EP4301585A1 - Système de butée pour outil de chauffage par contact direct - Google Patents

Système de butée pour outil de chauffage par contact direct

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Publication number
EP4301585A1
EP4301585A1 EP22708183.3A EP22708183A EP4301585A1 EP 4301585 A1 EP4301585 A1 EP 4301585A1 EP 22708183 A EP22708183 A EP 22708183A EP 4301585 A1 EP4301585 A1 EP 4301585A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
follower
direct contact
opening
wall
heating
Prior art date
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Pending
Application number
EP22708183.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kourosh BAHRAMIAN
Alain POTIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Opmobility C Power Belgium Research
Original Assignee
Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA filed Critical Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA
Publication of EP4301585A1 publication Critical patent/EP4301585A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
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    • B29L2031/7172—Fuel tanks, jerry cans

Definitions

  • the present invention relates to an abutment system intended to cooperate with a heating tool by direct contact. More particularly, the invention relates to a stop system intended to cooperate with a heating tool by direct contact for a plastic welding machine of a component on an opening in a wall of a motor vehicle tank.
  • the invention also relates to a direct contact heating assembly.
  • the invention also relates to a plastic welding machine for a component.
  • the invention also relates to a method of cooperation making it possible to cause an abutment system to cooperate with a heating tool by direct contact.
  • the invention also relates to a method of heating by direct contact.
  • the invention finally relates to a process for the plastic welding of a component.
  • a heating tool by direct contact for example a heating mirror
  • Welding surface is the part of the first component heated by the direct contact heating tool to be softened and melted.
  • the first component is for example a hollow plastic body obtained by extrusion-blow molding, for example a motor vehicle tank
  • the second component is a component passing through an opening made in a wall of the hollow plastic body, for example a solenoid valve
  • the direct contact heating tool must come into contact with the edge of the opening and apply contact pressure to it.
  • a hollow plastic body obtained by extrusion blow molding is a thin-walled body compared with the same hollow plastic body obtained by injection molding.
  • a thin wall is particularly sensitive to bending and deforms all the more easily as the wall has a large surface. Consequently, the problem of applying a contact pressure on the edge of the opening is the bending deformation of the latter. Indeed, a bending deformation of the edge of the opening during the heating of the latter by the heating tool by direct contact tends to detach the welding surface from the heating tool by direct contact leading to heating. uneven welding surface. Uneven heating of the surface of welding can compromise the quality of the weld of the second component on the first component.
  • the first component is a motor vehicle tank and the second component is a component passing through the tank, such as for example a solenoid valve, poor quality welding of the second component to the first component increases the risk of leaking of the tank.
  • the object of the invention is in particular to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a stop system guaranteeing uniform heating of the welding surface of a component liable to deform in bending under the action of a heating tool by direct contact. .
  • the subject of the invention is an abutment system intended to cooperate with a heating tool by direct contact for a plastic welding machine of a component on an opening in a wall of a motor vehicle tank, system comprising a deployable member comprising:
  • an X longitudinal axis extension element chosen from the following list: rectilinear cam, rack, endless screw, inflatable balloon,
  • At least one follower coupled to the extension element to transform a translation movement along the longitudinal axis X of said at least one follower into a rectilinear or quasi-rectilinear movement of at least one point of said at least one follower in a direction not parallel to the longitudinal axis X, deployable member in which said at least one follower is able to pass from a rest position in which the abutment system is configured to pass freely through an opening in a wall of 'a motor vehicle tank in a working position in which the abutment system is configured to bear against an inner surface of the wall of the tank through which the extension element passes, said inner surface being contiguous with the opening in the tank wall.
  • the stopper system prevents the tank wall from deforming in bending when contact pressure is applied by the heating tool by direct contact on the edge of the opening.
  • Plastic welding means a set of techniques used to weld two thermoplastic parts.
  • free crossing is meant the fact of crossing the wall of the tank without touching it.
  • Straight cam means that a section of the cam, section to which the at least one follower is coupled, is straight.
  • a tank wall has an inner surface and an outer surface.
  • the inner surface is a surface facing the interior volume of the reservoir while the exterior surface is a surface facing the exterior volume of the reservoir.
  • Rectilinear or quasi-rectilinear means the fact that the movement of at least one point of said at least one follower essentially describes a line segment and not an arc of a circle.
  • each point of said at least one follower describes a straight line segment in the internal volume of the tank when said at least one follower passes from the rest position to the working position. This makes it possible to pass from the rest position to the working position in a single movement, which movement results from the sole action of the deployable member. By this arrangement, the passage from the rest position to the working position is simplified and the time necessary for this passage is reduced.
  • the support of the abutment system against the inner surface of the tank wall is chosen from a flat support, a linear support and a point support.
  • the backing provides better support against deformation of the tank wall when contact pressure is applied by the direct contact heating tool to the edge of the opening.
  • the coupling of said at least one follower to the rectilinear cam is obtained by direct contact between a first peripheral surface of said at least one follower and a planar coupling surface of the inclined rectilinear cam of a non-zero angle A with respect to the direction of the longitudinal axis X of the rectilinear cam, such that the first peripheral surface of said at least one follower is subject to follow the planar coupling surface of the rectilinear cam causing a translational movement along the longitudinal axis X of said at least one follower combined with a rotational movement of said at least one follower around an axis of rotation Y perpendicular to the longitudinal axis X when said at least one follower passes from the rest position to the working position.
