FR2685740A1 - FLEXIBLE SEPARATION ELEMENT FOR A HYDRAULIC ACCUMULATOR COMPRISING A VINYL ETHYLENE ALCOHOL COPOLYMER GAS CUTTING LAYER AND AN ELASTIC POLYAMIDE RESIN LAYER - Google Patents
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Abstract
Elément de séparation souple pour accumulateur hydraulique, qui divise un espace intérieur d'une enveloppe de l'accumulateur en deux parties qui définissent une chambre de gaz et une chambre de liquide, respectivement. L'élément de séparation souple (22) comprend une partie composite à couches solidaires (4) qui est constituée d'au moins une couche d'arrêt du gaz (1) et d'au moins une couche élastique (2), chaque couche d'arrêt du gaz consistant en un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique, et chaque couche élastique contenant comme composant principal une résine polyamide choisie dans un groupe composé de PA 6, de PA 6-6, de PA 6-10 et de PA 6-12. La partie composite à couches solidaires comprend deux couches adjacentes qui sont une barrière d'arrêt du gaz et une couche élastique.A flexible separating element for a hydraulic accumulator, which divides an inner space of a battery envelope into two parts which define a gas chamber and a liquid chamber, respectively. The flexible separating element (22) comprises a solid layer composite part (4) which consists of at least one gas barrier layer (1) and at least one elastic layer (2), each layer for stopping the gas consisting of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, and each elastic layer containing as main component a polyamide resin selected from a group consisting of PA 6, PA 6-6, PA 6-10 and from PA 6-12. The composite layered portion includes two adjacent layers which are a gas barrier and an elastic layer.
Description
i La présente invention concerne un accumulateur hydraulique utilisé dansThe present invention relates to a hydraulic accumulator used in
des systèmes hydrauliques pourhydraulic systems for
des automobiles et d'autres véhicules et équipements in- automobiles and other vehicles and equipment
dustriels, et un élément de séparation souple sous la forme d'une membrane ou d'une poche ou d'une vessie, industrial, and a flexible separating element in the form of a membrane or pocket or bladder,
utilisé dans un tel accumulateur hydraulique. used in such a hydraulic accumulator.
Un accumulateur hydraulique a pour fonction de stocker un fluide hydraulique sous pression et il comprend généralement une enveloppe métallique et un élément de séparation souple, tel qu'une membrane en caoutchouc ou une poche ou vessie en caoutchouc, qui A hydraulic accumulator has the function of storing a pressurized hydraulic fluid and generally comprises a metal casing and a flexible separating element, such as a rubber membrane or a rubber bag or bladder, which
divise l'intérieur de l'enveloppe en une chambre conte- divides the inside of the envelope into a chamber containing
nant un gaz et en une chambre contenant un liquide La membrane ou la vessie (génériquement appelée dans ce a gas and a chamber containing a liquid The membrane or bladder (generically referred to in this
qui suit "élément de séparation souple") est en une ma- following "flexible separating element") is in one
tière caoutchouteuse appropriée, de forme désirée et d'é- appropriate rubbery texture, of desired shape and
paisseur relativement faible L'élément de séparation relatively small thickness The separating element
souple est fixé à l'intérieur de l'enveloppe et il coo- flexible is attached to the inside of the envelope and it coo-
père avec la paroi de l'enveloppe pour définir les cham- father with the wall of the envelope to define the rooms
bres de gaz et de liquide La chambre de gaz est remplie d'un gaz approprié, tel que de l'azote, tandis qu'une huile ou un liquide sous pression est stocké dans la The gas chamber is filled with a suitable gas, such as nitrogen, while an oil or pressurized liquid is stored in the chamber.
chambre de liquide L'huile est introduite dans la cham- liquid chamber The oil is introduced into the chamber
bre de liquide à partir d'une source de pression hydrauli- of liquid from a source of hydraulic pressure
que, et le gaz comprimé agit comme un coussin ou un res- that, and the compressed gas acts as a cushion or a res-
sort Pendant l'utilisation de l'accumulateur, le gaz emprisonné dans la chambre de gaz peut progressivement During use of the accumulator, the gas trapped in the gas chamber can gradually
traverser le mince élément de séparation souple et de- through the thin flexible separating element and
venir incapable de remplir sa fonction, du fait de la diminution de la pression de gaz résultant du passage come unable to perform its function, because of the decrease in the gas pressure resulting from the passage
lent du gaz à travers l'élément de séparation. slow gas through the separating element.
Une solution du problème ci-dessus consiste One solution to the problem above is
à ajouter un ou plusieurs additifs appropriés à la com- to add one or more appropriate additives to the
position de caoutchouc de l'élément de séparation souple, pour essayer d'améliorer la résistance de l'élément de séparation à la pénétration du gaz Bien que les additifs puissent améliorer la résistance à la pénétration du gaz (étanchéité ou imperméabilité au gaz) de l'élément rubber position of the flexible separating element, to try to improve the resistance of the separating element to the penetration of the gas Although the additives can improve the resistance to gas penetration (gas tightness or impermeability) of the element
de séparation, la flexibilité de l'élément de sépara- separation, the flexibility of the separating element
tion tend à diminuer de ce fait et l'élément de sépara- tion risque de se fissurer après une durée d'utilisation This tends to decrease as a result and the separating element may crack after a period of use.
relativement longue à l'intérieur de l'enveloppe de l'ac- relatively long inside the envelope of the
cumulateur, ce qui crée également un problème. cumulative, which also creates a problem.
Afin de résoudre le problème ci-dessus, on In order to solve the problem above, one
a proposé d'interposer une couche de résine de copoly- proposed to interpose a layer of copoly-
mère d'éthylène-alcool vinylique entre de minces couches de caoutchouc adjacentes dans un élément de séparation souple, d'une manière telle que la couche de résine est mother of ethylene-vinyl alcohol between thin adjacent rubber layers in a flexible separating element, in such a way that the resin layer is
liée aux couches de caoutchouc par des couches adhési- bound to the rubber layers by adhesive layers
ves Un exemple d'une structure à couches multiples de An example of a multi-layered structure of
caoutchouc-résine est décrit dans JP-A-2 165 948 Lors- rubber-resin is described in JP-A-2 165 948
qu'on utilise cette structure caoutchouc-résine pour une membrane ou une vessie souple dans un accumulateur that this rubber-resin structure is used for a membrane or a flexible bladder in an accumulator
hydraulique, la ou les couches de résine éthylène- hydraulics, the layer (s) of ethylene resin
alcool vinylique, qui ont un degré élevé d'imperméabili- vinyl alcohol, which have a high degree of impermeability
té au gaz, permettent de maintenir la pression de la gas, help maintain the pressure of the
charge de gaz dans l'enveloppe de l'accumulateur au- charge of gas in the battery envelope
dessus de la limite inférieure, pendant une longue durée d'utilisation de l'accumulateur Toutefois, les couches de résine de copolymère éthylène-alcool vinylique présentent l'inconvénient de se fissurer et de se décoller des couches de caoutchouc, après une longue durée d'utilisation pendant laquelle la membrane ou la vessie subit un grand nombre de déformations par flexion ou de déplacements Par suite, l'espérance de durée de vie utile de l'accumulateur utilisant une However, the ethylene-vinyl alcohol copolymer resin layers have the disadvantage of cracking and peeling off the rubber layers after a long period of time. use during which the membrane or bladder undergoes a large number of bending deformations or displacements As a result, the life expectancy of the accumulator using a
telle membrane ou vessie est réduite. such membrane or bladder is reduced.
Une membrane élastique imperméable est décri- An impermeable elastic membrane is described
te dans le brevet US N 05 036 110 Cette membrane com- in US Patent No. 05,036,110.
prend deux premières couches, consistant chacune en une première matière, et une deuxième couche interposée entre takes two first layers, each consisting of a first material, and a second layer interposed between
les premières couches et consistant en une deuxième ma- the first layers and consisting of a second ma-
tière La première matière est choisie dans le groupe The first subject is chosen from the group
comprenant des polyuréthanes thermoplastiques, des poly- comprising thermoplastic polyurethanes, polyurethanes
éthers d'amide séquences, des polyesters flexibles et amide ethers sequences, flexible polyesters and
des mélanges de ces matières, tandis que la deuxième matiè- mixtures of these materials, while the second
re est choisie dans le groupe comprenant des copolymères re is selected from the group consisting of copolymers
d'éthylène et d'alcool vinylique, des polyamides, le chlo- ethylene and vinyl alcohol, polyamides, chlo-
rure de polyvinylidène et leurs mélanges. polyvinylidene chloride and mixtures thereof.
