Brevet FR2814509A1 — publié le 20020329

La présente invention concerne un réservoir pour fluide, équipé d'au moins un embout de raccordement. Ce réservoir est notamment destiné à équiper un véhicule automobile. Les véhicules automobiles sont équipés de plusieurs réservoirs en matière plastique. Il s'agit notamment du vase d'expansion du circuit de refroidissement, ou de réservoirs contenant du liquide de frein ou du liquide de direction assistée. Un réservoir de ce type est le plus souvent réalisé en matière plastique injectée, et est obtenu par assemblage de deux demi-coques. Au moins l'une de ces demi-coques est munie d'un embout de raccordement au circuit de fluide. Il peut également être réalisé par soufflage. Les constructeurs automobiles sous-traitent en général la fabrication de ces réservoirs à des entreprises spécialisées dans la transformation des matières plastiques, et effectuent seulement le montage des réservoirs dans les véhicules ainsi que le raccordement de ces réservoirs aux circuits de fluide concernés. Il est très important qu'aucun polluant ne pénètre dans les réservoirs entre le moment de la fabrication de ces réservoirs chez les entreprises sous-traitantes et le moment du montage de ces réservoirs sur les véhicules chez le constructeur automobile. La propreté du volume interne de ces réservoirs est en effet une condition essentielle de la fonctionnalité de ces réservoirs, étant donné que la présence de polluants dans ces réservoirs peut produire des dysfonctionnements des circuits de fluide, notamment sur des organes sensibles tels que des électrovannes. Il est connu de fermer, par un bouchon rapporté, chaque embout de raccordement que comprend un tel réservoir. Après la fabrication du réservoir, le bouchon est emboîté sur l'embout afin de fermer le réservoir et d'empêcher l'introduction de polluant dans celui-ci. Le réservoir est ensuite conditionné puis transporté jusqu'au site de montage. Ce mode de protection du réservoir présente toutefois plusieurs inconvénients. Un tel bouchon est en effet un composant périphérique du réservoir, devant être lui-même fabriqué puis assemblé sur le réservoir. Ces opérations représentent un surcoût économique non négligeable, en particulier compte tenu de l'emboîtage du bouchon sur l'embout, qui induit une étape d'assemblage supplémentaire pour l'entreprise produisant le réservoir. De plus, le bouchon doit être d'une propreté contrôlée pour ne pas contaminer le réservoir par des polluants supplémentaires. En outre, le bouchon peut se déboîter de l'embout lors du transport ouvrant le réservoir aux polluants atmosphériques. Une autre source de polluants peut provenir du dispositif de détection de niveau de liquide. De manière usuelle, la détection de niveau est réalisée par une bague de ferrite associée à un flotteur susceptible de se déplacer en fonction du niveau de liquide. Lorsque le liquide atteint un niveau minimal la bague de ferrite, grâce à ses propriétés électromagnétiques, entraîne le déplacement d'une lame métallique souple. Le déplacement de cette lame déclenche une alarme, généralement l'allumage d'un voyant sur le tableau de bord du véhicule. Or, la ferrite, qui est un matériau fragile, est susceptible de former des éclats. La bague de ferrite associée au flotteur étant en contact avec le fluide, il existe donc un risque de contamination du fluide contenu dans le réservoir par des éclats de ferrite. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Son but est de fournir un réservoir tel que précité, présentant un haut degré de propreté interne, sans pour autant complexifier outre mesure les conditions de fabrication et/ou d'installation de ce réservoir. Le réservoir qu'elle concerne comprend, de manière connue en soi, - des moyens de raccordement tels que des embouts de raccordement à un circuit hydraulique, - des moyens de détection de niveau minimal de liquide dans le réservoir, - des moyens de remplissage, tels qu'un orifice de remplissage, ces moyens créant une solution de continuité dans la paroi du réservoir. Selon l'invention, au moins l'une des solutions de continuité est obturée par des moyens d'isolation issus de moulage avec le réservoir, isolant le volume intérieur du réservoir. Le réservoir, selon l'invention, permet ainsi de garantir un haut degré de propreté de son volume intérieur puisque chaque orifice par lequel des polluants pourraient s'introduire dans ce volume intérieur est obturé. Cette propreté du volume intérieur du