  • the rectilinear movement or quasi-rectilinear of at least one point of said at least one follower in a direction not parallel to the longitudinal axis X is the result of the combination of two interdependent movements: a movement of translation of said at least one follower and a movement of rotation of said at least one follower.
  • the two movements are interdependent in that one cannot be done without the other.
  • the first peripheral surface is a rounded surface. Thus, friction is reduced.
  • Angle A is between 10° and 15°, preferably the angle A is equal to approximately 10°.
  • Angle A is the angle formed between a straight line carried by the longitudinal axis X and its orthogonal projection on a plane coinciding with the flat mating surface.
  • a second peripheral surface of said at least one follower is configured to bear against the inner surface of the wall of the tank through which the rectilinear cam passes, in the working position.
  • the support of the second peripheral surface of said at least one follower against the inner surface of the wall of the tank is chosen from a flat support, a linear support and a point support.
  • the backing provides better support against deformation of the tank wall when contact pressure is applied by the direct contact heating tool to the edge of the opening.
  • said at least one follower comprises a Y-axis rotation shaft mounted in a housing of a cylindrical support with longitudinal axis X, the cylindrical support being able to move axially along the longitudinal axis X with respect to the rectilinear cam to transform the translation movement along the longitudinal axis X of said at least one follower into the rectilinear or quasi-rectilinear movement of at least one point of said at least a follower. Thanks to this arrangement, said at least one follower is attached to the rectilinear cam.
  • the follower is a non-deformable follower, in which case the translational movement along the longitudinal axis X of said at least one follower is transformed into rectilinear or quasi-rectilinear movement of each point of said at least one follower.
  • the points of said at least one follower located on the Y axis move in a direction parallel to the longitudinal axis X while the points not located steps on the Y axis move linearly in a direction that is not parallel to the longitudinal X axis.
  • the deployable organ includes 'h' followers where n is an increasing function of the dimension of the opening.
  • n is an increasing function of the dimension of the opening.
  • the 'h' followers are arranged equidistantly on the interior surface of the wall adjacent to the edge of the opening.
  • 'h' is greater than or equal to three.
  • the support of the abutment system against the inner surface of the tank wall is an isostatic support.
  • 'h' is greater than or equal to four.
  • the support of the abutment system against the inner surface of the tank wall is a hyperstatic support.
  • the invention also relates to a direct contact heating assembly for a plastic welding machine of a component on an opening in a wall of a motor vehicle tank, the assembly comprising a direct contact heating tool and the aforementioned stop system.
  • the heating assembly prevents the tank wall from bending when heating the welding surface.
  • the direct contact heating tool includes a melt overflow limiter.
  • the molten material overflow limiter is attached to the heating tool by direct contact, for example, by means of a clamping flange.
  • the melt overflow limiter forms an assembly with the direct contact heating tool.
  • the invention also relates to a plastic welding machine for a component on an opening in a wall of a motor vehicle tank, the machine comprising the aforementioned heating assembly and a tool for assembling a component by plastic welding.
  • the plastic welding machine improves the quality of the welding of the component on the tank.
  • the invention also relates to a method of cooperation making it possible to cause the aforementioned abutment system to cooperate with a heating tool by direct contact for a plastic welding machine of a component on an opening in a wall of a vehicle tank. automobile, method comprising the following steps:
  • the outer surface of the tank wall adjacent to the opening is the weld surface.
  • the step of bringing the heating tool by direct contact into direct contact with an outer surface of the wall of the tank contiguous to the opening is carried out before the step of positioning said at least one follower in the working position .
  • the heating of the welding surface is carried out as soon as possible, which makes it possible to reduce the production time of a tank.
  • the step of bringing the heating tool by direct contact into direct contact with an outer surface of the wall of the tank contiguous to the opening is carried out after the step of positioning said at least one follower in the working position .
  • the deformation of the wall is prevented from the start of heating.
  • the step of bringing the heating tool by direct contact into direct contact with an outer surface of the wall of the tank contiguous to the opening is carried out concomitantly with the step of positioning in the working position of said at least least one follower.
  • the heating of the welding surface is carried out at the earliest while preventing the deformation of the wall at the start of the heating.
  • the invention likewise relates to a method for heating by direct contact a wall of a motor vehicle tank by a heating tool by direct contact, comprising the steps of the aforementioned cooperation method and a step of heating by contact directly from the outer surface of the tank wall adjacent to the opening by the direct contact heating tool.
  • the method of heating by direct contact prevents the tank wall from deforming in bending when heating the welding surface by the direct contact heating tool.
  • the subject of the invention is a process for the plastic welding of a component on an opening in a wall of a motor vehicle tank, comprising the steps of the aforementioned heating process and the following steps:
  • the plastic welding process improves the quality of the welding of the component on the tank.
  • FIG. 1 is a partial perspective view of a plastic welding machine according to the invention
  • FIGS. 2 to 5 are sectional views of an abutment system according to the invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of an alternative embodiment of the abutment system according to the invention.
