Brevet FR2657407A2 — publié le 19910726

FR 2657407 A2 19910726 FR 9000596 A 19900119 "Séparateur souple composite pour réservoir de pression, son procédé de réalisation, et réservoir de pression comportant un tel séparateur souple" On a décrit dans le brevet principal un séparateur souple composite pour réservoir de pression comportant trois couches adjacentes en matériau déformable, à savoir une couche externe, une couche interne, et une couche intermédiaire qui, pour être au moins en partie imperméable aux gaz, comporte une feuille métallique. Ces diverses couches étant fabriquées isolément, puis successivement emboîtées les unes avec les autres, le problème, en l'espèce, est, partant d'un flan initialement plat, de conformer la feuille métallique à la configuration des couches interne et externe qui doivent l'encadrer. Dans le brevet principal, il est proposé, pour ce faire, de procéder par formage, et, plus précisément, par hydroformage. I1 s'avère, à l'expérience, qu'il résulte d'un tel formage la création, au sein du métal, de contraintes internes qui, venant fragiliser ce métal, sont susceptibles, en service, d'être ultérieurement à l'origine de craquelures se développant de manière non contrôlée et préjudicables à l'étanchéité recherchée. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition de nature à éviter la formation de telles craquelures. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un séparateur souple composite pour réservoir de pression, du genre comportant, suivant la revendication 1 du brevet principal, trois couches adjacentes en matériau déformable, à savoir une couche externe, une couche interne, et une couche intermédiaire qui, au moins en partie imperméable aux gaz, comporte une feuille métallique, ce séparateur souple étant d'une manière générale caractérisé en ce que, ladite feuille métallique étant au moins en partie fractionnée en éléments de feuille, lesdits éléments de feuille sont au moins jointifs les uns avec les autres pour la configuration de repos du séparateur. Elle a encore pour objet tout réservoir de pression comportant un tel séparateur souple. Elle a enfin pour objet un procédé pour la réalisation de ce séparateur souple, suivant lequel, conformément à la revendication 13 du brevet principal, on fabrique isolément chacune des couches le constituant et on les emboîte successivement les unes avec les autres, ce procédé étant d'une manière générale caractérisé en ce que, pour la fabrication de la couche intermédiaire, on part d'un flan initialement plat, qui comporte la feuille métallique à mettre en oeuvre, ou qui se réduit à une telle feuille, et on découpe à plat ce flan de manière à y individualiser les éléments de feuille recherchés, de manière telle que, ces éléments de feuille étant écartés les uns des autres sur une partie au moins de leur contour, ils sont aptes, par ce contour, à devenir au moins jointifs les uns avec les autres lorsque la couche intermédiaire ainsi formée est mise en place entre les couches interne et externe qui doivent l'encadrer. Suivant une première forme de mise en oeuvre possible de l'invention, ces éléments de feuille sont jointifs les uns avec les autres, par leurs tranches, pour la configuration de repos du séparateur. Dans ce cas, le parti est systématiquement pris d'accepter éventuellement une certaine lacune, limitée, d'étanchéité, entre les éléments de feuille mis en oeuvre, si ceux-ci s'écartent légèrement les uns des autres lorsque le séparateur souple s'écarte de sa configuration de repos. En effet le temps au cours duquel le séparateur souple est en configuration de repos ou dans une configuration proche de celle-ci est en pratique très largement prédominant. En outre, le calcul montre, et l'expérience confirme, que, pris dans son ensemble, le taux d'imperméabilité aux gaz reste alors de toute façon très important, en étant largement supérieur à 90 %, voire même à 95 %. Nais, suivant une deuxième forme de mise en oeuvre, préférée, de l'invention, les éléments de feuille mis en oeuvre se recouvrent successivement au moins pour partie l'un l'autre le long de leurs côtés latéraux. Le taux d'imperméabilité aux gaz est alors encore supérieur. Dans tous les cas, les éléments de feuille mis en oeuvre n'ayant individuellement qu'une extension limitée, la mise en forme, elle-même limitée, dont ils sont l'objet après leur découpe à plat, lors même de l'assemblage et du pressage des trois couches concernées, n'est