Bien que la deuxième couche soit imperméable Although the second layer is waterproof
à un gaz, certaines des premières matières indiquées ci- to a gas, some of the first materials listed below
dessus ont une résistance insuffisante à la chaleur et elles tendent à se détériorer pendant l'utilisation d'un accumulateur dans lequel la température d'un fluide stocké sous pression est relativement élevée En outre, les have an insufficient resistance to heat and tend to deteriorate during the use of an accumulator in which the temperature of a fluid stored under pressure is relatively high.
autres premières matières peuvent être ramollies par ex- other raw materials may be softened by ex-
position à un fluide hydraulique, tel qu'un fluide pour freins, et elles tendent à avoir une durée de vie utile position to a hydraulic fluid, such as a brake fluid, and they tend to have a useful life
relativement courte.relatively short.
La présente invention a donc pour premier ob- The present invention therefore has for first ob-
jet de procurer un élément de séparation souple pour un accumulateur hydraulique, cet élément ayant une grande durée de vie pour assurer une grande durée de vie utile to provide a flexible separating element for a hydraulic accumulator, this element having a long service life to ensure a long service life
de l'accumulateur.of the accumulator.
Un deuxième objet de l'invention est de pro- A second object of the invention is to
curer un accumulateur hydraulique qui a une longue durée a long-lasting hydraulic accumulator
de vie utile.of useful life.
Le premier objet peut être atteint conformé- ment à un premier aspect de la présente invention qui The first object can be reached according to a first aspect of the present invention which
procure un élément de séparation souple-, pour un accumu- provides a flexible separating element
lateur hydraulique, qui divise l'intérieur d'une enve- hydraulic unit, which divides the interior of an enve-
loppe de l'accumulateur en deux parties qui constituent lump of the accumulator in two parts which constitute
une chambre de gaz et une chambre de liquide, respective- a gas chamber and a liquid chamber, respectively
ment, l'élément de séparation souple incluant une partie composite à couches solidaires qui comprend au moins une the flexible separating element including a composite layered part which comprises at least one
couche d'arrêt du gaz et au moins une couche élastique. gas barrier layer and at least one elastic layer.
La partie composite à couches solidaires ou intégrées comprend deux couches adjacentes qui sont une de ladite au moins une couche d'arrêt de gaz et une de ladite au moins une couche élastique Chacune de ladite au moins une couche d'arrêt du gaz consiste en un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique, et chacune de ladite au moins une couche élastique contient comme composant principal une résine polyamide, communément désignée par l'expression PA, choisie dans un groupe composé de PA 6, The integral or integral layered composite part comprises two adjacent layers which are one of said at least one gas barrier layer and one of said at least one elastic layer. Each of said at least one gas barrier layer consists of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, and each of said at least one elastic layer contains as main component a polyamide resin, commonly referred to as PA, selected from a group consisting of PA 6,
PA 6-6, PA 6-10 et PA 6-12 -PA 6-6, PA 6-10 and PA 6-12 -
Habituellement, deux couches de caoutchouc sont liées par un agent de collage aux surfaces opposées de la partie composite à couches intégrées de l'élément Usually, two layers of rubber are bonded by a bonding agent to the opposite surfaces of the composite layer component of the element
de séparation souple.flexible separation.
Dans un mode de réalisation de l'élément de séparation souple, la partie composite à couches intégrées comprend une couche centrale d'arrêt du gaz et deux couches élastiques qui sont formées sur les surfaces opposées respectives de la couche centrale d'arrêt du gaz Dans un autre mode de réalisation de l'élément de séparation souple, la partie composite à couches intégrées comprend une couche centrale élastique et deux couches d'arrêt du gaz qui sont formées sur les surfaces In one embodiment of the flexible separating element, the integrated layer composite part comprises a central gas stop layer and two elastic layers which are formed on the respective opposite surfaces of the central gas stopping layer. another embodiment of the flexible separating element, the integrated layer composite part comprises an elastic central layer and two gas barrier layers which are formed on the surfaces
opposées respectives de la couche centrale élastique. respective opposites of the elastic core layer.
Le présent élément de séparation souple a été mis au point comme résultat d'études et de recherches poussées de la Demanderesse, qui s'est intéressée à une excellente propriété d'un copolymère d'éthylène et30 d'alcool vinylique (copolymère EVOH), comme barrière d'arrêt du gaz, à savoir un degré élevé d'imperméabilité au gaz (résistance à l'infiltration du gaz) du copolymère EVOH Plus particulièrement, la couche centrale d'arrêt du gaz interposée entre les couches élastiques adjacentes, ou les couches d'arrêt du gaz en copolymère EVOH formées sur les surfaces opposées de la couche centrale élastiquefonctionnent effectivement pour empêcher un gaz contenu dans la chambre de gaz de The present flexible separator has been developed as a result of extensive research and investigation by the Applicant, who has investigated an excellent property of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol (EVOH copolymer), as a gas barrier, namely a high degree of gas impermeability (resistance to gas infiltration) of the EVOH Plus copolymer, the central gas barrier layer interposed between the adjacent elastic layers, or EVOH copolymer gas barrier layers formed on opposite surfaces of the resilient core layer effectively function to prevent a gas contained in the gas chamber from
l'accumulateur de traverser lentement la partie à cou- the accumulator to slowly cross the section to
ches intégrées de l'élément de séparation souple tandis que, en même temps, la couche centrale élastique ou les couches élastiques sur les surfaces opposées de la couche centrale d'arrêt du gaz agissent comme une couche ou embedded in the flexible separating element while at the same time the elastic core layer or the elastic layers on opposite surfaces of the central gas barrier layer act as a layer or
des couches en tampon pour protéger la couche ou les cou- buffers to protect the layer or layers
ches d'arrêt du gaz en copolymère EVOH contre une fis- stopping of the EVOH copolymer gas against
suration ou un décollement par rapport aux couches adja- suration or separation from adjacent layers
centes La fonction de la couche ou des couches élasti- The function of the elastic layer or layers
ques semble dépendre desa valeur d'élasticité ou de flexibilité qui est intermédiaire entre celle de la couche ou des couches d'arrêt du gaz en copolymère EVOH et celle de couches de caoutchouc qui sont habituellement formées sur les surfaces opposées de la partie composite à couches intégrées Par conséquent, la durabilité de l'élément de séparation souple est fortement augmentée, même dans des conditions de service de l'accumulateur dans lesquelles l'élément de séparation est soumis à une déformation par flexion répétée Il en résulte que la durée de vie prévue pour l'accumulateur est augmentée It seems to depend on the elasticity or flexibility value which is intermediate between that of the EVOH gas gas barrier layer (s) and that of rubber layers which are usually formed on the opposite surfaces of the layered composite part. As a result, the durability of the flexible separating element is greatly increased, even under operating conditions of the accumulator in which the separating element is subjected to repeated bending deformation. provided for the accumulator is increased
de façon correspondante.correspondingly.
En outre, puisque la résine polyamide utilisée comme composant principal de la couche ou des couches In addition, since the polyamide resin used as the main component of the layer or layers
élastiques a un point de fusion proche de celui du copo- Elastics have a melting point close to that of the copo-
lymère EVOH, les deux matières pour les couches élastiques et d'arrêt du gaz peuvent être co-extrudées de manière à former simultanément les couches élastiques et d'arrêt du the two materials for the elastic and gas barrier layers can be coextruded so as to simultaneously form the elastic and quenching layers of the
gaz,adjacentes ou alternées A ce moment, les deux matiè- adjacent or alternating gases At this moment, the two substances
res réagissent chimiquement l'une avec l'autre, de sorte que les couches élastiques et d'arrêt du gaz sont liées mutuellement à leurs interfaces, sans utiliser d'agent de liaison ou d'adhésif qui abaisserait l'élasticité de res react chemically with each other, so that the elastic and gas-stopping layers are mutually bonded to their interfaces, without the use of a bonding agent or adhesive which would lower the elasticity of
l'élément de séparation souple.the flexible separating element.