  • Figure 1 illustrates part of a machine 40 for plastic welding of a component 100 on an opening 10 in a wall 11 of a tank 12 of a motor vehicle (not shown).
  • the plastic welding machine 40 comprises a heating assembly 20 and a tool 50 for assembling the component 100 by plastic welding.
  • the heating assembly 20 comprises a direct contact heating tool 30 and a stop system 1 according to the invention.
  • the stop system 1 is in an initial position and is located entirely in the volume outside the reservoir 12.
  • Figures 2 to 4 illustrate the abutment system 1 in a final position in which the abutment system 1 is located entirely in the interior volume of the tank 12 and cooperates with the heating tool 30 by direct contact.
  • Figure 5 illustrates the stop system 1 in an intermediate position between the initial position and the final position. In the intermediate position, the stop system 1 passes through the opening 10.
  • the abutment system 1 comprises a deployable member comprising an extension element 2, consisting here of a rectilinear cam 2, of longitudinal axis X and at least one follower 3 coupled to the rectilinear cam 2 to transform a translation movement along the longitudinal axis X of said at least one follower 3 into a rectilinear or quasi-rectilinear movement of at least one point of said at least one follower 3 in a direction not parallel to the longitudinal axis X.
  • the deployable member here forms a cam mechanism, that is to say a mechanism by which a displacement of the cam generates a different and reversible displacement of the follower(s) coupled to the cam.
  • Said at least one follower 3 is capable of moving from a rest position in which the abutment system 1 is configured to pass freely through the opening 10 in the wall 11 of the motor vehicle tank 12 to a working position in which the stop system 1 is configured to bear against an inner surface 13 of the wall 11 of the tank 12 through which the rectilinear cam 2 passes, said inner surface 13 being contiguous to the opening 10.
  • the coupling of said at least one follower 3 to the rectilinear cam 2 is obtained by direct contact between a first peripheral surface 4 of said at least one follower 3 and a flat coupling surface 5 of the rectilinear cam 2 inclined at an angle A non-zero with respect to the direction of the longitudinal axis X of the rectilinear cam 2, such that the first peripheral surface 4 of said at least one follower 3 is subject to following the planar coupling surface 5 of the rectilinear cam 2 causing a translational movement along the longitudinal axis X of said at least one follower 3 combined with a rotational movement of said at least one follower 3 around an axis of rotation Y perpendicular to the longitudinal axis X when said at least a follower 3 passes from the rest position to the working position.
  • a second peripheral surface 6 of said at least one follower 3 is configured to bear against the inner surface 13 of the wall 11 of the reservoir 12 through which the rectilinear cam 2 passes, in the working position.
  • said at least one follower 3 comprises a Y-axis rotation shaft mounted in a housing of a cylindrical support 7 with longitudinal axis X (see FIG. 5), the cylindrical support 7 being able to move axially along of the longitudinal axis X with respect to the rectilinear cam 2 to transform the translation movement along of the longitudinal axis X of said at least one follower 3 in the rectilinear or quasi-rectilinear movement of at least one point of said at least one follower 3.
  • the deployable member comprises 'h' followers 3 where n is an increasing function of the dimension of the opening.
  • 'h' equals six.
  • the six followers 3 are arranged equidistantly on the inner surface 13 of the wall 11 adjacent to the edge of the opening 10.
  • Figures 1 to 5 also illustrate a method of cooperation allowing the abutment system 1 to cooperate with the heating tool 30 by direct contact.
  • the cooperation process includes the following steps:
  • FIG. 3 illustrates an intermediate position of said at least one follower 3 during passage from the rest position to the working position.
  • the step of bringing the direct contact heating tool 30 into direct contact with the outer surface 14 of the wall 11 of the reservoir 12 contiguous to the opening 10 is carried out before the step of positioning in position. work of said at least one follower 3.
  • Figures 1 to 5 also illustrate a method of heating by direct contact comprising the steps of the aforementioned cooperation method and a step of heating by direct contact of the outer surface 14 of the wall 11 of the tank 12 contiguous to the opening 10 by the 30 direct contact heating tool.
  • FIGS. 1 to 5 finally illustrate a plastic welding process comprising the steps of the aforementioned heating process and the following steps:
  • FIG. 6 illustrates an alternative embodiment in which the direct contact heating tool 30 comprises a molten material overflow limiter 8 .
  • the molten material overflow limiter 8 is secured to the heating tool 30 by direct contact, for example, by means of a clamping flange 9.
  • the rectilinear cam of the deployable member is replaced by one of the elements from the following list: rack, endless screw, inflatable balloon.
