Brevet FR2465532A1 — publié le 19810327

i La présente invention se rapporte au domaine des accu- mulateurs hydrauliques et amortisseurs de pulsations et con- cerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'un réservoir de pression pour un accumulateur ou un dispositif amortisseur de pulsations, avec une vessie en élastomère, ce procédé comportant une phase de déformation à chaud après 1' installation de la vessie. Des accumulateurs et dispositifs amortisseurs de pulsa- tions du type comportant une vessie en élastomère divisant 1' intérieur du réservoir de pression en deux chambres-séparées qui communiquent respectivement avec un orifice de liquide et un orifice de charge de gaz, sont bien connus. De nombreux procédés pour fabriquer de tels dispositifs ont été mis en pra- tique. Plus particulièrement, un réservoir de pression peut comporter deux demi-coquilles préformées, chacune ayant une extrémité hémisphérique fermée et une bouche ouverte. Dans un mode de fabrication usuel, la vessie en élasto- mère est fixée à une moitié de coquille puis les deux bouches des demicoquilles sont fixées l'une à l'autre pour former le réservoir de pression. Les demi-coquilles peuvent être forgées ou moulées. L'opération de formage des demi-coquilles et leur fixation mutuelle est onéreuse et longue. On a déjà essayé de former des réservoirs de pression à partir d'éléments bruts cylindriques en repoussant à chaud une extrémité du cylindre pour lui donner la configuration hé- misphérique désirée, puis on place une vessie supportée par un anneau de montage métallique,dans une position intermédiaire dans le cylindre partiellement formé et enfin on repousse à chaud l'extrémité cylindrique ouverte restante pour lui donner la configuration hémisphérique désirée. En général, les extré- mités du cylindre ne sont pas fermées mais on laisse plutôt subsister des ouvertures qui sont usinées et dans lesquelles sont montés un dispositif d'orifice de liquide et un disposi- tif de valve de charge de gaz. Une telle fabrication de réservoirs de pression par repoussage à chaud est convenable et peu onéreuse, mais on a constaté de fréquents endoemagements de la vessie à l'extré- mité de charge de gaz du réservoir, pendant le repoussage à chaud de l'extrémité hémisphérique, dans laquelle l'ouverture de charge de gaz est formée. La présente invention a pour objet un procédé de fabri- cation d'un dispositif accumulateur hydraulique ou amortisseur de pulsations à partir d'un flan brut cylindrique, suivant le- quel on forme à chaud une première extrémité du flan pour lui donner une configuration hémisphérique, puis on monte la vessie et un anneau de retenue métallique dans une position intermé- diaire dans le réservoir de pression par soudure, puis on re- pousse à chaud l'extrémité ouverte restante du flan cylindri- que pour lui donner une configuration hémisphérique, en rédui- sant les risques d'endommagement de la vessie, en faisant s' écouler un fluide de refroidissement qui suit la configuration de la vessie, pendant que ltextrémité ouverte restante est en cours de formage, ce qui réduit les risques de transmission de chaleur préjudiciable à la vessie. De préférence, le fluide de refroidissement qui peut être du gaz tel que de l'air sous pression, est admis à s'é- couler radialement vers l'extérieur et en direction de l'ex- trémité du cylindre, de façon à jaillir sur la surface inté- rieure de la vessie par un appareil d'injection de gaz qui émet des jets dirigés radialement et vers l'extrémité en cours de formation. Le procédé peut comporter un retrait progressif de 1' appareil d'injection de gaz alors que le repoussage à chaud est réalisé à l'extrémité ouverte du cylindre. L'invention vise plus particulièrement un tel procédé pour former un dispositif accumulateur hydraulique ou un amor- tisseur de pulsations. L'invention vise également un tel procédé, suivant le- quel, à partird'un flan cylindrique, on forme à chaud une pre- mière extrémité du flan pour lui donner la configuration hémis- phérique désirée, on positionne un ensemble vessie à l'inté- rieur du flan partiellement formé, on fixe par soudure l'anneau de retenue de l'ensemble vessie dans une position intermédiaire désirée, on induit un écoulement de gaz de refroidissement le long de la surface intérieure de la vessie, pendant que l'on chauffe progressivement et que l'on repousse ladite extrémité ouverte pour lui donner une configuration hémisphérique. Ces phases du procédé peuvent comporter une phase addi- tionnelle qui consiste à introduire dans la zone comprise entre l'extrémité du flan formée initialement et la vessie, une quantité d'eau ou liquide analogue dans le but d'absorber la chaleur, cette dernière phase étant connue en soi. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après dé- crite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 à 4 montrent schématiquement des vues séquentielles de la formation d'un réservoir de pression, ces vues comportant des coupes verticales du réservoir aux diffé- rentes étapes de production. On se référera d'abord à la figure 1 o l'on voit un flan métallique cylindrique 10 qui formera un réservoir de pression. A la figure 2, une première extrémité du flan 10 a été formée par repoussage à chaud, connu en soi, pour réaliser une extrémité essentiellement hémisphérique 12 ayant un col 13. Cette étape de formage à chaud est réalisée en chauffant l'extrémité 11 à un degré qui rend cette extrémité malléable, pendant que l'on fait tourner en même temps le cylindre 10 autour de son axe principal, une pression étant appliquée progressivement contre l'extérieur du cylindre par un outil de repoussage 14. Après que l'extrémité 11 a été formée, 1' extérieur du col 13 peut être fileté en 15. Puis un ensemble vessie 16 est monté d'une manière fixe dans le flan cylindrique partiellement formé 10. L'ensemble vessie 16 peut comporter un anneau de retenue annulaire 17 ayant une jupe inférieure 18 à laquelle est liée la bouche ouverte 19 d'une vessie en élastomère 20. Comme on le comprend, la vessie 20 peut être faite en Néoprène ou matière analogue et présente une résistance limitée à la chaleur. L'ensemble vessie 16 est positionné d'une manière fixe avec l'orientation longitudinale désirée dans le flan 10 par une soudure de fusion annulaire 21 formée entre l'anneau de retenue 17 et une paroi intérieure 22 du flan. De préférence, pour réduire les risques d'endommagement pendant le soudage, l'espace 23 compris entre la vessie 20 et la partie inférieure 11 du flan cylindrique partiellement for- mé 10, peut être rempli avec de l'eau W ou un liquide de re- froidissement analogue, l'eau étant retenue en position par un bouchon 24 fileté intérieurement en 25, placé sur la par- tie extérieurement filetée 15 du col 13. Après avoir attaché l'ensemble vessie 16, on forme 1' autre extrémité 26 du flan 10 pour lui donner une configura- tion hémisphérique. De préférence, cette phase de formation est réalisée par un repoussage à chaud de cette extrémité. Un tel repoussage à chaud tel que pratiqué jusqu'à pré- sent, a souvent provoqué un endommagement de la matière élas- tomère facilement dégradable par la chaleur, en particulier à la jonction entre la vessie et l'anneau de retenue 17 et/ou la partie de la vessie qui est immédiatement adjacente aux parois intérieures du réservoir. Les essais qui ont été faits pour éviter un tel endommagement en remplissant simplement 1' extrémité inférieure du réservoir avec de l'eau, n'ont pas réussi à éviter notablement l'endommagement de la vessie. Grâce au procédé suivant l'invention, l'endommagement de la vessie est fortement évité en introduisant une source de fluide de refroidissement tel que des gaz de refroidisse- ment sous pression à l'intérieur du réservoir par l'extrémité ouverte 26 avant et pendant le repoussage à chaud de cette extrémité. Dans l'exemple représenté schématiquement, la source de gaz de refroidissement peut comporter un conduit 27 relié à son extrémité extérieure 28 à un compresseur ou analogue, dans lequel les gaz de refroidissement sont pompés par ce conduit. L'extrémité inférieure 29 du conduit peut émettre une pluralité de jets dirigés radialement 30, ces jets étant de préférence agencés, en plus de leur orientation radiale, pour remonter légèrement en arrière vers l'extrémité 26. En raison de la configuration générale ovale de la vessie 20, les gaz de refroidissement qui jaillissent contre la vessie sont induits à s'écouler vers le haut dans la direction des flèches 31 (figure 3). Les phases de fabrication comportent un chauffage et une déformation progressive de l'extrémité supérieure 26, par exemple par un outil de repoussage 14 dirigé contre le flan tournant 10, de sorte que l'extrémité supérieure 26 est dé- formée vers l'intérieur jusqu'à prendre une configuration essentiellement hémisphérique, montrée en 32. De préférence, le conduit de gaz de refroidissement 27 est retiré progressivement dans la direction de la flèche 33 pendant que l'outil de repoussage 14 est dirigé contre