Le copolymère d'éthylène-alcool vinylique (copo- The ethylene-vinyl alcohol copolymer (copo-
lymère EVOH) peut comprendre de préférence de 20 à 65 % EVOH) may preferably comprise from 20 to 65%
en poids d'éthylène, le complément étant de l'alcool viny- by weight of ethylene, the balance being vinous alcohol
lique En particulier, le copolymère EVOH dont la teneur en éthylène (en poids) est de 32 % est préféré Lorsque la teneur en éthylène est inférieure à 20 % en poids (la teneur en alcool vinylique étant supérieure à 80 %), la propriété d'arrêt du gaz de la couche ou des couches In particular, the EVOH copolymer whose ethylene content (by weight) is 32% is preferred. When the ethylene content is less than 20% by weight (the vinyl alcohol content being greater than 80%), the stopping the gas layer or layers
d'arrêt du gaz est fortement augmentée mais la flexi- gas stoppage is greatly increased but the flexi-
bilité est excessivement réduite, de sorte que la couche ou les couches d'arrêt du gaz est/sont incapable/s de is excessively reduced, so that the gas barrier layer or layers is / are unable to
subir une déformation de flexion ou un déplacement ré- undergo bending deformation or repositioning
gulier Lorsque la teneur en éthylène dépasse 65 %, la ou les couches d'arrêt du gaz ne peuvent pas présenter When the ethylene content exceeds 65%, the gas barrier layer (s) can not
une propriété d'arrêt du gaz à un degré suffisamment éle- a property of stopping the gas to a sufficiently high degree
vé. La résine polyamide pour la ou les couches élastiques peut être de préférence choisie dans le groupe composé du PA 6, du PA 6-6, du PA 6-10 et du Vee. The polyamide resin for the elastic layer (s) may preferably be selected from the group consisting of PA 6, PA 6-6, PA 6-10 and
PA 6-12, qui peuvent être utilisés seuls ou en com- PA 6-12, which can be used alone or in combination
binaison La résine polyamide comprenant le PA 6 ou le The polyamide resin comprising PA 6 or
PA 6-6 a un point de fusion proche de celui d'un copoly- PA 6-6 has a melting point close to that of a copoly-
mère EVOH A ce propos, la résine polyamide peut être un In this respect, the polyamide resin may be a
mélange de PA 6 et d'autres polyamides du même type. mixture of PA 6 and other polyamides of the same type.
En outre,la couche élastique peut contenir au maximum In addition, the elastic layer can contain at most
% et de préférence 30 à 40 % environ en poids d'une poly- % and preferably 30 to 40% by weight of a poly-
oléfine telle que EPM et EPDM Dans ce cas, la matière de type polyoléfine agit pour empêcher le copolymère EVOH de la couche d'arrêt du gaz d'absorber un composant aqueux Si le copolymère EVOH absorbe un composant olefin such as EPM and EPDM In this case, the polyolefin material acts to prevent the EVOH copolymer of the gas barrier layer from absorbing an aqueous component. If the EVOH copolymer absorbs a component
aqueux, la propriété d'arrêt du gaz de la couche d'ar- the gas barrier arresting property of the
rêt du gaz se dégrade.stopping of the gas is degraded.
Le module d'élasticité en flexion de la couche The modulus of elasticity in flexion of the layer
élastique qui contient au minimum 50 % en poids d'une ré- which contains at least 50% by weight of a
sine polyamide est intermédiaire entre ceux des couches de caoutchouc et des couches d'arrêt du gaz en copolymère EVOH Lorsque les deux couches élastiques sont formées sur les surfaces opposées d'une couche centrale d'arrêt du gaz, il est souhaitable que la résistance à la fle- xion Mv de la couche d'arrêt du gaz en copolymère EVOH Polyamide is intermediate between those of the rubber layers and the EVOH copolymer gas barrier layers. When the two elastic layers are formed on opposite surfaces of a central gas barrier layer, it is desirable that the the Mv wafer of the EVOH copolymer gas barrier layer
et la résistance à la flexion M des couches élasti- and the flexural strength M of the elastic layers
ques soient déterminées de façon à satisfaire aux formu- should be determined in such a way as to satisfy the
les suivantes Mv/M < 3 Mv = 16 Ev Lv 3 the following Mv / M <3 Mv = 16 Ev Lv 3
M = 16 EL 3M = 16 EL 3
dans lesquelles Ev: Module d'élasticité en flexion de la couche centrale d'arrêt du gaz Mv: Epaisseur de la couche centrale d'arrêt du gaz E: Module d'élasticité en flexion des couches élastiques L: Epaisseur des couches élastiques in which Ev: Modulus of elasticity in bending of the central gas stopping layer Mv: Thickness of the central gas stopping layer E: Flexural elasticity modulus of the elastic layers L: Thickness of the elastic layers
Les couches de caoutchouc qui sont habituel- The rubber layers that are usually
lement formées sur les surfaces opposées de la partie composite à couches solidaires ou intégrées de l'élément formed on opposite surfaces of the integral or integrated composite
de séparation souple peuvent être en toute matière caout- flexible separation can be made of any material
chouteuse habituellement utilisée pour une membrane, une usually used for a membrane, a
poche ou une vessie souple d'accumulateur hydraulique. pocket or bladder flexible hydraulic accumulator.
Par exemple, les couches caoutchouteuses peuvent être en For example, the rubbery layers may be
caoutchouc acrylonitrile butadiène (NBR). acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
Le deuxième objet indiqué plus haut peut être atteint conformément à un autre aspect de la présente invention qui procure un accumulateur hydraulique com- prenant une enveloppe et un élément de séparation souple qui est disposé dans l'enveloppe et qui divise l'inté- rieur de l'enveloppe en deux parties constituant une cham- bre de gaz et une chambre de liquide, respectivement, l'é-35 lément de séparation souple incluant une partie composite à couches intégrées qui comprend au moins une couche d'arrêt du gaz et au moins une couche élastique, chacune de ladite au moins une couche d'arrêt du gaz consistant en un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique, et chacune de ladite au moins une couche élastique contenant The second object mentioned above can be achieved in accordance with another aspect of the present invention which provides a hydraulic accumulator comprising an envelope and a flexible separating member which is disposed in the envelope and which divides the interior of the housing. the two-part shell constituting a gas chamber and a liquid chamber, respectively, the flexible separating member including an integrated layer composite portion which includes at least one gas barrier layer and at least one elastic layer, each of said at least one gas barrier layer consisting of a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, and each of said at least one elastic layer containing
comme composant principal une résine polyamide La par- as a main component a polyamide resin.
tie composite à couches intégrées comprend deux cou- integrated layer composite fabric consists of two
ches adjacentes qui consistent en une de ladite au moins une couche d'arrêt du gaz et une de ladite au adjacent ones which consist of one of said at least one gas barrier layer and one of said at least one
moins une couche élastique.less an elastic layer.
Le présent accumulateur hydraulique a une plus The present hydraulic accumulator has a plus
grande durée de vie utile, du fait de la meilleure dura- long service life, because of the best dura-
bilité de l'élément de séparation souplecomme décrit flexibility of the flexible separating element as described
plus haut.upper.
L'enveloppe de l'accumulateur est habituelle- The battery envelope is usually
ment fabriquée en une matière métallique appropriée, made of a suitable metallic material,
telle que fer, acier et alliages métalliques, par exem- such as iron, steel and metal alloys, for example
ple un alliage d'aluminium L'enveloppe peut avoir toute an aluminum alloy The envelope can have any
forme désirée, par exemple une forme sensiblement sphéri- desired shape, for example a substantially spherical shape
que, une forme cylindrique ou une forme parallélépipédi- that a cylindrical or parallelepiped form
que.than.
L'enveloppe peut comprendre une partie supé- The envelope may include a larger part
rieure sensiblement hémisphérique et une partie infé- substantially hemispheric and a lower part
rieure sensiblement hémisphérique qui sont soudées bout à bout l'une à l'autre, à leurs extrémités ouvertes, de hemispherical material which are welded end to end to each other at their open ends,
manière à engendrer une configuration sensiblement sphéri- in order to generate a substantially spherical configuration
que Cette construction de l'enveloppe en deux parties that this construction of the envelope in two parts
permet un assemblage facile de l'accumulateur, compa- allows easy assembly of the accumulator,
rativement à une enveloppe usuelle en une seule pièce. relatively to a usual envelope in one piece.
En outre, le présent agencement facilite le montage ou In addition, the present arrangement facilitates mounting or
la fixation de l'élément de séparation souple à l'en- fixing of the flexible separating element to the
veloppe, en particulier du fait qu'on peut fixer l'élé- especially because of the fact that the
ment de séparation à la partie inférieure de l'envelop- separation at the bottom of the envelope.
pe avant de souder les deux parties de celle-ci l'une pe before soldering the two parts of it one
à l'autre.to the other.