  • rack rack
  • endless screw inflatable balloon
  • melt overflow limiter 9 clamping flange
  • direct contact heating assembly 30 direct contact heating tool 40: plastic welding machine 50: component assembly tool 100: component to be welded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

Système de butée pour outil de chauffage par contact direct Système (1) de butée destiné à coopérer avec un outil de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d'un composant sur une ouverture dans une paroi d'un réservoir de véhicule automobile, système comprenant un mécanisme à came comportant : - une came rectiligne (2) d'axe longitudinal X, - au moins un suiveur (3) couplé à la came rectiligne (2) pour transformer un mouvement de translation le long de l'axe longitudinal X dudit au moins un suiveur (3) en un mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d'au moins un point dudit au moins un suiveur (3) dans une direction non-parallèle à l'axe longitudinal X, mécanisme à came dans lequel ledit au moins un suiveur (3) est apte à passer d'une position de repos dans laquelle le système (1) de butée est configuré pour traverser librement une ouverture (10) dans une paroi (11) d'un réservoir (12) de véhicule automobile à une position de travail dans laquelle le système (1) de butée est configuré pour venir en appui contre une surface intérieure (13) de la paroi (11) du réservoir (12) traversée par la came rectiligne (2), ladite surface intérieure (13) étant contigüe à l'ouverture (10).

Description

Système de butée pour outil de chauffage par contact direct
La présente invention concerne un système de butée destiné à coopérer avec un outil de chauffage par contact direct. Plus particulièrement, l’invention concerne un système de butée destiné à coopérer avec un outil de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile.
L’invention concerne également un ensemble de chauffage par contact direct.
L’invention concerne aussi une machine de soudage plastique d’un composant.
L’invention concerne encore un procédé de coopération permettant de faire coopérer un système de butée avec un outil de chauffage par contact direct.
L’invention concerne de même un procédé de chauffage par contact direct.
L’invention concerne enfin un procédé de soudage plastique d’un composant.
Il est connu d’utiliser un outil de chauffage par contact direct, par exemple un miroir chauffant, pour ramollir et faire fondre une partie d’un premier composant en matière plastique à laquelle un deuxième composant doit être soudé. On appelle surface de soudage, la partie du premier composant chauffée par l’outil de chauffage par contact direct pour être ramollie et fondue. Lorsque le premier composant est par exemple un corps en plastique creux obtenu par moulage par extrusion-soufflage, par exemple un réservoir de véhicule automobile, et le deuxième composant est un composant traversant une ouverture ménagée dans une paroi du corps en plastique creux, par exemple une électrovanne, l’outil de chauffage par contact direct doit venir en contact avec le bord de l’ouverture et y appliquer une pression de contact.
Un corps en plastique creux obtenu par moulage par extrusion-soufflage est un corps à parois minces comparé à un même corps en plastique creux obtenu par moulage par injection. Une paroi mince est particulièrement sensible à la flexion et se déforme d’autant plus facilement que la paroi présente une grande surface. Dès lors, le problème d’appliquer une pression de contact sur le bord de l’ouverture est la déformation en flexion de celui-ci. En effet, une déformation en flexion du bord de l’ouverture pendant le chauffage de celui-ci par l’outil de chauffage par contact direct a tendance à décoller la surface de soudage de l’outil de chauffage par contact direct conduisant à un chauffage non homogène de la surface de soudage. Un chauffage non homogène de la surface de soudage peut compromettre la qualité de la soudure du deuxième composant sur le premier composant. Lorsque le premier composant est un réservoir de véhicule automobile et le deuxième composant est un composant traversant le réservoir comme par exemple une électrovanne, une mauvaise qualité de la soudure du deuxième composant sur le premier composant augmente le risque de défaut d’étanchéité du réservoir.
L’invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un système de butée garantissant un chauffage homogène de la surface de soudage d’un composant susceptible de se déformer en flexion sous l’action d’un outil de chauffage par contact direct.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de butée destiné à coopérer avec un outil de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, système comprenant un organe déployable comportant :
- un élément d’extension d’axe longitudinal X choisi parmi la liste suivante : came rectiligne, crémaillère, vis sans fin, ballon gonflable,
- au moins un suiveur couplé à l’élément d’extension pour transformer un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur en un mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur dans une direction non-parallèle à l’axe longitudinal X, organe déployable dans lequel ledit au moins un suiveur est apte à passer d’une position de repos dans laquelle le système de butée est configuré pour traverser librement une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile à une position de travail dans laquelle le système de butée est configuré pour venir en appui contre une surface intérieure de la paroi du réservoir traversée par l’élément d’extension, ladite surface intérieure étant contigüe à l’ouverture dans la paroi du réservoir.
Ainsi, le système de butée empêche la paroi du réservoir de se déformer en flexion lorsqu’une pression de contact est appliquée par l’outil de chauffage par contact direct sur le bord de l’ouverture.
On entend par « soudage plastique », un ensemble de techniques utilisées pour souder deux pièces en thermoplastique.
On entend par « traverser librement », le fait de traverser la paroi du réservoir sans la toucher. On entend par « came rectiligne », qu’un tronçon de la came, tronçon auquel l’au moins un suiveur est couplé, est rectiligne.
On rappelle qu’une paroi de réservoir présente une surface intérieure et une surface extérieure. La surface intérieure est une surface tournée vers le volume intérieur du réservoir tandis que la surface extérieure est une surface tournée vers le volume extérieur au réservoir. Ainsi, l’organe déployable se trouve tout entier dans le volume intérieur du réservoir lorsque le système de butée a traversé l’ouverture dans la paroi du réservoir et y demeure lorsque ledit au moins un suiveur passe de la position de repos à la position de travail et inversement.