réservoir est obtenue simultanément à la fabrication du réservoir, ce qui constitue une garantie de celle-ci. Avantageusement, l'embout de raccordement comporte un embout d'obturation relié à lui par une zone sécable, cette zone sécable ayant une épaisseur telle que l'embout d'obturation peut être aisément sectionné. La présence de l'embout d'obturation sur l'embout de raccordement lors du montage du réservoir chez le constructeur prouve que le volume intérieur du réservoir est resté à l'abri des polluants. A contrario, l'absence de cet embout d'obturation montrerait que le volume intérieur du réservoir a pu avoir été contaminé. En outre, le réservoir selon l'invention permet d'éliminer l'utilisation d'un bouchon rapporté, tel que précité, et donc les inconvénients précités de cette utilisation. De manière avantageuse, l'embout d'obturation est venu de moulage avec l'embout de raccordement. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, l'embout d'obturation est constitué par une pièce venue de moulage avec l'embout de raccordement, l'une des extrémités de cet embout d'obturation étant de forme tubulaire et étant reliée audit embout de raccordement par une zone amincie de matière ayant une forme circulaire, qui constitue ladite zone sécable, tandis que l'extrémité de cet embout d'obturation opposée à cette zone sécable présente une forme aplatie, résultant d'un écrasement de la forme tubulaire que présente cet embout d'obturation à son autre extrémité. De préférence, un obturateur est comoulé sur chaque embout de raccordement. Selon une caractéristique avantageuse, l'orifice de remplissage est recouvert d'un obturateur comoulé avec celui-ci, l'obturateur étant susceptible d'assurer l'étanchéité de moyen de bouchage venant fermer l'orifice de remplissage. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'orifice de remplissage comporte un élément d'obturation qui lui est relié par une zone sécable, cette zone sécable ayant une épaisseur telle que l'embout d'obturation peut être aisément sectionné. Selon un mode de réalisation avantageux, le moyen de détection du niveau minimal comprend un flotteur intégrant un élément de ferrite caractérisé en ce qu'une membrane souple s'étendant depuis la paroi intérieure du réservoir recouvre le flotteur. De préférence, la membrane souple est comoulée avec le réservoir. Selon une caractéristique, la membrane souple s'étend verticalement depuis la paroi de fond du réservoir. Selon une autre caractéristique, la membrane souple s'étend horizontalement depuis la paroi latérale du réservoir. Dans un autre mode de réalisation, deux conducteurs orientés verticalement sont comoulés dans la paroi du réservoir. De préférence, le réservoir selon l'invention est obtenu selon le procédé comprenant les étapes consistant à : - mouler la matière constituant l'embout de raccordement selon une forme tubulaire au-delà de cet embout de raccordement, pour constituer un prolongement tubulaire de cet embout de raccordement, en aménageant ladite zone sécable entre cet embout de raccordement et ce prolongement tubulaire ; - écraser et souder l'extrémité de ce prolongement tubulaire opposée à ladite zone sécable, les deux portions de paroi résultant de cet écrasement formant ledit embout d'obturation. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le procédé de réalisation du réservoir comprend les étapes consistant à : - mouler deux demi-coques, au moins l'une des demi-coques possédant au moins un embout de raccordement muni d'un prolongement de forme tubulaire tel que précité, - souder les demi-coques pour former le réservoir et, simultanément, souder l'extrémité de chaque prolongement de forme tubulaire pour former l'embout d'obturation. Ce procédé permet de réaliser l'embout d'obturation en temps masqué puisque le prolongement de forme tubulaire est réalisé avec le moulage de la demi-coque et que le soudage de l'extrémité libre de ce prolongement pour former l'embout d'obturation est réalisé pendant l'opération de soudage des demi-coques formant le réservoir. Selon une variante, le procédé de réalisation de réservoir comprend le soufflage d'une paraison pour former le réservoir équipé d'au moins un embout de raccordement, sur lequel l'embout d'obturation est obtenu par pincement local de la paraison. Selon une autre caractéristique, la membrane souple est issue de moulage avec l'une des demi-coques. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin schématique annexé, dans lequel : -la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de deux demicoques d'un réservoir avant leur assemblage mutuel ; -la figure 2 est une vue similaire de ces demi-coques après assemblage, et -la figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie d'une portion de ce réservoir lors de la rupture de l'embout d'obturation ; - les figures 4 et 5 montrent respectivement en coupe et en vue de bout, un embout de raccordement ; - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de l'orifice de remplissage ; - les figures 8 et 9 montrent un dispositif de mesure de niveau intégré au réservoir ; - la figure 10 représente une variante des dispositifs de figures 8 et 9 ; -la figure 11 montre un dispositif de mesure de niveau ; - la figure 12 montre ce dispositif selon la direction XII de la figure 11. La figure 2 représente un réservoir 1 pour fluide, équipé de deux embouts 10 permettant le raccordement de ce réservoir à un circuit de fluide (non représenté). Le réservoir 1 est notamment destiné à équiper un véhicule automobile. Comme le montrent les figures 1 et 2, le réservoir 1 est composé d'une demi-coque supérieure 2 et d'une demi-coque inférieure 3. Ces demi-coques sont en un matériau thermoplastique et sont obtenues par moulage par injection. Chacune des demi-coques 2,3, ménage une cavité ouverte. L'ouverture de chacune de ces cavités est bordée par une collerette 4 pour la demi-coque supérieure 2 et par une collerette 5 pour la demi-coque inférieure 3. La demi-coque supérieure 2 présente une ouverture de remplissage fermée par un bouchon 7. Les embouts de raccordement 10 sont destinés à recevoir chacun une conduite de fluide (non représentée). Dans l'exemple représenté, ils s'étendent selon des orientations différentes et sont chacun solidaires de l'une des demi-coques 2 et 3. Sur la figure 1, chaque embout de raccordement 10 comporte un prolongement tubulaire 11 venu de moulage avec lui, ce prolongement tubulaire 11 étant relié par l'une de ses extrémité à l'embout de raccordement 10 par une zone sécable 12. Cette zone a une épaisseur de quelques dixièmes de millimètres, telle que ce prolongement tubulaire 11 pourrait être aisément sectionné manuellement. Il apparaît sur la figure 2 que les demi-coques 2 et 3 sont assemblées l'une à l'autre, au niveau de leurs collerettes 4 et 5, par soudage et que les extrémités 13 des prolongements tubulaires 11, opposées aux zones sécables 12, présentent une forme aplatie, résultant d'un écrasement de ces prolongements tubulaires 11. Ces extrémités 13 sont assemblées l'une à l'autre par soudage, de sorte que les prolongements tubulaires 11 forment alors des embouts 15 d'obturation des embouts de raccordements 10. En pratique, la fabrication du réservoir 1 se déroule de la manière suivante : - chaque demi-coque 2 et 3, conforme à la figure 1, est réalisée par moulage ; puis - les demi-coques 2 et 3 sont soudées l'une à l'autre au niveau de leurs collerettes 4 et 5 ; durant cette opération, l'extrémité 13 de chaque prolongement tubulaire 11 est pincée et est soudée de façon à obturer l'extrémité 13 de l'élément tubulaire 11 pour former l'embout d'obturation 15. Lors du montage dans un véhicule, un opérateur saisit l'obturateur 15 et l'embout 10 en vue de produire une rupture au niveau de la zone 12, désolidarisant l'obturateur 15 de l'embout 10, comme illustré en figure 3. L'extrémité écrasée de l'obturateur 15 facilite la saisie de cet obturateur. L'extrémité de l'embout 10 est alors libérée et peut recevoir une conduite de fluide. Les figures 4 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation de l'obturation des embouts de raccordement 10. Dans ce mode de réalisation, un obturateur 17 est comoulé avec l'embout 10. L'obturateur 17, de forme circulaire pour couvrir l'extrémité de l'embout, présente une languette de préhension 19. Le comoulage de l'obturateur 17 avec l'embout permet, dès fabrication du réservoir, d'interdire l'introduction dans le réservoir de polluants par l'embout 10. Lors de la mise en place du réservoir dans le véhicule, l'opérateur arrache l'obturateur 17 en le saisissant par la languette 19. L'embout 10 est ensuite susceptible d'être raccordé à un circuit hydraulique. La figure 6 montre, en coupe, l'orifice de remplissage. Selon ce mode de réalisation de l'invention, un obturateur 22 circulaire en matériau élastomère est comoulé avec la demi-coque supérieure 2. L'obturateur 22 interdit donc l'introduction de polluants dans le réservoir. Après la