L'accumulateur peut comporter un anneau de re- The accumulator may comprise a ring of
tenue prévu pour fixer la partie périphérique de l'élé- intended for fixing the peripheral part of the
ment de séparation souple à une région de la surface cir- flexible separation to a region of the circumferential surface
conférentielle intérieure de la partie inférieure de l'en- interior conferencing of the lower part of the
veloppe, près de l'extrémité ouverte La partie inférieu- re de l'enveloppe peut comporter une rainure formée Veloppe near the open end The lower part of the envelope may have a groove formed
dans la région précitée de la surface intérieure, tan- in the aforementioned region of the inner surface,
dis que l'anneau de retenue comporte une partie qui est say that the retaining ring has a part that is
sertie ou pressée contre la surface définissant la rai- crimped or pressed against the surface defining the
nure ci-dessus, et une partie qui presse la partie péri- above, and a part which presses the
phérique de l'élément de séparation contre la surface circonférentielle intérieure de la partie inférieure de l'enveloppe. of the separating element against the inner circumferential surface of the lower part of the envelope.
Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- In addition to the foregoing, the invention
tion comprend encore d'autres dispositions qui ressorti- tion still contains other provisions which
ront de la description qui va suivre. will be described in the following description.
L'invention sera mieux comprise à l'aide du The invention will be better understood by means of
complément de description ci-après, qui se réfère aux supplementary description below, which refers to
dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un accumulateur hydraulique conforme à un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une coupe partielle d'un élément de séparation souple sous la forme d'une membrane flexible fixée dans l'accumulateur de la figure 1; attached drawings in which: Figure 1 is an elevational view in partial section of a hydraulic accumulator according to an embodiment of the present invention; Figure 2 is a partial sectional view of a flexible separating element in the form of a flexible membrane fixed in the accumulator of Figure 1;
la figure 3 est une coupe d'une partie compo- FIG. 3 is a sectional view of a component part
site à couches intégrées de la membrane de la figure 1, qui consiste en une couche centrale d'arrêt du gaz et deux couches élastiques; integrated layer site of the membrane of Figure 1, which consists of a central gas stop layer and two elastic layers;
la figure 4 est une coupe partielle de l'élé- Figure 4 is a partial section of the
ment de séparation souple conforme à un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une coupe partielle de l'élé- ment de séparation souple conforme à un autre mode de réalisation de l'invention; les figures 6 A et 6 B sont des vues illustrant la déformation par flexion de la membrane de la figure 4, lorsqu'une pression d'huile appliquée à la membrane est flexible separation member according to another embodiment of the invention; Figure 5 is a partial sectional view of the flexible separating element according to another embodiment of the invention; FIGS. 6A and 6B are views illustrating the bending deformation of the membrane of FIG. 4, when an oil pressure applied to the membrane is
modifiée pendant un essai de l'accumulateur de la fi- modified during a test of the accumulator of the
gure 2; la figure 7 est une vue en élévation et en Figure 2; FIG. 7 is an elevation view and
coupe d'un mode de réalisation d'un accumulateur con- section of an embodiment of an accumulator con-
forme à la présente invention; la figure 8 est une vue partielle en coupe à plus grande échelle de l'accumulateur de la figure 7, avant qu'un anneau de retenue pour fixer la membrane soit serti contre un hémisphère inférieur de l'enveloppe de l'accumulateur; la figure 9 est une vue partielle à plus grande échelle après sertissage de l'anneau de retenue de la figure 8 contre l'hémisphère inférieur; form to the present invention; FIG. 8 is a fragmentary sectional view on a larger scale of the accumulator of FIG. 7, before a retaining ring for fixing the membrane is crimped against a lower hemisphere of the envelope of the accumulator; Figure 9 is a partial view on a larger scale after crimping the retaining ring of Figure 8 against the lower hemisphere;
la figure 10 estune coupe partielle de l'élé- Figure 10 is a partial section of the
ment de séparation souple, dans encore un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure Il est une vue en élévation avec coupe partielle d'un accumulateur qui utilise l'élément de séparation de la figure 10; et in yet another embodiment of the present invention; Fig. 11 is an elevational view partially in section of an accumulator which utilizes the separating element of Fig. 10; and
la figure 12 est une coupe partielle de l'élé- Figure 12 is a partial section of the
ment de séparation conforme à encore un autre mode de separation according to yet another method of
réalisation de l'invention.embodiment of the invention.
Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière It should be understood, however, that these drawings and the corresponding descriptive parts are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute
une limitation.a limitation.
On décrit maintenant les modes préférés de réa- We now describe the preferred modes of
lisation de l'invention.implementation of the invention.
On se reporte d'abord aux figures 1 et 2 pour décrire un accumulateur hydraulique construit con- Reference is made first to Figures 1 and 2 to describe a hydraulic accumulator built
formément à un premier mode deréalisation de l'invention. in a first embodiment of the invention.
il L'accumulateur hydraulique, qui est globalement désigné par le repère 20 sur la figure 1, comprend un The hydraulic accumulator, which is generally indicated by the reference numeral 20 in FIG.
corpsou une enveloppe 21 en matière métallique L'enve- body or envelope 21 made of metallic material.
loppe 21 est constituée de deux parties sensiblement hé- loppe 21 consists of two parts which are
misphériques, à savoir un hémisphère supérieur 21 a et un hémisphère inférieur 21 b qui sont placés bout à bout et soudés l'un à l'autre, à leurs extrémités ouvertes, de shifted, namely an upper hemisphere 21a and a lower hemisphere 21b which are placed end to end and welded to each other at their open ends,
façon à définir une capacité fermée intérieure La capa- to define an inner closed capacity.
cité est divisée par une membrane flexible 22 en une cham- cited is divided by a flexible membrane 22 into a chamber
bre 20 a contenant un gaz et en une chambre 20 b contenant 20a containing a gas and a chamber 20b containing
une huile ou un liquide, du côté supérieur et du côté in- an oil or a liquid, on the upper and the lower side
férieur de la membrane 22 L'hémisphère inférieur 21 b est bottom of the membrane 22 The lower hemisphere 21 b is
équipé d'un clapet 23.equipped with a valve 23.
Avant de souder les deux hémisphères 21 a et 21 b Before welding the two hemispheres 21 a and 21 b
l'un à l'autre par un procédé de soudage à faisceau d'é- to each other by a beam-welding process
lectrons, on fixe la membrane souple 22, à sa périphérie, à l'extrémité ouverte de l'hémisphère inférieur 21 b de sorte que la partie périphérique de la membrane 22 est electrons, the flexible membrane 22 is fixed at its periphery to the open end of the lower hemisphere 21b so that the peripheral portion of the membrane 22 is
tenue et serrée entre un anneau de retenue 24 et une sur- held and clamped between a retaining ring 24 and an over-
face circonférentielle intérieure de la partie d' extrémité ouverte de l'hémisphère inférieur 21 b Après fixation de la membrane souple 22 à l'hémisphère inférieur 21 b, on inner circumferential face of the open end portion of the lower hemisphere 21 b After attaching the flexible membrane 22 to the lower hemisphere 21b,
soudeles deux hémisphères 21 a,21 b par faisceau d'élec- two hemispheres 21a, 21b per beam of elec-
trons, pour produire l'enveloppe sensiblement sphérique trons, to produce the substantially spherical envelope
21 de l'accumulateur.21 of the accumulator.