On entend par « rectiligne ou quasi-rectiligne », le fait que le mouvement d’au moins un point dudit au moins un suiveur décrit essentiellement un segment de droite et non pas un arc de cercle.
Grâce à l’invention, chaque point dudit au moins un suiveur décrit un segment de droite dans le volume intérieur du réservoir lorsque ledit au moins un suiveur passe de la position de repos à la position de travail. Ceci permet de passer de la position de repos à la position de travail en un seul mouvement, lequel mouvement résulte de la seule action de l’organe déployable. Par cette disposition, le passage de la position de repos à la position de travail est simplifié et le temps nécessaire pour ce passage est réduit.
Selon des caractéristiques additionnelles du système selon l’invention :
- l’appui du système de butée contre la surface intérieure de la paroi du réservoir est choisi parmi un appui-plan, un appui linéaire et un appui ponctuel. L’appui-plan offre un meilleur soutien contre la déformation de la paroi du réservoir lorsqu’une pression de contact est appliquée par l’outil de chauffage par contact direct sur le bord de l’ouverture.
- l’élément d’extension étant une came rectiligne, le couplage dudit au moins un suiveur à la came rectiligne est obtenu par contact direct entre une première surface périphérique dudit au moins un suiveur et une surface d’accouplement plane de la came rectiligne inclinée d’un angle A non-nul par rapport à la direction de l’axe longitudinal X de la came rectiligne, telle que la première surface périphérique dudit au moins un suiveur est assujettie à suivre la surface d’accouplement plane de la came rectiligne provoquant un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur combiné à un mouvement de rotation dudit au moins un suiveur autour d’un axe de rotation Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X lorsque ledit au moins un suiveur passe de la position de repos à la position de travail. Ainsi, le mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur dans une direction non- parallèle à l’axe longitudinal X est la résultante de la combinaison de deux mouvements interdépendants : un mouvement de translation dudit au moins un suiveur et un mouvement de rotation dudit au moins un suiveur. Les deux mouvements sont interdépendants en ce que l’un ne peut pas se faire sans l’autre.
On entend par « contact direct », un contact avec frottement.
- la première surface périphérique est une surface arrondie. Ainsi, le frottement est réduit.
- l’angle A est compris entre 10° et 15°, de préférence l’angle A est égal à environ 10°. L’angle A est l’angle formé entre une droite portée par l’axe longitudinal X et sa projection orthogonale sur un plan coïncidant avec la surface d’accouplement plane.
- l’élément d’extension étant une came rectiligne, une deuxième surface périphérique dudit au moins un suiveur est configurée pour venir en appui contre la surface intérieure de la paroi du réservoir traversée par la came rectiligne, dans la position de travail. Ainsi, la déformation de la paroi du réservoir est empêchée par ledit au moins un suiveur.
- l’appui de la deuxième surface périphérique dudit au moins un suiveur contre la surface intérieure de la paroi du réservoir est choisi parmi un appui-plan, un appui linéaire et un appui ponctuel. L’appui-plan offre un meilleur soutien contre la déformation de la paroi du réservoir lorsqu’une pression de contact est appliquée par l’outil de chauffage par contact direct sur le bord de l’ouverture.
- l’élément d’extension étant une came rectiligne, ledit au moins un suiveur comprend un arbre de rotation d’axe Y monté dans un logement d’un support cylindrique d’axe longitudinal X, le support cylindrique étant apte à se déplacer axialement le long de l’axe longitudinal X par rapport à la came rectiligne pour transformer le mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur en le mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur. Grâce à cette disposition, ledit au moins un suiveur est assujetti à la came rectiligne.
Avantageusement, le suiveur est un suiveur non déformable, dans ce cas, le mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur est transformé en mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne de chaque point dudit au moins un suiveur. Les points dudit au moins un suiveur se trouvant sur l’axe Y se déplacent dans une direction parallèle à l’axe longitudinal X tandis que les points ne se trouvant pas sur l’axe Y se déplacent linéairement dans une direction non-parallèle à l’axe longitudinal X.
- l’organe déployable comprend 'h' suiveurs où n est une fonction croissante de la dimension de l’ouverture. Ainsi, plus la dimension de l’ouverture est importante et plus on prévoit de suiveurs pour soutenir la paroi du réservoir contre sa déformation lorsqu’une pression de contact est appliquée par l’outil de chauffage par contact direct sur le bord de l’ouverture. Avantageusement, les 'h' suiveurs sont disposés de manière équidistante sur la surface intérieure de la paroi adjacente au bord de l’ouverture.
De préférence, 'h' est supérieur ou égal à trois. Ainsi, l’appui du système de butée contre la surface intérieure de la paroi du réservoir est un appui isostatique.
De préférence, 'h' est supérieur ou égal à quatre. Ainsi, l’appui du système de butée contre la surface intérieure de la paroi du réservoir est un appui hyperstatique.
L’invention a également pour objet un ensemble de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, l’ensemble comprenant un outil de chauffage par contact direct et le système de butée précité. Ainsi, l’ensemble de chauffage empêche la paroi du réservoir de se déformer en flexion lors du chauffage de la surface de soudage.