les parties du flan les plus proches de l'extrémité 26 du réser- voir. La phase de repoussage est arrêtée après que l'extrémi- té 26 a été déformée vers l'intérieur pour définir une ouver- ture 34 d'une dimension suffisamment petite pour permettre le montage dans cette ouverture d'un ensemble de valve de charge de gaz. D'une manière usuelle, l'ensemble de valve de charge de gaz (non représenté) peut être fixé par soudure à l'ouverture 34 ou, en variante, l'ouverture peut avoir une collerette et recevoir la valve vissée En vue de l'utilisation du réservoir le bouchon 24 est enlevé et le liquide de refroidissement W retiré, après quoi un ensemble formant un orifice de liquide (non représenté) est monté dans le col 13. Comme il ressort de la description précédente, le pro- cédé suivant l'invention pour la fabrication d'un accumulateur hydraulique, amortisseur de pulsationsou dispositif analogue comportant une vessie qui divise le réservoir en deux cham- bres distinctes, est tel qu'il réduit les risques d'endomma- gement de la vessie, sans empêcher la formation des extrémités hémisphériques du réservoir par repoussage à chaud. Ce procédé est, d'une certaine façon, particulièrement efficace grâce à la configuration de la vessie puisque les gaz de refroidissement sont le plus efficacement dirigés con- tre les parties de la vessie qui risquent le plus d'être en- dommagées. Bien que ce procédé ait été décrit avec une séquence dans laquelle les gaz de refroidissement sont introduits après qu'une soudure par fusion ait été effectuée entre l'anneau de retenue de la vessie et la paroi intérieure du réservoir de pression, l'écoulement des gaz de refroidissement peut également être avantageusement prévu avant la formation de la soudure de fusion annulaire. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée mais embrasse toutes va- riantes dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'un réservoir de pression tel qu'un accumulateur hydraulique, caractérisé en ce qu'à partir d'un organe métallique cylindrique, on déforme vers l'intérieur une première extrémité de cet organe pour définir une partie généralement hémisphérique ayant un orifice de li- quide central, on prépare un ensemble vessie comportant un an- neau de retenue métallique portant une vessie en élastomère élastique expansible, on insère cet ensemble vessie à l'inté- rieur de l'organe métallique par l'autre extrémité de cet organe, et on avance l'anneau de retenue jusqu'à une position intermédiaire dans ledit organe, on lie par soudure l'anneau de retenue à la paroi intérieure de l'organe par une ligne de soudure circonférentielle divisant cet organe en deux cham- bres séparées par ledit ensemble vessie, on introduit une source de fluide de refroidissement dans ladite chambre par l'autre extrémité pour induire un écoulement gazeux vers 1' extérieur prenant son origine en un point adjacent à la vessie et dirigé radialement vers l'extérieur dans des directions qui suivent la configuration de ladite vessie, pendant que l'on chauffe simultanément et que l'on déforme vers l'intérieur la paroi adjacente à ladite autre extrémité de l'organe métalli- que cylindrique, dans des positions progressivement de plus en plus proches de cette autre extrémité, pendant que l'on maintient l'écoulement de fluide de refroidissement, pour don- ner à cette paroi une configuration généralement hémisphérique et réduire le diamètre de ladite autre extrémité pour définir un orifice de gaz central, puis on retire ladite source de fluide de refroidissement par ledit orifice central. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écoulement de fluide de refroidissement est dirigé vers ladite autre extrémité, en plus de sa direction radiale vers l'extérieur. 3) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de fluide de refroidissement est proges- sivement déplacée vers ladite autre extrémité, pendant que les parties de ladite paroi les plus proches de ladite autre ex- trémité sont progressivement chauffées et déformées. 4) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on remplit au moins partiellement la chambre entre l'ensemble vessie et l'orifice de liquide, avec un liquide de refroidissement. ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source comporte une pluralité de jets, ces jets étant dirigés radialement et inclinés dans la direction de ladite autre extrémité. 6) Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'on déforme la paroi au voisinage de ladite autre extrémité par repoussage.