avantageusement pas de nature à y engendrer des contraintes internes susceptibles ensuite d'être à l'origine de quelconque craquelures. Ainsi, avec un séparateur souple réalisé conformément à l'invention, il n'est pas observé, en service, de telles craquelures dans les éléments de feuille constitutifs de la feuille de métal qu'il comporte, et, par conséquent, le taux de fuite aux gaz de ce séparateur souple reste avantageusement stable au cours du temps. Enfin, la disposition suivant l'invention est favorable à une industrialisation du processus de fabrication du séparateur souple concerné, en facilitant la mise en forme de la feuille métallique de sa couche intermédiaire, notamment lorsque, suivant une forme préférée de réalisation, les éléments de feuille découpés dans cette feuille métallique restent attenants les uns avec les autres. Certes, il a déjà été proposé, par le modèle d'utilité japonais publié sous le No 63-190902, de faire en sorte que soit assuré un fractionnement en éléments de feuille d'une feuille métallique mise en oeuvre pour contrôler l'imperméabilité aux gaz d'un séparateur souple. Mais, outre que, dans ce modèle d'utilité japonais, la feuille métallique est disposée à la surface de ce séparateur souple, son fractionnement en éléments de feuille n'intervient qu'après sa mise en place sur celui-ci, en résultant de lignes de moindre résistance l'affectant à cet effet. Elle ne résout donc pas la question de la mise en forme, à la configuration du séparateur souple à équiper, d'une feuille initialement plate, et, de surcroît, rien n'assure que le fractionnement recherché intervienne exactement suivant les modalités espérées, au risque, encore, du développement de contraintes internes susceptibles ensuite d'engendrer des craquelures. Il n'en est pas de même, avec la disposition suivant l'invention, grâce au fait que la feuille métallique mise en oeuvre est, systématiquement, et donc de manière parfaitement contrôlée, fractionnée, dès l'origine, à plat, en éléments de feuille. Tout porte à croire, de surcroît, que, en service, le taux de fuite aux gaz du séparateur souple décrit dans le modèle d'utilité japonais, est, en raison même du fractionnement pratiqué, très important. En effet, eu égard au fait que ce fractionnement se fait in situ, à la surface même du séparateur souple, les éléments de feuille qui en résultent ne peuvent au mieux qu'être jointifs. Il n'en est pas de même avec la disposition suivant l'invention, suivant laquelle, si désiré, ces éléments de feuille peuvent au contraire se recouvrir l'un l'autre successivement. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est, avec un arrachement local, une vue en coupe axiale d'un séparateur souple suivant l'invention la figure 2 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart II sur cette figure 1 la figure 3 est une vue, à plat, de la feuille métallique mise en oeuvre, suivant l'invention, pour la constitution de la couche intermédiaire que comporte ce séparateur souple la figure 4 est une vue en coupe axiale éclatée, qui, analogue à celle de la figure 1, représente, individuellement, cette couche intermédiaire et les couches interne et externe qui l'encadrent la figure 5 est une vue en coupe axiale, qui, reprenant pour partie celle de la figure 4, est relative à la seule feuille métallique, suivant une variante de mise en oeuvre de l'invention ; la figure 6 est une vue en plan de cette feuille métallique, suivant la flèche VI de la figure 5 la figure 7 en est, à échelle supérieure, une vue en coupe transversale, suivant la ligne VII-VII de la figure 5. Sur ces figures, on reconnaît un séparateur souple composite 12 du type de celui décrit dans le brevet principal. Pour plus de commodité, les mêmes références que dans celui-ci y ont été reprises. Seuls seront décrits ici les éléments de ce séparateur souple 12 nécessaires à la compréhension de l'invention. En pratique, dans les formes de mise en oeuvre représentées, ce séparateur souple 12 est du genre dont la déformation en service se fait par déroulement, et non pas par extension. Comme dans le brevet principal, ce séparateur souple 12 comporte trois couches adjacentes, à savoir, une couche externe 21A, qui est en matière déformable, et, par exemple, en élastomère, une couche interne 21B, qui est par exemple elle aussi en élastomère, et une couche intermédiaire 23, qui, au moins en partie imperméable aux gaz, comporte une feuille métallique 