Selon des caractéristiques additionnelles de l’ensemble de chauffage par contact direct selon l’invention :
- l’outil de chauffage par contact direct comprend un limiteur de débordement de matière fondue. Ainsi, lors du chauffage de la surface de soudage, la matière plastique fondue est empêchée de déborder à l’intérieur de l’ouverture.
- le limiteur de débordement de matière fondue est solidaire de l’outil de chauffage par contact direct, par exemple, au moyen d’une bride de serrage. Ainsi, le limiteur de débordement de matière fondue forme un ensemble avec l’outil de chauffage par contact direct.
L’invention a aussi pour objet une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, la machine comprenant l’ensemble de chauffage précité et un outil d’assemblage d’un composant par soudage plastique. Ainsi, la machine de soudage plastique améliore la qualité de la soudure du composant sur le réservoir. L’invention a encore pour objet un procédé de coopération permettant de faire coopérer le système de butée précité avec un outil de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, procédé comprenant les étapes suivantes :
- positionner ledit au moins un suiveur en position de repos,
- traverser l’ouverture avec le système de butée,
- amener l’outil de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture,
- positionner ledit au moins un suiveur en position de travail.
La surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture est la surface de soudure. Ainsi, le procédé de coopération empêche la pression de contact de l’outil de chauffage par contact direct de déformer la paroi du réservoir.
Selon des caractéristiques additionnelles du procédé de coopération selon l’invention :
- l’étape d’amenée de l’outil de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture est réalisée avant l’étape de positionnement en position de travail dudit au moins un suiveur. Ainsi, le chauffage de la surface de soudure est réalisé au plus tôt ce qui permet de réduire le temps de production d’un réservoir.
- l’étape d’amenée de l’outil de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture est réalisée après l’étape de positionnement en position de travail dudit au moins un suiveur. Ainsi, la déformation de la paroi est empêchée dès le début du chauffage.
- l’étape d’amenée de l’outil de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture est réalisée de manière concomitante à l’étape de positionnement en position de travail dudit au moins un suiveur. Ainsi, le chauffage de la surface de soudure est réalisé au plus tôt tout en empêchant la déformation de la paroi au début du chauffage.
L’invention a de même pour objet un procédé de chauffage par contact direct d’une paroi d’un réservoir de véhicule automobile par un outil de chauffage par contact direct, comprenant les étapes du procédé de coopération précité et une étape de chauffage par contact direct de la surface extérieure de la paroi du réservoir contigüe à l’ouverture par l’outil de chauffage par contact direct. Ainsi, le procédé de chauffage par contact direct empêche la paroi du réservoir de se déformer en flexion lors du chauffage de la surface de soudage par l’outil de chauffage par contact direct.
L’invention a enfin pour objet un procédé de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, comprenant les étapes du procédé de chauffage précité et les étapes suivantes :
- positionner ledit au moins un suiveur en position de repos,
- retirer le système de butée de l’ouverture,
- dégager l’outil de chauffage par contact direct de l’ouverture,
- souder un composant sur l’ouverture.
Ainsi, le procédé de soudage plastique permet d’améliorer la qualité de la soudure du composant sur le réservoir.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en perspective d’une machine de soudage plastique selon l’invention,
- les figures 2 à 5 sont des vues en coupe d’un système de butée selon l’invention,
- la figure 6 est une vue en coupe d’une variante de réalisation du système de butée selon l’invention.
Description détaillée
La figure 1 illustre une partie d’une machine 40 de soudage plastique d’un composant 100 sur une ouverture 10 dans une paroi 11 d’un réservoir 12 de véhicule automobile (non représenté). La machine 40 de soudage plastique comprend un ensemble 20 de chauffage et un outil 50 d’assemblage du composant 100 par soudage plastique. L’ensemble 20 de chauffage comprend un outil 30 de chauffage par contact direct et un système 1 de butée selon l’invention. Le système 1 de butée est dans une position initiale et se trouve tout entier dans le volume extérieur au réservoir 12.
Les figures 2 à 4 illustrent le système 1 de butée dans une position finale dans laquelle le système 1 de butée se trouve tout entier dans le volume intérieur du réservoir 12 et coopère avec l’outil 30 de chauffage par contact direct. La figure 5 illustre le système 1 de butée dans une position intermédiaire entre la position initiale et la position finale. Dans la position intermédiaire, le système 1 de butée traverse l’ouverture 10.
Comme illustré aux figures 2 à 5, le système 1 de butée comprend un organe déployable comportant un élément d’extension 2, constituée ici d’une came rectiligne 2, d’axe longitudinal X et au moins un suiveur 3 couplé à la came rectiligne 2 pour transformer un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur 3 en un mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur 3 dans une direction non-parallèle à l’axe longitudinal X. L’organe déployable forme ici un mécanisme à came, c’est-dire un mécanisme par lequel un déplacement de la came engendre un déplacement différent et réversible de le ou les suiveurs couplés à la came. Ledit au moins un suiveur 3 est apte à passer d’une position de repos dans laquelle le système 1 de butée est configuré pour traverser librement l’ouverture 10 dans la paroi 11 du réservoir 12 de véhicule automobile à une position de travail dans laquelle le système 1 de butée est configuré pour venir en appui contre une surface intérieure 13 de la paroi 11 du réservoir 12 traversée par la came rectiligne 2, ladite surface intérieure 13 étant contigüe à l’ouverture 10.