La membrane souple 22 consiste en une couche centrale d'arrêt du gaz 1, deux couches élastiques 2 formées sur les surfaces opposées de la couche d'arrêt du gaz 1, et deux couches de caoutchouc 3 formées sur The flexible membrane 22 consists of a central gas stop layer 1, two elastic layers 2 formed on the opposite surfaces of the gas barrier layer 1, and two rubber layers 3 formed on
les surfaces extérieures des couches élastiques respec- the outer surfaces of the elastic layers
tives 2 La couche centrale d'arrêt du gaz 1 est fabri- 2 The central gas barrier layer 1 is manufactured
quée en un copolymère d'éthylène et d'alcool vinylique (appelé dans ce qui suit "copolymère EVOH", lorsqu'il y a lieu), tandis que les couches élastiques 2 sont en une résine de type polyamide La couche d'arrêt du gaz 1 a copolymer of ethylene and vinyl alcohol (hereinafter referred to as "EVOH copolymer", where appropriate), while the elastic layers 2 are made of a polyamide resin. gas 1
et les deux couches élastiques 2 coopèrent pour cons- and the two elastic layers 2 cooperate to
tituer une partie composite à couches solidaires ou inté- staging a composite layer with solid or
grées 4 Pour produire cette partie composite à couches intégrées 4, le copolymère d'éthylène-alcool vinylique et la résine polyamide choisis sont coextrudés pour for- mer simultanément la couche centrale d'arrêt du gaz 1 In order to produce this integrated layer composite part 4, the selected ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyamide resin are coextruded to simultaneously form the central gas barrier layer 1
en copolymère EVOH et les deux couches élastiques en ré- of EVOH copolymer and the two elastic layers
sine polyamide 2, de sorte que les deux couches élasti- sine polyamide 2, so that the two elastic layers
ques 2 sont liées aux surfaces opposées de la couche 2 are related to the opposite surfaces of the diaper
d'arrêt du gazl du fait d'une réaction chimique du copo- stopping the gas because of a chemical reaction of the
lymère EVOH et de la résine polyamide aux interfaces de contact Ainsi, un agent adhésif n'est pas nécessaire EVOH polymer and polyamide resin at the contact interfaces Thus, an adhesive agent is not necessary
pour former la partie composite à couches solidaires 4. to form the layered composite part 4.
Ensuite, on applique une substance de liaison Then a binding substance is applied
connue dans la technique aux surfaces opposées de la par- known in the art to the opposite surfaces of the
tie composite à couches solidaires 4 et on forme les deux couches de caoutchouc 3 par pressage d'une matière caoutchouteuse appropriée Les couches de caoutchouc 3 sont liées aux surfaces opposées de la partie composite The two layers of rubber 3 are formed by pressing a suitable rubbery material. The rubber layers 3 are bonded to the opposite surfaces of the composite part.
à couches solidaires 4 lors de la vulcanisation subsé- with integral layers 4 during the subsequent vulcanization
quente de la matière caoutchouteuse On obtient ainsi la the rubbery material is thus obtained.
membrane souple 22 représentée sur la figure 2. flexible membrane 22 shown in Figure 2.
Afin de mieux illustrer le principe de la pré- In order to better illustrate the principle of
sente invention, on décrit ci-après des exemples de la membrane souple conforme à l'invention, ainsi que des In this invention, examples of the flexible membrane according to the invention, as well as
exemples comparatifs.comparative examples.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On prépare d'abord la partie composite à cou- The composite part is first prepared
ches intégrées 4, comme représenté sur la figure 3 Un 4, as shown in Figure 3.
copolymère d'éthylène-alcool vinylique (EVOH) F-l O 1 four- ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) F-1 O 1 furnace
ni par KURARAY CO Ltd (Japon), qui contient 32 % en poids d'éthylène, est utilisé pour la couche centrale d'arrêt du gaz 1, tandis qu'une résine polyamide de type NYLON SUPERDUR ST 811 HS fournie par Du Pont est utilisée pour les couches élastiques 2 Le copolymère EVOH et la résine polyamide sont coextrudés pour former la partie composite à trois couches 4, la couche d'arrêt du gaz 1 ayant une épaisseur de 50 Wn et chacune des deux couches élastiques nor by KURARAY CO Ltd (Japan), which contains 32% by weight of ethylene, is used for the central layer for stopping the gas 1, while a polyamide resin of NYLON SUPERDUR ST 811 HS type supplied by Du Pont is used for the elastic layers 2 The EVOH copolymer and the polyamide resin are coextruded to form the three-layer composite part 4, the gas barrier layer 1 having a thickness of 50 Wn and each of the two elastic layers
2 ayant une épaisseur de 80 Wm, comme indiqué dans le Ta- 2 having a thickness of 80 Wm, as indicated in
bleau 1. Ensuite, la partie composite à trois couches 4 ainsi préparée est revêtue, sur ses surfaces opposées, avec un agent adhésif connu et on forme les couches de Then, the three layer composite part 4 thus prepared is coated on its opposite surfaces with a known adhesive agent and the layers of
caoutchouc 3 en NBR par pressage et vulcanisation Cha- NBR rubber 3 by pressing and vulcanizing
que couche de caoutchouc 3 a une épaisseur de 1790 gm, that rubber layer 3 has a thickness of 1790 gm,
comme indiqué également dans le Tableau 1 De cette fa- as also shown in Table 1.
çon, on obtient la membrane souple à cinq couches 22 re- In this case, the five-ply flexible membrane 22 is obtained.
présentée sur la figure 2 De préférence, l'épaisseur ot de chaque couche élastique 2 et l'épaisseur (b de la couche centrale d'arrêt du gaz 1 sont déterminées de 2 preferably, the thickness τ of each elastic layer 2 and the thickness (b) of the central gas barrier layer 1 are determined from FIG.
manière à satisfaire à la formule o/( > 1. to satisfy the formula o / (> 1.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
On prépare une partie composite à sept couches A seven-layer composite part is prepared
* solidaires 6 comme représenté sur la figure 4,par coextru-* integral 6 as shown in Figure 4, by coextru-
sion des mêmes matières qui ont été utilisées dans l'e- the same materials that were used in the e-
xemple 1 La partie composite 6 comprend la partie compo- xample 1 Composite part 6 consists of the composite part
site à trois couches 4 de la figure 3, deux couches exté- three-layer site 4 of Figure 3, two outer layers
rieures d'arrêt du gaz 1 ' formées sur les couches élasti- gas stoppages formed on the elastic layers
ques 2 (couches élastiques intérieures), et deux couches 2 (inner elastic layers), and two layers
élastiques extérieures 2 ' formées sur les couches exté- outer elastic members 2 'formed on the outer layers
rieures d'arrêt du gaz 1 ' respectives Comme indiqué dans le Tableau 1, toutes les couches d'arrêt du gaz 1,1 ' ont la même épaisseur de 50 gym, et les couches élastiques intérieures 2 ont la même épaisseur de 50 pm, tandis que les couches élastiques extérieures 2 ' ont la même épaisseur de 80 gm De préférence, l'épaisseur i de chaque couche élastique extérieure 2 ', l'épaisseur > de chaque couche d'arrêt du gaz 1,1 ' et l'épaisseur y de chaque couche As shown in Table 1, all the gas barrier layers 1, 1 'have the same thickness of 50 gm, and the inner elastic layers 2 have the same thickness of 50 pm. while the outer elastic layers 2 'have the same thickness of 80 gm. Preferably, the thickness i of each outer elastic layer 2', the thickness> of each gas barrier layer 1,1 'and the thickness y of each layer
élastique intérieure 2 sont déterminées de manière à sa- inner elastic band 2 are determined so as to
tisfaire à la formule d A/( >,1, et à la formule 0,1 satisfy the formula d A / (>, 1, and the formula 0,1
< 3,5.<3.5.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On prépare une partie composite à onze couches An eleven-layer composite part is prepared
solidaires 8 comme représenté sur la figure 5, par coex- 8 as shown in FIG.
trusion des mêmes matières qui ont été utilisées dans les exemples 1 et 2 La partie composite 9 comprend la par- trusion of the same materials which were used in Examples 1 and 2 Composite part 9 comprises the
tie composite à trois couches 4 de la figure 3, deux cou- Three-layer composite 4 of Figure 3, two sections
ches intermédiaires d'arrêt du gaz 1 ' formées sur la partie composite 4, deux couches élastiques intermédiaires 2 formées sur les couches intermédiaires d'arrêt du gaz 1 ', deux couches extérieures d'arrêt du gaz 1 i formées sur les couches élastiques intermédiaires 2, deux couches extérieures d'arrêt du gaz 1 ' formées sur les couches élastiques intermédiaires 2, et deux couches élastiques intermediate gas stoppers 1 'formed on the composite part 4, two intermediate elastic layers 2 formed on the intermediate gas stop layers 1', two outer layers of gas stop 1 i formed on the intermediate elastic layers 2, two outer layers of gas stop 1 'formed on the intermediate elastic layers 2, and two elastic layers
extérieures 2 ' formées sur les couches intermédiaires ex- 2 'formed on the intermediate layers ex-
térieures d'arrêt du gaz 1 ' Ensuite, on forme les cou- Afterwards, the
ches de caoutchouc NBR 3 sur les couches élastiques ex- of NBR 3 rubber on the elastic layers ex-
térieures 2 ', de sorte qu'on obtient une membrane souple 2 ', so that a flexible membrane is obtained
à treize couches 28 comme représenté sur la figure 15. at thirteen layers 28 as shown in FIG.