mise en place du réservoir, un bouchon (non représenté sur la figure 6) est vissé sur le pas de vis 24 ménagé sur la paroi extérieure de l'orifice. En fin de vissage du bouchon, l'obturateur 22 se détache de l'orifice et se fixe contre le fond du bouchon pour former un joint d'étanchéité. Un deuxième mode de réalisation de l'obturation de l'orifice de remplissage est représenté à la figure 7. Un embout d'obturation 25 est moulé dans le prolongement de l'orifice de remplissage. Une zone sécable 26 sépare l'orifice de remplissage de l'embout d'obturation 25. L'embout d'obturation 25 est surmonté d'une patte de préhension 28. Lors du montage du réservoir sur un véhicule, un opérateur saisit l'embout d'obturation 25 par sa patte de préhension 28 en vue de produire une rupture de la zone 26 séparant l'obturateur 25 de l'orifice de remplissage. La séparation de l'embout d'obturation 25 de l'orifice du remplissage peut également se faire lors de la première intervention de service après vente pratiquée sur le véhicule. Un bouchon est ensuite vissé sur l'orifice pour en assurer l'étanchéité. Les figures 8 à 12 illustrent la gestion de la protection contre la contamination au niveau du dispositif de détection de niveau. Comme le montrent les figures 8 à 10, la détection de niveau minimal de liquide présent dans le réservoir comprend un flotteur 30 dans lequel est disposé un élément de ferrite 31. Le dispositif représenté sur les figures 8 et 9 montre un flotteur annulaire susceptible de se déplacer le long d'une colonne à l'intérieur de laquelle une lamelle métallique est disposée. Le flotteur est recouvert d'une membrane 33 souple. La membrane 33 s'étend verticalement depuis la paroi de fond du réservoir 1. La figure 9 montre une variante de réalisation dans laquelle une couronne 35 est associée à la membrane 33 et assure la flottabilité du flotteur 30. Lors d'une baisse de niveau du liquide dans le réservoir 1, le flotteur se déplace. Au cours de ce déplacement, la ferrite 31, qui produit un champ magnétique, arrive à proximité de la lame métallique disposée dans la colonne 32. Le champ magnétique entraîne la déviation de la lame qui déclenche une alarme. Le dispositif illustré sur la figure 10 montre une membrane 33 s'étendant horizontalement depuis la paroi verticale du réservoir 1. Cette membrane 33 est issue de moulage avec la demi-coque depuis laquelle elle s'étend. La membrane 33 isole donc le flotteur 30 et l'élément de ferrite 31 du liquide contenu dans le réservoir 1. Les figures 11 et 12 illustrent un mode de réalisation des moyens de détection de niveau, dans lequel deux conducteurs 38 et 39 sont comoulés dans la paroi du réservoir 1. Ces deux conducteurs sont réalisés en matériau thermoplastique conducteur. Ces deux conducteurs orientés verticalement présentent une longueur correspondant à la hauteur normale de liquide dans le réservoir. Dans les conditions de fonctionnement normales, les conducteurs 38,39 sont en contact avec le liquide, celui-ci assurant la conduction électrique entre les conducteurs 38,39, comme on le voit sur la figure 11. Lorsque le niveau de liquide baisse au point de ne plus entrer en contact avec les conducteurs 38,39, le circuit électrique formé par ceux-ci est ouvert, ce qui déclenche une alarme avertissant le conducteur d'un niveau insuffisant de liquide. L'invention fournit ainsi un réservoir permettant de remédier aux inconvénients indiqués plus haut, ce réservoir présentant, de par sa construction, une grande propreté interne. Le réservoir, selon l'invention, est de plus particulièrement avantageux sur un plan industriel, puisqu'il est étanche et qu'il n'implique pas de recourir à des éléments extérieurs tels des bouchons d'obturation. L'invention peut être appliquée à tout type de réservoir, notamment un réservoir de liquide de frein, de direction assistée ou un vase d'expansion de circuit de refroidissement. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple, mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. Ainsi, les embouts de raccordement pourraient être situés sur une même demi-coque ou pourraient être d'un nombre supérieur à deux. Ces embouts pourraient présenter une section autre que circulaire, par exemple hexagonale. Le réservoir selon l'invention pourrait également être obtenu par soufflage. REVENDICATIONS 1. Réservoir en matière plastique pour fluide comprenant : - des moyens de raccordement tels que des embouts de raccordement (10) à un circuit hydraulique, - des moyens de détection de niveau minimal de liquide dans le réservoir, - des moyens de remplissage, tels qu'un orifice de remplissage, ces moyens créant chacun une solution de continuité dans la paroi du réservoir, caractérisé en ce qu'au moins l'une des solutions de continuité est obturée par des moyens d'isolation issus de moulage avec le réservoir, isolant le volume intérieur du réservoir. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout de raccordement (10) comporte un embout d'obturation (15) relié à lui par une zone sécable (12), cette zone sécable (12) ayant une épaisseur telle que l'embout d'obturation (15) peut être aisément sectionné. 3. Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout d'obturation (15) est venu de moulage avec l'embout de raccordement (10). 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embout d'obturation (15) est constitué par une pièce (11) venue de moulage avec l'embout de raccordement, l'une des extrémités de cet embout d'obturation (15) étant de forme tubulaire et étant reliée audit embout de raccordement (10) par une zone amincie de matière (12) ayant une forme circulaire, qui constitue ladite zone sécable, tandis que l'extrémité de cet embout d'obturation (15) opposée à cette zone sécable (12) présente une forme aplatie, résultant d'un écrasement de la forme tubulaire que présente cet embout d'obturation (15) à son autre extrémité. 5. Réservoir de fluide selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce un obturateur (17) est comoulé sur au moins l'un des embouts de raccordement (10). 6. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'orifice de remplissage est recouvert d'un obturateur (22) comoulé avec celui-ci, l'obturateur (22) étant susceptible d'assurer l'étanchéité de moyens de bouchage venant fermer l'orifice de remplissage. 7 Réservoir selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'orifice de remplissage comporte un élément d'obturation (25) qui lui est relié par une zone sécable (26), cette zone sécable ayant une épaisseur telle que l'embout d'obturation peut être aisément sectionné. 8. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 7, dont le moyen de détection du niveau minimal comprend un flotteur (30) intégrant un élément de ferrite (31) caractérisé en ce qu'une membrane souple (33) s'étendant depuis la paroi intérieure du réservoir recouvre le flotteur (30). 9. Réservoir selon la revendication 8, caractérisé en ce que la membrane souple (33) est comoulée avec le réservoir. 10. Réservoir selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la membrane souple (33) s'étend verticalement depuis la paroi de fond du réservoir. 11. Réservoir selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la membrane souple (33) s'étend horizontalement depuis la paroi latérale du réservoir. 12. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que deux conducteurs (38,39) orientés verticalement sont comoulés dans la paroi du réservoir (1). 13. Procédé de fabrication d'un réservoir selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - mouler la matière constituant l'embout de raccordement (10) selon une forme tubulaire au-delà de cet embout de raccordement (10), pour constituer un prolongement tubulaire (11) de cet embout de raccordement (10), en aménageant ladite zone sécable (12) entre cet embout de raccordement (10) et ce prolongement tubulaire (11) ; - écraser et souder l'extrémité de ce prolongement tubulaire (11) opposée à ladite zone sécable (12), les deux portions de paroi résultant de cet écrasement formant ledit embout d'obturation (15). 14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant : - à mouler deux demi-coques (2,3), au moins l'une des demicoques (2,3) possédant au moins un embout de raccordement (10) muni d'un prolongement de forme tubulaire (11) tel que précité, souder les demi-coques (2, 3) pour former le réservoir (1) et, simultanément, souder l'extrémité de chaque prolongement de forme tubulaire (11) pour former l'embout d'obturation (15). 15. Procédé de fabrication d'un réservoir selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend le soufflage d'une paraison pour former le réservoir équipé d'au moins un embout (10) sur lequel l'embout d'obturation (15) est obtenu par pincement local de la paraison. 16. Procédé de fabrication d'un réservoir selon l'une des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que la membrane souple (33) est issue de moulage avec l'une des demi-coques (2,3).