Idéalement, le couplage dudit au moins un suiveur 3 à la came rectiligne 2 est obtenu par contact direct entre une première surface périphérique 4 dudit au moins un suiveur 3 et une surface d’accouplement plane 5 de la came rectiligne 2 inclinée d’un angle A non-nul par rapport à la direction de l’axe longitudinal X de la came rectiligne 2, telle que la première surface périphérique 4 dudit au moins un suiveur 3 est assujettie à suivre la surface d’accouplement plane 5 de la came rectiligne 2 provoquant un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur 3 combiné à un mouvement de rotation dudit au moins un suiveur 3 autour d’un axe de rotation Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X lorsque ledit au moins un suiveur 3 passe de la position de repos à la position de travail.
Une deuxième surface périphérique 6 dudit au moins un suiveur 3 est configurée pour venir en appui contre la surface intérieure 13 de la paroi 11 du réservoir 12 traversée par la came rectiligne 2, dans la position de travail.
Avantageusement, ledit au moins un suiveur 3 comprend un arbre de rotation d’axe Y monté dans un logement d’un support cylindrique 7 d’axe longitudinal X (voir figure 5), le support cylindrique 7 étant apte à se déplacer axialement le long de l’axe longitudinal X par rapport à la came rectiligne 2 pour transformer le mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur 3 en le mouvement rectiligne ou quasi- rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur 3.
De préférence, l’organe déployable comprend 'h' suiveurs 3 où n est une fonction croissante de la dimension de l’ouverture. Dans l’exemple illustré, 'h' est égal à six.
Avantageusement, les six suiveurs 3 sont disposés de manière équidistante sur la surface intérieure 13 de la paroi 11 adjacente au bord de l’ouverture 10.
Les figures 1 à 5 illustrent également un procédé de coopération permettant de faire coopérer le système 1 de butée avec l’outil 30 de chauffage par contact direct. Le procédé de coopération comprend les étapes suivantes :
- positionner ledit au moins un suiveur 3 en position de repos (voir figure 1),
- traverser l’ouverture 10 avec le système 1 de butée (voir figure 5),
- amener l’outil 30 de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure 14 de la paroi 11 du réservoir 12 contigüe à l’ouverture 10 (voir figure 2),
- positionner ledit au moins un suiveur 3 en position de travail (voir figure 4). La figure 3 illustre une position intermédiaire dudit au moins un suiveur 3 lors du passage de la position de repos à la position de travail.
De préférence, l’étape d’amenée de l’outil 30 de chauffage par contact direct en contact direct avec la surface extérieure 14 de la paroi 11 du réservoir 12 contigüe à l’ouverture 10 est réalisée avant l’étape de positionnement en position de travail dudit au moins un suiveur 3.
Les figures 1 à 5 illustrent aussi un procédé de chauffage par contact direct comprenant les étapes du procédé de coopération précité et une étape de chauffage par contact direct de la surface extérieure 14 de la paroi 11 du réservoir 12 contigüe à l’ouverture 10 par l’outil 30 de chauffage par contact direct.
Les figures 1 à 5 illustrent enfin un procédé de soudage plastique comprenant les étapes du procédé de chauffage précité et les étapes suivantes :
- positionner ledit au moins un suiveur 3 en position de repos,
- retirer le système 1 de butée de l’ouverture 10,
- dégager l’outil 30 de chauffage par contact direct de l’ouverture 10,
- souder un composant 100 sur l’ouverture 10.
La figure 6 illustre une variante de réalisation dans laquelle l’outil 30 de chauffage par contact direct comprend un limiteur 8 de débordement de matière fondue. Idéalement, le limiteur 8 de débordement de matière fondue est solidaire de l’outil 30 de chauffage par contact direct, par exemple, au moyen d’une bride de serrage 9.
Selon des variantes de réalisation de l’invention, la came rectiligne de l’organe déployable est remplacée par l’un des éléments de la liste suivante : crémaillère, vis sans fin, ballon gonflable. Le fonctionnement du système de butée reste similaire à celui décrit dans ce qui précède.