Les couches 1,1 ',2 et 2 ' ont les valeurs d'é- The layers 1,1 ', 2 and 2' have the values of
paisseur indiquées dans le Tableau 1 De préférence, l'é- the thickness indicated in Table 1.
paisseur ç 4 des couches élastiques extérieures 2 ', l'é- thickness 4 of the outer elastic layers 2 ', the
paisseur ( de chaque couche d'arrêt du gaz 1,1 ' et l'é- thickness (of each gas barrier layer 1,1 'and the
paisseur Y de chaque couche élastique intérieure ou in- thickness Y of each inner elastic layer or
termédiaire 2 sont déterminées de façon à satisfaire aux are determined in such a way as to satisfy the
inégalités od/(> > 1, et 0,1 < P/(A 3,5, comme dans l'e- inequalities od / (>> 1, and 0.1 <P / (A 3.5, as in the e-
xemple 2.xample 2.
TABLEAU 1TABLE 1
EXEMPLES Exemples Comparatifs i 2 3 i 2 COUCHE Epaisseur t 1 50 50 50 100 50 EXAMPLES Comparative Examples i 2 3 i 2 LAYER Thickness t 1 50 50 50 100 50
CENTRALE * 2CENTRAL * 2
IMPERMEABLE Résistance à la flexion Mv 0,04 0,04 0, 04 0,32 0,04 IMPERMEABLE Flexural strength Mv 0.04 0.04 0.04 0.32 0.04
AU GAZ ( 1)GAS (1)
Module d'élasticité * 3 20000 20000 20000 20000 20000 AUTRES Epaisseur * 1 50 50 Modulus of elasticity * 3 20000 20000 20000 20000 20000 OTHER Thickness * 1 50 50
COUCHESLAYERS
IMPERMEABLES Résistance à la flexion Mv* 2 0,04 0, 04 WATERPROOF Resistance to bending Mv * 2 0.04 0, 04
AU GAZ ( 1 ')GAS (1 ')
Module d'élasticité * 3 20000 20000 COUCHES Epaisseur'1 80 80 80 Modulus of elasticity * 3 20000 20000 LAYERS Thickness'1 80 80 80
ELASTIQUESBANDS
EXTERIEURES Résistance à la flexion M 2 0,03 0,03 0,03 EXTERIOR Flexural strength M 2 0.03 0.03 0.03
( 2 ')(2 ')
Module d'élasticité * 3 4000 4000 4000 F" Lrn K, (n "Il 01 I Modulus of elasticity * 3 4000 4000 4000 F "Lrn K, (n" Il 01 I
TABLEAU 1 (SUITE)TABLE 1 (CONTINUED)
EXEMPLES Exemples Comparatifs 1 2 3 i 2 AUTRES Epaisseur 50 50 30 EXAMPLES Comparative Examples 1 2 3 i 2 OTHER Thickness 50 50 30
COUCHESLAYERS
ELASTIQUES Résistance à la flexion 2 0,008 0,008 0,002 ( 2) Module d'élasticité * 3 4000 4000 4000 * 1 COUCHES EN Epaisseur 1 1790 1590 1390 1470 1900 1950 ELASTIC Bending resistance 2 0.008 0.008 0.002 (2) Modulus of elasticity * 3 4000 4000 4000 * 1 LAYERS in Thickness 1 1790 1590 1390 1470 1900 1950
CAOUTCHOUC ENRUBBER IN
CAOUTCHOUC Module d'élasticité * 3 100 100 100 100 100 100 ( 3) Mv/M 1,33 1,33 1,33 1,33 6 / t 1,6 1,6 1,6 1,6 t/ i P 1 0,6 * 1 : pm * 2 2: da N cm * 3 : da N/cm 2 1 H- M- 61 x oe On "Il RUBBER Modulus of elasticity * 3 100 100 100 100 100 (3) Mv / M 1.33 1.33 1.33 1.33 6 / t 1.6 1.6 1.6 1.6 t / i P 1 0.6 * 1: pm * 2 2: da N cm * 3: da N / cm 2 1 H- M- 61 x oe On "It
EXEMPLES COMPARATIFS 1 ET 2COMPARATIVE EXAMPLES 1 AND 2
On prépare deux échantillons comparatifs Cha- que échantillon consiste en une couche centrale d'arrêt du gaz, formée par Two comparative samples are prepared. Each sample consists of a central layer for stopping the gas, formed by
extrusion du même copolymère EVOH qui a été utilisé dans les exemples 1 à 3, et en deux couches extrusion of the same EVOH copolymer which was used in Examples 1 to 3, and in two layers
de caoutchouc NBR qui sont formées par pressage et liai- of NBR rubber which are formed by pressing and bonding
son au moyen d'un agent adhésif aux surfaces opposées de sound by means of an adhesive agent to the opposite surfaces of
la couche d'arrêt du gaz L'épaisseur de la couche d'ar- the gas barrier layer The thickness of the gas layer
rêt du gaz et celle des couches de caoutchouc des deux gas and that of the rubber layers of the two
échantillons sont indiquées dans le Tableau 1. Samples are shown in Table 1.
On évalue les membranes souples 22,26 et 28 des exemples 1,2 et 3 et les échantillons des exemples comparatifs 1 et 2, en ce qui concerne la flexibilité, The flexible membranes 22, 26 and 28 of Examples 1, 2 and 3 and the samples of Comparative Examples 1 and 2 are evaluated with regard to flexibility.
la résistance à la fissuration et la perméabilité au gaz. crack resistance and gas permeability.
On détermine la flexibilité par flexion manuelle des échantillons conformes à l'invention et des échantillons Flexibility is determined by manual bending of the samples in accordance with the invention and samples
comparatifs Pour tester les échantillons en ce qui con- To test the samples for
cerne la résistance à la fissuration des couches d'arrêt du gaz en copolymère EVOH, on place les échantillons dansun dispositif tel que représenté sur les figures 6 A et 6 B Pendant le test d'endurance, une des chambres d'un côté de la membrane échantillon est remplie d'azote gazeux tandis qu'on fait varier cycliquement la pression In view of the resistance to cracking of the EVOH copolymer gas barrier layers, the samples are placed in a device as shown in FIGS. 6A and 6B. During the endurance test, one of the chambers on one side of the The sample membrane is filled with nitrogen gas while the pressure is cyclically varied.
hydraulique appliquée à l'autre chambre, afin de provo- applied to the other chamber, in order to provoke
quer une déformation par flexion répétée de la membrane, comme illustré sur les figures 6 A et 6 B La quantité d'azote gazeux traversant les échantillons de membrane Repeated bending of the membrane as shown in Figures 6A and 6B The amount of nitrogen gas passing through the membrane samples
est mesurée lors d'une période initiale du test d'endu- measured during an initial period of the endu-
rance et après achèvement du test Les résultats des essais de flexibilité et d'endurance sont indiqués dans After completion of the test The results of the flexibility and endurance tests are indicated in
le Tableau 2 ci-après.Table 2 below.
Dans l'essai d'endurance au moyen du dispositif In the endurance test using the device
représenté sur les figures 6 A et 6 B, la pression hydrauli- shown in FIGS. 6A and 6B, the hydraulic pressure
que appliquée à chaque échantillon de membrane est modi- applied to each membrane sample is modified
fiée entre 2,5 fois la pression de l'azote gazeux et 3 18 fois la pression de l'azote gazeux, alternativement, pour provoquer une déformation par flexion ou un déplacement des échantillons Ce cycle de variation de pression est répété un million de fois à une fréquence de 0,3 Hz,5 à 800 C. 2.5 times the pressure of the nitrogen gas and 3 to 18 times the pressure of the nitrogen gas, alternatively, to cause bending deformation or displacement of the samples This cycle of pressure variation is repeated a million times at a frequency of 0.3 Hz, 5 to 800 C.
TABLEAU 2TABLE 2
l EXEMPLES Exemples ComparatifsEXAMPLES Comparative Examples
1 2 3 1 21 2 3 1 2
Flexibilité bonne bonne bonne bonne bonne Nombre de fissu- t res des couches d'arrêt du gaz; zéro zéro zéro | 4 5 Perméabilité au gaz N 2 I Période initiale nulle nulle nulle nulle nulle Après essai d'endurance nulle nulle nulle oui oui Le Tableau 2 montre que les membranes souples 22, 26 et 28 conformes à la présente invention donnent Flexibility good good good good good Number of cracks in gas barrier layers; zero zero zero | Gas permeability N 2 I initial period zero none zero none zero after endurance test zero none none yes yes Table 2 shows that the flexible membranes 22, 26 and 28 according to the present invention give
des résultats bien meilleurs que ceux des exemples compa- results far better than those of the comparative examples
ratifs.rations.
