Brevet FR2647183A1 — publié le 19901123

"Dispositif pour protéger les extrémités de réservoir de fluide en matériaux composites". L'invention est relative aux réservoirs pour fluide quelconque tel que gaz, à une pression de l'ordre de 10 à 500 bars, liquide, volatile ou inflammable, ou fluide hydraulique. Elle vise plus particulièrement les réservoirs en matériaux composites composés d'une enveloppe interne, assurant l'étanchéité aux fluides et réalisée en matériaux synthétiques moulés, et d'une enveloppe externe, assurant la résistance mécanique et réalisée par de la résine renforcée par un enroulement filamentaire. Les extrémités de tels réservoirs sont renforcées mécaniquement par des embases métalliques interposées entre les deux enveloppes et dont celle disposée du côté de l'extrémité normalement ouverte du réservoir est munie d'une partie en forme d'embout, équipée de moyens de raccordement à une source d'alimentation en fluide ou de contrôle de sortie du fluide. L'usage montre, qu'en cas de choc localisé sur l'une des embases, de même qu'en cas de pression extérieure excessive sur ladite embase, comme cela peut se produire avec des réservoirs pour gaz respiratoires de plongeur à grande profondeur, l'embase peut être enfoncée à l'intérieur du réservoir en provoquant la détérioration et voire même la rupture de l'enveloppe intérieure, dans la zone de celle-ci bordant la périphérie de l'embase. Un tel accident permet au fluide de s'échapper de l'enveloppe intérieure et de migrer entre cette dernière et l'enveloppe extérieure qui, en raison de sa structure, peut permettre l'échappement du fluide sous pression à l'extérieur. La présente invention a pour but de remédier à cela en fournissant un dispositif de protection résistant au choc et auxpressions extérieures qui soit simple à mettre en oeuvre et peu onéreux. A cet effet, le dispositif selon l'invention comprend sur chaque embout du réservoir, d'une part, une coupelle métallique tronconique, de même conicité que l'embase de l'embout et de diamètre extérieur au moins égal à celui de cet embase, cette coupelle étant solidaire d'une douille filetée visée sur un filetage réalisé sur la partie extérieure de l'embout, d'autre part, une rondelle tronconique en matériau élastique interposée entre la coupelle et la face externe de l'extrémité du réservoir et, de plus, un contre écrou vissé sur l'embout. Grâce à cet agencement, en cas de chute du réservoir sur l'un de ces fonds, de même qu'en cas de choc intempestif ou de surpression externe, la coupelle absorbe la totalité des contraintes et les répartit, par toute sa surface, sur les deux enveloppes du réservoir. Cela empêche toute localisation des contraintes et s'oppose à toute rupture de la liaison entre les enveloppes respectivement interne et externe du réservoir, donc à toute détérioration de celui-ci. La rondelle en matière élastique absorbe au montage le couple de serrage et, en cas de choc, constitue un amortisseur de protection complémentaire du réservoir. Enfin, de par sa structure métallique, la coupelle de protection constitue aussi support de marquage par poinçonnage de toute indication concernant sa structure, son contenu ou ses épreuves réglementaires. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence à l'unique figure du dessin schématique annexé représentant, en coupe transversale, une forme d'exécution d'un réservoir muni du dispositif, selon l'invention. De façon connue, ce réservoir de forme générale cylindrique comprend une enveloppe interne 3 réalisée par exemple en polyamide, en polyprbpylène ou en polyéthylène, et une enveloppe externe 4 réalisée, par exemple, en résine époxy renforcée de fibres de verre et obtenue par enroulement filamentaire. Ce réservoir est équipé du côté de son extrémité fermée d'un embout avec coupelle de fond désigné de façon générale par 5, disposé entre les deux enveloppes interne et externe et réalisé en matériau rigide tel que bronze, acier inox mécanique, alliage d'aluminium ou acier inoxydable. A son extrémité ouverte, il est équipé d'une pièce 6 réalisée