accomplir en deux stades séparés; au cours du premier stade, on forme la couture lon- gitudinale à peu près sans joints par le procédé de coulée
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par injection; au cours de la seconde passe, on forme et on applique le fond soit par injection, soit encore par interven- tion d'une masse isolante et ce avec ou sans disposition simul. tanée d'un couvercle de fond que l'on y introduit ou que l'on pose dessus.
Si, pour des raisons déterminées, le fond du bac doit être en matière isolante, on adapte ce fond du bac par coulée sous pression, au cylindre en zinc, par introduction dans le moule d'une masse fluide et isolante.
Un moule qui convient particulièrement pour la réalisât ion du procédé est un moule qui se caractérise par un évidement se dirigeant -dans le sens de la couture d'assemblage du cy- lindre en zinc, évidement qui aboutit à l'évidement nécessaire patzr la préparation du fond du bac.
Pour pouvoir pratiquer le procédé qui vient d'être décrit ,également comme procédé de série, on peut donner au moule , la forme requise pour que les orifices de remplissage des ca- naux d'alimentation se trouvent disposés les uns près des autres, de la sorte le moule devient un moule permanent mul- tiple.
De préférence, chaque cylindre en zinc est conçu de ma- nière à présenter deux arêtes dirigées vers l'extérieur ou accessoires de même genre, qui viennent se placer dans le ca- nal d'alimentation du moule permanent ou des moules permanents de telle panière qu'il se produise lors de l'arrosage de ces arêtes par le produit d'assemblage fluide introduit sous pres- sion, un assemblage intime des pièces. En vue d'une forme de réalisation spéciale, la partie fond du cylindre en zinc peut aussi être pourvue d'un rebord.
Conformément à la présente invention, on réalise une éco- nomie considérable dans le prix de revient. On évite en outre la perte de métal considérable qui se produit dans les procès dés actuels consistant à former les fonds usuels de bacs, ronds et rapportés , par'estampage. Ensuite, on forme des coutures d'assemblage parfaitement étanches. Enfin, on ne doit
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pas omettre de signaler que le nouveau procédé supprima tout travail nuisible à la santé ; eneffet, il permet la fabrica- tion mécanique en série. alors que les procédés en vigueur jusqu'à ce jour, par soudage et brasage, exigent une interven- tion individuelle pour chaque bac en zinc séparé.
Pour réaliser le procédé, on se sert d'un moule permanent, dénommé moule à demeure, dont les parties se oomposent de coquilles dans lesquelles on injecte sous pression -la matière qui sert à former la couture d'assemblage; l'assemblage du cylindre en zinc est formé par une texture homogène, exempte de bulles avec formation d'une surface nette au point d'as- semblage - et ce aussi bien du coté de l'intérieur du bac que du coté extérieur - tandis qu'en même temps, la matière in- jectée dans le moule permanent sous pression forme le fond du bac.
Les dispositifs permettant de réaliser le procédé sont représentés par les dessins ci-joints par des formes de réa- lisation données à titre d'exemples.
La figure 1 montre en vue en plan un cylindre en zinc qui doit encore avoir sa couture d'assemblage; la figure la est une coupe longitudinale du cylindre en zinc conforme à la figure 1, mais avec sa couture d'as- semblage; la figure 1b est une coupe de la figure 1; la figure 2 est une autre modalité de réalisation, en vue en plan, d'un cylindre en zinc qui doit avoir une cou- ture d'assemblage longitudinale presqu'exempte de jointe; la figure 2a est une coupe transversale du cylindre en zinc conforme à la figure 2 avec les arêtes coudées par rapport à la paroi du cylindre en vue de la for- mation d'une couture d'assemblage longitudinale presqu'exemp- te de joints;
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La figure 3 est une autre modalité de réalisation du cy- lindre en zinc vu en plan destiné à recevoir une couture d'as- semblage presqu'exempte de joints; la figure 3a est une coupe transversale du cylindre en zinc conforme à la figure 3 dont les arêtes présentent des re- bords arqués en vue de la formation de la couture d'assemblage presqu'exempte. de joints; la figure 4 est une vue de côté partie en coupe, d'un cylindre en zinc à couture d'assemblage longitudinale presqu' exempte de Joints, et ce, présentant en bas un rebord de fond en forme d'appendice,tandis que la figure 4a est une coupe à travers le rebord en forme d'appendice du fond, un couvercle de fond y tant disposé;
les figures 5, 5a et 5b montrent la section de moule in- férieure 1 du moule de coulée destiné à recevoir le cylindre en zinc et qui de préférence est en trois parties; les figures 6, 6a et 6b montrent la section médiane de moule 11 du moule en trois pièces à évidement dirigé dans le sens de la couture d'assemblage du cylindre en zinc;
les figures 7, 7a et 7b montrent la section de moule iii du moule en trois parties et ce avec le fond et le canal an- nulaire d'arrivée de la matière ainsi que les interruptions et le canal d'alimentation. On fera remarquer à ce sujet que cette disposition des conduits ne représente qu'une modalité de réalisation donnée à titre d'exemple, étant donné que des modifications peuvent être apportées à la réalisation du moule de coulés, sans que l'on sorte pour cela du cadre des reven- dications.