On se reporte maintenant aux figures 7 à 9 pour décrire un accumulateur 100 qui utilise la membrane Referring now to FIGS. 7 to 9 to describe an accumulator 100 that uses the membrane
souple de la figure 2 L'accumulateur 100, qui est de cons- Figure 2 The accumulator 100, which is of
truction similaire à celle de l'accumulateur 20 de la fi- truction similar to that of the accumulator 20 of the
gure 1, comprend un corps ou enveloppe métallique sensi- 1, comprises a metal body or envelope
blement sphérique constitué d'un hémisphère supérieur et d'un hémisphère inférieur 110,112, comme représenté sur spherically constituted of an upper hemisphere and a lower hemisphere 110,112, as shown on
la figure 7 L'accumulateur 100 est assemblé de la ma- FIG. 7 The accumulator 100 is assembled from the
nière suivante.next.
Initialement, la membrane souple 22, dont la partie périphérique 22 a est relativement plus épaisse, comme représenté sur la figure 8, est positionnée dans Initially, the flexible membrane 22, the peripheral portion 22a is relatively thicker, as shown in Figure 8, is positioned in
l'hémisphère inférieur 112 de sorte que la partie péri- the lower hemisphere 112 so that the peri-
phérique 22 a est fixée par un anneau de retenue 103 à la surface circonférentielle intérieure de l'hémisphère 112, près de l'extrémité ouverte à laquelle 1 ' hémisphère 112 sera ensuite soudé à l'hémisphère supérieur 110 Pour cela, l'hémisphère inférieur 112 comporte une gorge 22a is fixed by a retaining ring 103 to the inner circumferential surface of the hemisphere 112, near the open end to which the hemisphere 112 will then be welded to the upper hemisphere 110 For this, the lower hemisphere 112 has a throat
circonférentielle 113 ménagée dans la surface intérieu- circumference 113 formed in the interior surface
re, près de la face d'extrémité ouverte, et une surépais- re, near the open end face, and an over-
seur circonférentielle 114 formée au-dessous de la gorge Circumferential groove 114 formed below the throat
circonférentielle 113, comme représenté sur la figure 8. circumferential 113 as shown in FIG.
L'anneau de retenue 103 présente une structure épaulée ayant une partie de grand diamètre 103 a, une partie de The retaining ring 103 has a shoulder structure having a large diameter portion 103a, a portion of
petit diamètre 103 b et une partie d'épaulement 103 c. small diameter 103 b and a shoulder portion 103 c.
Pour fixer la membrane 22, on positionne d'abord la mem- To fix the membrane 22, we first position the mem-
brane 22 et l'anneau de retenue 103 de sorte que la par- brane 22 and the retaining ring 103 so that the
tie périphérique 22 a de la membrane 22 se trouve en con- 22a peripheral portion of the membrane 22 is in con-
tact avec une région de la surface circonférentielle in- tact with a region of the circumferential surface
térieure de l'hémisphère inférieur 112 qui est à une certaine distance de la gorge circonférentielle 113, et lower hemisphere 112 which is at a distance from the circumferential groove 113, and
de sorte que la partie de grand diamètre 103 a de l'an- so that the large-diameter part 103 has of the
neau 103 se trouve en contact avec une région de la sur- 103 is in contact with a region of the
face intérieure dans laquelle est formée la gorge 113, tandis que les parties de petit diamètre et d'épaulement 103 b et 103 c sont en contact avec la partie périphérique plus épaisse 22 a de la membrane 22 Dans cette situation, l'anneau de retenue 103 est repousséou serti,dans sa partie située en face de la gorge 113, de sorte que cette partie est pressée contre la surface de la gorge 113, inner face in which the groove 113 is formed, while the small diameter and shoulder portions 103b and 103c are in contact with the thicker peripheral portion 22a of the diaphragm 22 In this situation, the retaining ring 103 is pushed back or crimped, in its part situated in front of the groove 113, so that this part is pressed against the surface of the groove 113,
comme représenté sur la figure 9 Ainsi, la partie péri- as shown in FIG. 9 Thus, the peripheral portion
phérique 22 a de la membrane 22 est serrée par et entre la surface extérieure des parties de petit diamètre et 22 a of the membrane 22 is clamped by and between the outer surface of the small diameter parts and
d'épaulement 103 b,103 c de l'anneau 103 et la surface in- shoulder 103 b, 103 c of the ring 103 and the inner surface
térieure de l'hémisphère inférieur 112 La présence de la gorge circonférentielle 113 et le sertissage de l'anneau 103 assurent une fixation solide de la membrane 22 et améliorent l'étanchéité aux fluides entre la membrane 22 et l'hémisphère inférieur 112, ce qui empêche le passage et la fuite du gaz et du fluide hydraulique à travers The presence of the circumferential groove 113 and the crimping of the ring 103 provide a solid attachment of the diaphragm 22 and improve the fluid tightness between the diaphragm 22 and the lower hemisphere 112. prevents the passage and leakage of gas and hydraulic fluid through
l'interface entre la membrane 22 et l'hémisphère infé- the interface between the membrane 22 and the lower hemisphere
rieur 112 La surépaisseur 114 prévue au-dessous de la gorge 113 assure un positionnement précis de l'anneau de The excess thickness 114 provided below the groove 113 ensures precise positioning of the ring of
retenue 103 et de la membrane 22 par rapport à l'hémis- 103 and the membrane 22 with respect to the hemisphere
phère inférieur 112.lower sphere 112.
Après fixation de la membrane souple 22 à l'hémisphère inférieur 112, on place les hémisphères supérieur et inférieur 110 et 112 en butée l'un contre After fixation of the flexible membrane 22 to the lower hemisphere 112, the upper and lower hemispheres 110 and 112 are placed in abutment against each other.
l'autre à leurs faces d'extrémité ouvertes, comme repré- the other at their open end faces, as
senté sur la figure 7, de façon à définir une enveloppe sensiblement sphérique de l'accumulateur 100 A ce moment, on peut vérifier la qualité de la fixation de la membrane 7, so as to define a substantially spherical envelope of the accumulator 100. At this moment, it is possible to check the quality of the fixation of the membrane.
22 à l'hémisphère inférieur 112, avant de fermer l'hé- 22 at the bottom hemisphere 112, before closing the
misphère inférieur 112 par l'hémisphère supérieur 110. lower mispter 112 by the upper hemisphere 110.
On soude les deux hémisphères 110,112 l'un à l'autre,à l'endroit de leurs faces d'extrémité, par une technique de soudage à faisceau d'électrons, comme indiqué en 10 le sur la figure 7 Puisque la région de soudage 101 est à une distance importante de la partie périphérique 22 a de la membrane 22, la partie périphérique 22 a est protégée contre une influence nuisible de la chaleur engendrée lors du soudage On obtient ainsi l'accumulateur 100 qui comprend une chambre de gaz 101 a, définie par la membrane The two hemispheres 110,112 are welded to each other at their end faces by an electron beam welding technique as shown in FIG. 7 since the welding region 101 is at a substantial distance from the peripheral portion 22a of the diaphragm 22, the peripheral portion 22a is protected against a harmful influence of the heat generated during the welding. The accumulator 100 is thus obtained which comprises a gas chamber 101a. , defined by the membrane
22 et l'hémisphère supérieur 110, et une chambre de li- 22 and the upper hemisphere 110, and a chamber of
quide sous la forme d'une chambre d'huile 101 b définie quide in the form of an oil chamber 101 b defined
par la membrane 22 et l'hémisphère inférieur 112 L'ac- by the membrane 22 and the lower hemisphere 112
cumulateur 100 est muni d'un clapet 121 associé à la fa- accumulator 100 is provided with a valve 121 associated with the
ce inférieure de la membrane 22, une tubulure d'huile 151 ayant un passage d'huile 150 en communication avec this bottom of the membrane 22, an oil pipe 151 having an oil passage 150 in communication with
la chambre d'huile 101 b, et une tubulure de gaz 153 as- the oil chamber 101b, and a gas manifold 153 as
sociée à la chambre de gaz 101 a La position de la mem- in the gas chamber 101 a The position of the
brane 22 lorsqu'elle est élastiquement déplacée est brane 22 when elastically moved is
indiquée en trait mixte sur la figure 7. shown in phantom in Figure 7.
