COMPOSITE MATERIAL TANK END PROTECTION

DISPOSITIF POUR PROTEGER LES EXTREMITES DE RESERVOIR DE FLUIDE EN MATERIAUX COMPOSITES

Abrégé français

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Ce dispositif concerne les réservoirs composés d'une enveloppe
interne, d'une enveloppe externe, et d'au moins une embase métallique
qui comporte un embout cylindrique disposé sensiblement dans l'axe longi-
tudinal du réservoir.
Selon l'invention, il comprend, sur chaque embout. 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 cette embase,
cette coupelle étant solidaire d'une douille vissée sur un filetage réalisé
sur la partie extérieure de l'embout correspondant, d'autre part, une rondelle,
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.

Revendications

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif
de propriété ou privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Dispositif pour protéger les extrémités de réservoir de fluide
en matériaux composites du type composé d'une enveloppe interne, assurant
l'étanchéité au fluide sous pression et réalisée en matériau synthétique
moulé, d'une enveloppe externe, concentrique à la première, assurant la
résistance mécanique et réalisée en résine renforcée par un enroulement
filamentaire, et d'au moins une embase métallique 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, 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 cette embase, cette coupelle étant soli-
daire d'une douille vissée sur un filetage réalisé sur la partie extérieure
de l'embout correspondant, d'autre part, une rondelle, en matériau élastique
interposée entre la coupelle et la face externe de l'extrémité du réser-
voir, et, de plus, un contre écrou vissé sur l'embout.
2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il est
appliqué contre la protection anti-feu recouvrant les enveloppes interne
et externe constituant le réservoir.

Description

L'invention est relative aux réservoirs pour fluide quelconque tel
quc gaz, à une pression de l'ordre de 10 à 500 bars, liquide, volatile ou
inflamrnable, ou fluide hydraulique.
Elle vise plus particulièrement les réservoirs en matériaux compo-
5 sites composés d'une enveloppe interne, assurant l'étanchéité aux fluideset 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
10 les deux enveloppes et dont celle disposée du côté de l'extrémité norma-
lement 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,
15 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, I'embase peut être enfoncée à l'intérieur
du réservoir en provoquant le détérioration et voire même la rupture de
l'enveJoppe intérieure, dans la zone de celle-ci bordant la périphérie de
20 I'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 fournis-
25 sant un dispositif de protection résistant au choc et aux pressions extérieuresqui 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
30 égal à celui de cette 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.
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Grâce à cet agencement, en cas de chute du réservoir sur l'un
dc ces fonds, de meme qu'en cas de choc intempestif ou de surpression
externe, la coupe!le absorbe la totalité des contraintes et les repartit, par
toutc 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 mon-
tage le couple de serrage et, en cas de choc, constitue un amortisseur de
protection complémentaire du réservoir. Enfin, de par sa structure métal-
10 lique, la coupelle de protection constitue aussi support de marquage par
poinçonnage de toute indica tion 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 repré-
15 sentant, en coupe transversale, une forme d'exécution d'un réservoir muni
du dispositif, selon l'invention.
De façon connue, ce réservoir de forme géncrale cylindrique com-
prend une enveloppe intcrne 3 rcaliséc par exemple en polyamide, en poly-
propylène ou polyéthylène, et une enveloppe externe 4 réalisée, par exemple,
20 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
25 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 coupeJle 5 et comportant une partie tubulaire
7 formant goulot. ~'alésage central 8 de cette pièce est taraudée en 9
pour permettre le raccordement d'une tubulure, d'un détendeur ou d'un
30 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
35 et thermique, composé de deux couches à savoir une couche intérieure 18
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constituée, par exernple, par une feuille de papier réalisée à partir de fibres
de céramique, et d'une couche extérieure 19 cornposée d'un complexe an-
ti-feu, tissu de verrc 20 - mat de verre 21 assemblés mécaniquement.
Selon l'invention, chacune des extrémités du réservoir est renforcée
5 par des moyens disposés sur chacun de ses embouts et comprenant une coupel-
le métallique 22, une rondelle 23 en matériau élastique et un contre écrou
24. La coupelle métallique 22 est solidaire d'une douille 22a filetée inté-
rieurement et se vissant sur un fileta~e 25 réalisé à l'extérieur du tenon
axial de l'embout correspondant. Cette coupelle est tronconique et a la
10 même conicité que la face d'appui 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
15 chocs ou des efforts appliqués à la coupelle 22 en protégeant ainsi l'envelo- ppe externe 4 du réservoir.
Grâce à cet agencement, en cas de chute du reservoir sur l'un
des fonds, la coupelle 22 reprend l'ensemble des contraintes du choc, les
repartit sur le réservoir grâce à sa grande surface d'appui et évite ainsi
20 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
25 en évitant son dévissage.
La partie droite de la figure montre que la coupelle de protec-
tion peut aussi être mise en place sur la protection anti-feu pour assurer
les mêmes fonctions de protection.
Enfin, par sa grande surface rigide, la coupelle constitue également
30 support de marquage? par poinçonnage ou autre, de toutes indications concer-
nant le réservoir, son contenu ou ses épreuves de certification.

Dessin représentatif