Ainsi que le montrent les dessins (fig.1,la et 1b), le cylindre en zinc 1 est pourvu de deux arêtes ou organes de même genre 1' et 1" dirigées de préférence vers l'extérieur, ces arêtes pénètrent a peu près jusque mi-distance dans l'é- videment latéral f prévu dans la section da moule construit à cette fin (fig.6b) afin que lorsque s'opère le remplissage
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de cet évidement f (fig.6) par le métal fluide ou par une autre matière, c'est-à-dire lors du soudage par injection de la pièce d'assemblage extérieure 4, il se réalise un assem- blage intime entre les arêtes du cylindre en zinc et avec la couture du fond 7 étant donné que simultanément, on applique, en-dessous, sur la paroi longitudinale du cylindre en zinc l, : un fond 3.
A l'opposé de la première modalité de réalisation, dans la modalité conforme aux figures 2 et 2a, le cylindre en zinc 1 est pourvu de deux arêtes ou analogues 3'et 2"/dirigées vers l'extérieur; par suite de leur forme et de celle du cylindre, elles viennent se poser à plat l'une contre l'autre ;
cette position est également maintenue dans la coquille spéciale mentionnée ci-dessus f ou encore dans la section de moule f pendant que s'accomplit le processus de l'injection, de manié- re que lors du soudage par injection de la pièce d'assemblage extérieure 4, il se forme un cylindre pourvu d'une couture presqu'exempte de joints, à l'intérieur duquel ne pénètre au- cune parcelle de métal ou matière injecté, même dans le cas où la matière fluide pénètre dans le moule permanent sous une pression considérable.
Les arêtes coudées 2' et 2" sont,même au contraire, encore plus intimement pressées l'une sur l'au- tre sous l'effet de la pression du produit d'assemblage qui arrive, de sorte que l'on forme ainsi un corps creux à cou- ture d'assemblage presque dépourvue de joints.
On procède de façon analogue conformément à la troisième modalité de réalisation (fig.3 et 3a). Dans ce cas, le cylin- dre en zinc 1 est pourvu d'arêtes à rebords arqués 3' et 3" qui de même, par suite de leur forme spéciale et de celle du cylindre viennent se poser régulièrement et à joint l'une sur l'autre et conservent cette position également dans la section de moule f ou coquille spéciale pendant que s'accomplit le processus de l'injection.
De cette manière, lorsque se
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produit l'injection de la pièce d'assemblage extérieure 4, il se forme un cylindre presqu'exempt de joints à l'intérieur du- quel pendant le processus opératoire, il ne peut pénétrer de matière injectée, d'autant plus que la matière injectée,arri- vant sous une pression considérable dans le moule,donne une pression contre ou encore derrière les rebords arqués 3' et 3". rebords qui sous l'effet de cette pression sont encore plus intimement pressée l'un sur l'autre ou l'un contre l'autre, de manière que de la sorte on forme ainsi également un corps creux presqu'exempt de joints.
Un corps creux de l'espèce (fig.t 4a) peut - si c'est désirable 1 présenter en bas plus opportunément un bord 5 ra- battu ce qui permet ou bien de fixer facilement le fond du cy- lindre par l'introduction de métal injecté de coulée, soit de fixer un couvercle de fond 6 en zinc ou toute autre matière appropriée qui peut alors être assemblé par un isolant appro- prié avec le fond 6.
L'assemblage des diverses arêtes 1' et 1". ou 2' et 2" ou encore 3 et 3" peut, si on le désire, être opéré par de la masse de coulée ou produit de même genre au lieu de l'être par du métal; ces pièces, en effet, collant l'une sur l'autre ou l'une à l'autre de manière à former de la sorte facilement un assemblage étanohe et de bonne qualité.
Pour certaines fins, le placement du fond du cylindre 6 peut également se faire par l'intervention d'une masse de cou- lée ou le dit fond peut être formé par une masse de coulée.
Remarquables /dans la fabrication du cylindre de l'élément en zinc ou du bac d'élément en zino conforme à la présente in- vention sont le façonnage et la conformation préciteés des arêtes ou rebords des parties terminales du cylindre qui per- mettent de rapporter exactement ou de rendre bien étanche la couture longitudinale du cylindre, c'est-à-dire de former une couture presque sans joints, et ce aussi bien en ce qui con-
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cerne la couture longitudinale que oelle du fond de manière qu'il ne peut pénétrer presque rien-.,de la matière injectée, à l'intérieur du bac.
Cette étanchéité de la couture etc. procure enfin cet avantage considérable que l'on peut opérer dans le procédé de coulée par injection aussi bien avec du zinc qu'avec tous autres alliages mécaniques appropriés et qu'en se servant d'une masse d'obturation, d'isolant ou de coulée, la confection de la couture longitudinale du cylindre et le placement du fond peuvent se faire rapidement et écono- miquement dans la pratique rationnelle de l'industrie.