Liste de références
1 : système de butée,
2 : élément d’extension/came rectiligne,
3 : suiveur, 4 : première surface périphérique d’un suiveur
5 : surface d’accouplement plane de la came rectiligne
6 : deuxième surface périphérique d’un suiveur
7 : support cylindrique
8 : limiteur de débordement de matière fondue 9 : bride de serrage
10 : ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile,
11 : paroi d’un réservoir de véhicule automobile,
12 : réservoir de véhicule automobile,
13 : surface intérieure de la paroi du réservoir traversée par la came rectiligne, 14 : surface extérieure de la paroi du réservoir traversée par la came rectiligne,
20 : ensemble de chauffage par contact direct 30 : outil de chauffage par contact direct 40 : machine de soudage plastique 50 : outil d’assemblage d’un composant 100 : composant à souder

Claims

Revendications
1. Système (1) de butée destiné à coopérer avec un outil de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, système comprenant un organe déployable comportant : un élément d’extension (2) d’axe longitudinal X choisi parmi la liste suivante : came rectiligne, crémaillère, vis sans fin, ballon gonflable, au moins un suiveur (3) couplé à l’élément d’extension (2) pour transformer un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur (3) en un mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur (3) dans une direction non-parallèle à l’axe longitudinal X, organe déployable dans lequel ledit au moins un suiveur (3) est apte à passer d’une position de repos dans laquelle le système (1) de butée est configuré pour traverser librement une ouverture (10) dans une paroi (11) d’un réservoir (12) de véhicule automobile à une position de travail dans laquelle le système (1) de butée est configuré pour venir en appui contre une surface intérieure (13) de la paroi (11) du réservoir (12) traversée par l’élément d’extension (2), ladite surface intérieure (13) étant contigüe à l’ouverture (10).
2. Système de butée selon la revendication 1, dans lequel, l’élément d’extension (2) étant une came rectiligne, le couplage dudit au moins un suiveur (3) à la came rectiligne (2) est obtenu par contact direct entre une première surface périphérique (4) dudit au moins un suiveur (3) et une surface d’accouplement plane (5) de la came rectiligne (2) inclinée d’un angle A non-nul par rapport à la direction de l’axe longitudinal X de la came rectiligne (2), telle que la première surface périphérique (4) dudit au moins un suiveur (3) est assujettie à suivre la surface d’accouplement plane (5) de la came rectiligne (2) provoquant un mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur (3) combiné à un mouvement de rotation dudit au moins un suiveur (3) autour d’un axe de rotation Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X lorsque ledit au moins un suiveur (3) passe de la position de repos à la position de travail.
3. Système de butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel, l’élément d’extension (2) étant une came rectiligne, une deuxième surface périphérique (6) dudit au moins un suiveur (3) est configurée pour venir en appui contre la surface intérieure (13) de la paroi (11) du réservoir (12) traversée par la came rectiligne (2), dans la position de travail.
4. Système de butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, l’élément d’extension (2) étant une came rectiligne, ledit au moins un suiveur (3) comprend un arbre de rotation d’axe Y monté dans un logement d’un support cylindrique (7) d’axe longitudinal X, le support cylindrique (7) étant apte à se déplacer axialement le long de l’axe longitudinal X par rapport à la came rectiligne (2) pour transformer le mouvement de translation le long de l’axe longitudinal X dudit au moins un suiveur (3) en le mouvement rectiligne ou quasi-rectiligne d’au moins un point dudit au moins un suiveur (3).
5. Système de butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe déployable comprend 'h' suiveurs (3) où n est une fonction croissante de la dimension de l’ouverture.
6. Ensemble (20) de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, comprenant un outil (30) de chauffage par contact direct et un système (1) de butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.
7. Ensemble (20) de chauffage selon la revendication 6, dans lequel l’outil (30) de chauffage par contact direct comprend un limiteur (8) de débordement de matière fondue.
8. Ensemble (20) de chauffage selon la revendication 7, dans lequel le limiteur (8) de débordement de matière fondue est solidaire de l’outil (30) de chauffage par contact direct.
9. Machine (40) de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, comprenant un ensemble (20) de chauffage selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 et un outil (50) d’assemblage d’un composant (100) par soudage plastique.
10. Procédé de coopération permettant de faire coopérer un système (1) de butée selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 avec un outil (30) de chauffage par contact direct pour une machine de soudage plastique d’un composant sur une ouverture (10) dans une paroi (11) d’un réservoir (12) de véhicule automobile, procédé comprenant les étapes suivantes : positionner ledit au moins un suiveur (3) en position de repos, traverser l’ouverture (10) avec le système (1) de butée, amener l’outil (30) de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure (14) de la paroi (11) du réservoir (12) contigüe à l’ouverture (10), positionner ledit au moins un suiveur (3) en position de travail.
11. Procédé de coopération selon la revendication 10, dans lequel l’étape d’amenée de l’outil (30) de chauffage par contact direct en contact direct avec une surface extérieure (14) de la paroi (11) du réservoir (12) contigüe à l’ouverture (10) est réalisée avant l’étape de positionnement en position de travail dudit au moins un suiveur (3).
12. Procédé de chauffage par contact direct d’une paroi d’un réservoir de véhicule automobile par un outil de chauffage par contact direct, comprenant les étapes du procédé de coopération selon l’une quelconque des revendications 10 à 11 et une étape de chauffage par contact direct de la surface extérieure (14) de la paroi (11) du réservoir (12) contigüe à l’ouverture (10) par l’outil (30) de chauffage par contact direct.
13. Procédé de soudage plastique d’un composant sur une ouverture dans une paroi d’un réservoir de véhicule automobile, comprenant les étapes du procédé de chauffage selon la revendication 12 et les étapes suivantes : positionner ledit au moins un suiveur (3) en position de repos, retirer le système (1) de butée de l’ouverture (10), dégager l’outil (30) de chauffage par contact direct de l’ouverture (10), souder un composant (100) sur l’ouverture (10).
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