24, par exemple une feuille en aluminium. Dans les formes de mise en oeuvre représentées, la couche intermédiaire 23 se réduit à cette feuille métallique 24. Suivant l'invention, cette feuille métallique 24 est au moins en partie fractionnée en éléments de feuille 32, et ces éléments de feuille 32 sont au moins jointifs les uns avec les autres pour la configuration de repos du séparateur souple 12, tel que représenté sur la figure 1. Dans la forme de mise en oeuvre plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 4, les éléments de feuille 32 sont exactement jointifs les uns avec les autres, par leurs tranches, pour la configuration de repos du séparateur souple 12, et, tous identiques entre eux, ils vont en rayonnant à partir de la base de ce séparateur souple 12, où, comme indiqué dans le brevet principal, ce dernier porte, de manière usuelle, un bouton 20. Pour fabriquer la couche intermédiaire 23 ainsi constituée, on part d'un flan initialement plat 23', et, tel qu'illustré à la figure 3, on le découpe à plat de manière à y individualiser les éléments de feuille 32 recherchés. Dans les formes de mise en oeuvre représentées, ces éléments de feuille 32 ont globalement un contour triangulaire, avec, rayonnant à partir d'une zone centrale correspondant à la base du séparateur souple 12, des côtés latéraux 34, qui, pour être ultérieurement jointifs, sont convexes, et, à l'opposé de cette base, un côté sensiblement rectiligne 35. En pratique, dans la forme de mise en oeuvre plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 4, la zone centrale à partir de laquelle rayonnent ainsi les éléments de feuille 32 est matérialisée par une pastille centrale 33, qui est commune à tous ces éléments de feuille 32, et qui correspond à la base du séparateur souple 12, et, tous d'un seul tenant avec cette pastille centrale 33, ces éléments de feuille 32 restent attenants, et donc solidaires, les uns avec les autres. Du fait du contour convexe de leurs côtés latéraux 34, les éléments de feuille 32 sont écartés les uns des autres sur la partie de leur contour correspondant tant à ces côtés latéraux convexes 34 qu'à leurs côtés sensiblement rectilignes 35. Mais, dans la forme de mise en oeuvre représentée sur les figures 1 à 4, leur découpe est faite en sorte que, par ce contour, ils soient aptes à devenir exactement jointifs les uns avec les autres, par leurs tranches, lorsque, comme représenté sur la figure 4, la couche intermédiaire 23 formée de la feuille métallique 24 ainsi fractionnée en éléments de feuille 32 est mise en place entre les couches interne 21B et externe 21A. Pour cette configuration de mise en place, les éléments de feuille 32 sont donc bord à bord les uns avec les autres par leurs côtés latéraux convexes 34, tandis que leurs côtés sensiblement rectilignes 35 sont en continu les uns avec les autres, suivant une circonférence correspondant globalement à la périphérie du séparateur souple 12. En pratique, le nombre d'éléments de feuille 32 mis en oeuvre est au moins égal à six. Dans la forme de mise en oeuvre représentée sur les figures 1 à 4, ce nombre est égal à huit. Les éléments de feuille 32 n'ont de ce fait individuellement qu'une extension réduite, en sorte que leur mise en forme suivant la configuration générale à obtenir pour le séparateur souple 12 n'y induit pas de contrainte interne notable. Pour le reste, il est procédé comme décrit dans le brevet principal. En bref, une fois fabriquées isolément, les couches 21B, 23, 21A constitutives du séparateur souple 12 à obtenir sont emboîtées successivement les unes avec les autres, soit de l'intérieur, à partir de la couche externe 21A, comme représenté sur la figure 4, soit de l'extérieur, à partir de la couche interne 21B, et leur collage mutuel est effectué conjointement sous presse. C'est seulement au cours du pressage correspondant que la couche intermédiaire 23 se conforme aux reliefs prévus sur la couche externe 21A et sur la couche interne 21B pour l'adaptation de l'ensemble à la forme du bouton 20 par ailleurs mis en oeuvre. Dans la forme de mise en oeuvre illustrée par les figures 5 à 7, il est fait en sorte que, pour la configuration de repos du séparateur souple 12 concerné, les éléments de feuille 32 de la feuille métallique 24 constitutive de la couche intermédiaire 23 se recouvrent successivement au moins pour partie l'un l'autre le long de leurs côtés latéraux 34. Dans la forme de réalisation représentée, ces éléments de feuille 32 sont au nombre de douze. A titre indicatif, le taux de recouvrement de l'un d'eux par un autre est par exemple de l'ordre de 10 %. Pour le reste, les dispositions sont du même type que celles décrites précédemment. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de mise en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution, notamment en ce qui concerne le nombre et/ou la forme des éléments de feuille mis en oeuvre, qui, de surcroît, ne sont pas nécessairement identiques entre eux. En outre, au lieu d'être attenants, et donc solidaires, par l'intermédiaire d'une pastille, ces éléments de feuille peuvent être distincts. Enfin, si, dans ce qui précède, la couche intermédiaire du séparateur souple suivant l'invention se réduit à une feuille métallique, elle peut tout aussi bien être formée, par exemple, comme indiqué dans le brevet principal, d'une feuille composite dans laquelle une telle feuille métallique est prise en sandwich entre deux feuilles de protection en matière synthétique, en adhérant à celles-ci. Dans un tel cas, évidemment, le flan dans lequel doit être pratiquée une découpe en éléments de feuille est le flan formé par l'ensemble de ces feuilles. REVENDICATIONS 1. Séparateur souple composite pour réservoir de pression, du genre comportant, suivant la revendication 1 du brevet principal, trois couches adjacentes en matériau déformable, à savoir une couche externe (21A), une couche interne (21B), et une couche intermédiaire (23) qui, au moins en partie imperméable aux gaz, comporte une feuille métallique (24), caractérisé en ce que, ladite feuille métallique (24) étant au moins en partie fractionnée en éléments de feuille (32), lesdits éléments de feuille (32) sont au moins jointifs les uns avec les autres pour la configuration de repos du séparateur. 2. Séparateur souple suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la configuration de repos du séparateur, lesdits éléments de feuille (32) se recouvrent successivement au moins pour partie l'un l'autre le long de leurs côtés latéraux. 3. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de feuille (32), tous identiques entre eux, vont en rayonnant à partir de la base du séparateur. 4. Séparateur souple suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments de feuille (32) ont globalement un contour triangulaire, avec, rayonnant à partir de la base du séparateur, des côtés latéraux (34) convexes, et, à l'opposé de ladite base, un côté sensiblement rectiligne (35). 5. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, caractérisé en ce que le nombre desdits éléments de feuille (32) est au moins égal à six. 6. Séparateur souple suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre desdits éléments de feuille (32) est au moins égal à huit. 7. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que tous les éléments de feuille (32) sont d'un seul tenant avec une pastille centrale (33), qui leur est commune, et qui correspond à la base du séparateur. 8. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (23) se réduit à une feuille métallique (24). 9. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la feuille métallique (24) de la couche intermédiaire (23) est prise entre deux feuilles de protection en matière synthétique, en adhérant à celles-ci. 10. Séparateur souple suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la feuille métallique (24) est une feuille d'aluminium. 11. Procédé pour la réalisation d'un séparateur souple conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, suivant lequel, conformément à la revendication 13 du brevet principal, on fabrique isolément chacune des couches (21A, 21B, 23) constituant ce séparateur souple et on les emboîte successivement les unes avec les autres, caractérisé en ce que, pour la fabrication de la couche intermédiaire (23), on part d'un flan initialement plat, et on découpe à plat ce flan de manière à y individualiser des éléments de feuille (32), qui, écartés les uns des autres sur une partie au moins de leur contour, sont aptes, par ce contour, à devenir au moins jointifs les uns avec les autres lorsque la couche intermédiaire (23) ainsi formée est mise en place entre les couches interne (21B) et externe (21A). 12. Réservoir de pression du genre comportant un séparateur souple suivant la revendication 15 du brevet principal, caractérisé en ce que ledit séparateur souple est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10.