Des essais pratiques avec du zinc chimiquement pur ont montré notamment que lors de l'application du procédé décrit à l'origine, il se produit des températures très élevées dans le moule permanent; or, l'examen du produit final a montré que l'on doit éviter autant que possible d'échauffer trop fortement les parois de zinc du cylindre de l'élément, afin de ne pas diminuer les propriétés mécaniques et électriques du zinc métal, diminution qui peut avoir une influence nui- sible sur ses propriétés de métal d'électrode.
Or si l'on se sert pour le soudage de la couture d'assemblage aux parois latérales par injeotion et pour le placement du fond sur le cylindre en zinc, de zinc commercial de la composition chimi- que habituelle bien connue, réchauffement important ci-dessus signalé de toutes les parties entrant en jeu devra se produi- re, échauffement qui dans certains cas peut avoir cette in- fluence nuisible dont question sur les propriétés du métal zinc.
Pour éviter ces inconvénients, on peut remplacer le zinc à injecter de qualité commerciale courante par un alliage ayant, au point de vue mécanique.la même valeur que le zino pour le but final visé, mais qui est inactif dans le sens électrique vis-à-vis du zinc courant commercial; alliage qui a un point de fusion peu élevé.
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On a constaté que le zinc contenant du cadmium ou du bis- muth était une matière d'injection avantageuse pour la con- fection de la couture d'assemblage; ou encore on peut employer un alliage métallique à point de fusion inférieur à celui du zinc chimiquement pur ; en une seule et même passe opératoire, le fond en métal de l'espèce ou en un autre métal d'injection analogue peut être soudé au cylindre en zinc.
L'alliage que l'on emploie avec succès à un point de fusion inférieur à courant
418 C point de fusion du zinc commercial et, à assez basse température déjà,procure les avantages indiqués.,
Le moule employé pour réaliser le procédé et représenté par les figures 5 à 7b opère comme suit:
On plante le cylindre en zinc 1 à arêtes coudées l'et
1", 2' et 2", 3' et 3" sur le mandrin! de la section de mou- le inférieure i et ce de manière que les surfaces de la cou- ture longitudinale suivent une direction donnée. On met alors la section de moule intermédiaire II sur la section inférieu- re - partant également sur le cylindre en zinc.. et l'on amè- ne la couture longitudinale du cylindre en zinc exactement dans la médiade de l'évidement f.
On met maintenant la sec- tion supérieure du moule III sur la section intermédiaire et l'on assemble tout le dispositif à l'aide d'organes de serrage xxxxxxxxx appropriés.
A présent, le moule est prt pour la coulée. L'introduc- tion de la matière qui doit opérer l'assemblage se fait con- formément au procédé de coulée par injection par l'interven- tion d'une pompe.
La caractéristique spéciale du moule permanent réside dans la disposition particulièrement avantageuse des coulées.
Le métal fluide ou autre matière appropriée pénètre par le e conduit de coulée/(fig7) dans l'évidement ou conduit longi... tudinal f et en même temps dans le conduit d'alimentation an- nulaire De ce dernier il arrive par les encoches h,i,k,l
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dans l'espace creux m de l'évidement du fond du moule de coulée.
Ici de même que dans l'évidement ou le canal ou conduit lon- gitudinal f, le métal fluide ou matière analogue alunit aux surfaces de la couture ou encore aux arêtes 1' et 1" ou 2' et 2" ou 3' et 3" du cylindre en zinc 1 et forme, après refroidis- sement une texture solide avec ces dernières. On ouvre alors le moule et l'on expulse le bac en zinc en se servant à cet effet d'un outil que l'on introduit à travers le mandrin de la section de moule inférieure.
Les encoches h, i, k, 1 sont dis- posées de manière que lors de l'expulsion du bac en zinc, la matière des encoches ourrait encore adhérer au bac en zinc soit ébarbée. @
Il est clair que des modifications peuvent être apportées à la forme et à la conformation des parties, soit en ce qui con- cerne le cylindre en zinc, le fond du bac , soit en ce qui con- cerne l'exécution du moule, particulièrement au point de vue de la disposition des canaux ou conduits d'alimentation de ma- tière à injecter dans le moule etc., sans que l'on s'écarte pour cela du cadre des revendications de la présente invention.
REVENDICATIONS.
EMI10.1
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1./ Procédé pour la fabrication de bacs en zinc pour élé- ments galvaniques, batteries et analogues par coulée par injec- tion avec emploi d'une tôle cylindrique en zinc correspondant à la forme du bac, caractérisé par le fait que l'on fixe au cylindre en zinc placé dans un moule permanent et pourvu avan- tageusement d'arêtes dirigées vers l'extérieur, le fond du bac et la couture d'assemblage du cylindre par introduction de zinc à l'état fluide ou encore d'un autre métal ou matière équivalent ou métal ou matière inactif vis-à-vis du zinc de l'élément,au sens électrique du mot, (p. ex. masse de coulée), sons pression.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.