dans le même matériau que la coupelle 5 et comportant une partie tubulaire 7 formant goulot. L'alésage central 8 de cette pièce est taraudée en 9 pour permettre le raccordement d'une tubulure, d'un détendeur ou d'un robinet. Cette pièce 6 comporte également une coupelle 10 qui, de même que celle 5, est munie d'une face externe 13 qui, destinée à venir en contact avec l'enveloppe externe 4, est tronconique. Un tel réservoir peut également, comme représenté, sur la partie droite de la figure, comporter un revêtement 17 de protection anti-feu et thermique, composé de deux couches à savoir une couche intérieure 18 constituée, par exemple, par une feuille de papier réalisée à partir de fibres de céramique, et d'une couche extérieure 19 composée d'un complexe anti-feu, tissu de verre 20 - mat de verre 21 assemblés mécaniquement. Selon l'invention, chacune des extrémités du réservoir est renforcée par des moyens disposés sur chacun de ses embouts et comprenant une coupelle métallique 22, une rondelle 23 en matériau élastique et un contre écrou 24. La coupelle métallique 22 est solidaire d'une douille 22a filetée intérieurement et se vissant sur un filetage 25 réalisé à l'extérieur du tenon axial de l'embout correspondant. Cette coupelle est tronconique et a la même conicité que la face d'apppui 13 de l'embout. Son diamètre extérieur D est au moins égal au diamètre extérieur de l'embout correspondant. La rondelle 23 est tronconique et est réalisée en caoutchouc ou en tout autre matériau élastique et compressible. Cette rondelle absorbe le couple de serrage de la coupelle 22; mais absorbe également une grande partie des chocs ou des efforts appliqués à la coupelle 22 en protégeant ainsi l'enveloppe externe 4 du réservoir. Grâce à cet agencement, en cas de chute du réservoir sur l'un des fonds, la coupelle 22 reprend l'ensemble des contraintes du choc, les répartit sur le réservoir grâce à sa grande surface d'appui et évite ainsi toute rupture de la liaison de l'enveloppe externe 4 avec l'enveloppe interne 3 et de l'enveloppe interne 3 avec l'embase correspondante. En d'autres termes, cette coupelle évite toute détérioration du réservoir, soit à la suite de choc, soit en cas de - surpression externe élevée. Le contre-écrou maintient parfaitement en place la coupelle 22 en évitant son dévissage. La partie droite de la figure montre que la coupelle de protection peut aussi être mise en place sur la protection anti-feu pour assurer les mêms fonctions de protection. Enfin, par sa grande surface rigide, la coupelle constitue également support de marquage, par poinçonnage ou autre, de toutes indications concernant le réservoir, son contenu ou ses épreuves de certification. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour protéger les extrémités de réservoir de fluide en matériaux composites du type composé d'une enveloppe interne 3, assurant l'étanchéité au fluide sous pression et réalisée en matériau synthétique moulé, d'une enveloppe externe 4, concentriqueà la première, assurant la résistance mécanique et réalisée en résine renforcée par un enroulement filamentaire, et d'au moins une embase méallique 5-10 qui, renforçant au moins l'extrémité du réservoir muni d'une ouverture, est interposé, avec collage entre les extrémités des deux enveloppes et comporte un embout cylindrique disposé sensiblement dans l'axe longitudinal du réservoir, caractérisé en ce qu'il comprend, sur chaque embout 7, d'une part, une coupelle métallique tronconique 22, de même conicité que l'embase de l'embout et de diamètre extérieur au moins égal à celui de cette embase, cette coupelle étant solidaire d'une douille 22a vissée sur un filetage 25 réalisé sur la partie extérieure de l'embout correspondant, d'autre part, une rondelle 23, en matériau élastique interposée entre la coupelle et la face externe de l'extrémité du réservoir, et, de plus,un contre écrou 24 vissé sur l'embout. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué contre la protection anti feu 18 à 21 recouvrant les enveloppes interne 3 et externe 4 constituant le réservoir.