On se reporte aux figures 10 et 11 pour décrire un mode modifié de réalisation de la présente invention, dans lequel un accumulateur 30 utilise une membrane souple Referring to Figs. 10 and 11, a modified embodiment of the present invention in which an accumulator 30 utilizes a flexible membrane is described.
32 dont la partie composite à couches solidaires 14 dif- 32 of which the composite part with solidarity layers 14 differs
fère des parties composites à couches solidaires 4,6,8 utilisées dans les modes de réalisation précédents La membrane 32 coopère avec l'enveloppe 21 pour définir une chambre de gaz 30 a et une chambre de liquide ou In this embodiment, the membrane 32 cooperates with the envelope 21 to define a gas chamber 30a and a chamber of liquid or
d'huile 30 b.of oil 30 b.
La partie composite à couches solidaires 14, décrite plus particulièrement avec référence à la figure 11, est constituée de cinq couches, à savoir une couche élastique centrale 11 dont le composant principal est une résine polyamide, deux couches d'arrêt du gaz 12 en un copolymère EVOH formées sur les surfaces opposées de The composite layered part 14, described more particularly with reference to FIG. 11, consists of five layers, namely a central elastic layer 11, the main component of which is a polyamide resin, and two layers 12 for stopping the gas in one. EVOH copolymer formed on the opposite surfaces of
la couche élastique centrale 11, et deux couches élas- the central elastic layer 11, and two elastic layers
tiques extérieures 11 ' formées sur les couches d'arrêt outer ticks 11 'formed on the barrier layers
du gaz 12 respectives La partie composite à cinq cou- respective gas 12 The composite five-part
ches solidaires 14 est formée par coextrusion en utili- Solids 14 is formed by coextrusion using
sant la résine polyamide et le copolymère EVOH choisis, de manière à former simultanément la couche élastique the chosen polyamide resin and the EVOH copolymer so as to simultaneously form the elastic layer
centrale 11, et la couche d'arrêt du gaz 12 et les ou- 11, and the gas barrier layer 12 and the
ches élastiques extérieures 11 ' de chaque côté de la couche élastique centrale 11 Aucun agent adhésif n'est utilisé pour former la partie composite à cinq couches outer elastic members 11 'on each side of the central elastic layer 11 No adhesive agent is used to form the five-layer composite portion
solidaires 14 de la membrane 32 Deux couches de caout- integral 14 of the membrane 32 Two layers of rubber
chouc 13 sont liées aux surfaces extérieures des couches élastiques extérieures 1 l' Ensuite la membrane préparée 32 est fixée dans l'enveloppe 21 de l'accumulateur 30, rubber 13 are bonded to the outer surfaces of the outer elastic layers 1, then the prepared membrane 32 is fixed in the casing 21 of the accumulator 30,
comme représenté sur la figure 11. as shown in Figure 11.
EXEMPLES 4 et 5 On prépare d'abord la partie composite à cinq couches 14 par coextrusion des mêmes matières, pour les couches d'arrêt du gaz 12 et les couches élastiques 11,11 ', qui ont été utilisées dans les exemples 1 à 3, de sorte que les couches d'arrêt du gaz 12 en copolymère EVOH sont formées sur les surfaces opposées de la couche EXAMPLES 4 and 5 The five-layer composite part 14 is first prepared by coextrusion of the same materials, for the gas barrier layers 12 and the elastic layers 11, 11 ', which have been used in Examples 1 to 3 , so that the EVOH copolymer gas stop layers 12 are formed on opposite surfaces of the diaper
élastique centrale 11 en résine polyamide et que les cou- central elastic 11 of polyamide resin and that the
ches élastiques extérieures 11 ' en résine polyamide sont 11 'outer resilient polyamide resin
formées sur les couches d'arrêt du gaz 12 respectives. formed on the respective gas barrier layers 12.
Les couches 11,11 ' et 12 des exemples 4 et 5 ont les The layers 11, 11 'and 12 of Examples 4 and 5 have the
valeurs d'épaisseur indiquées dans le Tableau 3 ci- thickness values given in Table 3 below.
après. Ensuite, la partie composite à cinq couches after. Then the five-layer composite part
14 ainsi préparée est revêtue, sur ses surfaces oppo- 14 thus prepared is coated on its opposite surfaces
sées, avec un agent adhésif connu, et les couches de with a known adhesive agent, and the layers of
caoutchouc NBR 13 sont formées par pressage et vulcani- NBR 13 are formed by pressing and vulcanizing
sation Les couches de caoutchouc 13 ont les valeurs d'épaisseur indiquées dans le Tableau 3 De cette façon, The rubber layers 13 have the thickness values shown in Table 3. In this way,
on obtient la membrane souple à sept couches 32 repré- the flexible membrane with seven layers 32 is obtained
sentée sur la figure 10.shown in Figure 10.
EXEMPLES COMPARATIFS 3 A 7COMPARATIVE EXAMPLES 3 TO 7
On prépare cinq échantillons comparatifs Cha- Five comparative samples are prepared
que échantillon des exemples comparatifs 3 à 5 est com- sample of Comparative Examples 3 to 5 is
posé de cinq couches, à savoir une couche centrale d'ar- layer of five layers, namely a central layer of ar-
rêt du gaz en copolymère EVOH formée par extrusion, firing of the EVOH copolymer gas formed by extrusion,
deux couches élastiques en résine polyamide formées éga- two elastic layers made of polyamide resin
lement par extrusion sur la couche centrale d'arrêt du by extrusion on the central barrier layer of the
gaz, et deux couches de caoutchouc NBR formées par pres- two layers of NBR rubber formed by pres-
sage et liées par un agent adhésif aux surfaces oppo- wise and bonded by an adhesive agent to the surfaces opposite
sées de la couche centrale d'arrêt du gaz en copolymère of the central blocking layer of the copolymer gas
EVOH Les échantillons des exemples 6 et 7 sont compo- EVOH The samples of Examples 6 and 7 are
sés de trois couches, à savoir une couche centrale d'ar- three layers, namely a central layer of ar-
rêt du gaz en copolymère EVOH et deux couches de caout- of the EVOH copolymer gas and two layers of rubber
chouc NBR Le copolymère EVOH, la résine polyamide et le caoutchouc NBR utilisés sont les mêmes que ceux qui ont été utilisés dans les exemples 4 et 5 Les valeurs d'épaisseur des couches constitutives des échantillons The copolymer EVOH, the polyamide resin and the NBR rubber used are the same as those used in Examples 4 and 5. The thickness values of the constituent layers of the samples.
comparatifs sont indiquées dans le Tableau 3. comparisons are shown in Table 3.
On a évalué les membranes souples 32 des The flexible membranes 32 of the
exemples 4 et 5 et les échantillons des exemples compara- Examples 4 and 5 and the samples of the comparative examples
tifs 3 à 7, en cequi concerne la flexibilité, la résis- tance à la fissuration et la perméabilité au gaz, de la même façon qui a été décrite plus haut à propos des exemples 1 à 3 et des exemples comparatifs 1 et 2 Les résultats des essais de flexibilité et d'endurance sont 3 to 7, with regard to flexibility, crack resistance and gas permeability, in the same way as described above with regard to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. flexibility and endurance tests are
également indiqués dans le Tableau 3. also shown in Table 3.
Le Tableau 3 montre que les membranes 32 des exemples 4 et 5 ne présentent pas de fissuration des Table 3 shows that the membranes 32 of Examples 4 and 5 do not exhibit cracking of the
couches d'arrêt du gaz 12.gas barrier layers 12.
On se reporte à la figure 12 qui représente une membrane souple 34 qui est une modification de la membrane 32 de la figure 10 La membrane 34 comprend une partie composite à neuf couches solidaires 16, qui est composée de la partie composite à cinq couches 14 de Referring to Figure 12 which shows a flexible membrane 34 which is a modification of the membrane 32 of Figure 10 The membrane 34 comprises a composite nine-layer integral part 16, which is composed of the composite five-layer part 14 of
la membrane 32 de la figure 10, de deux couches exté- the membrane 32 of FIG. 10, of two outer layers
rieures d'arrêt du gaz 12 en copolymère EVOH formées stopping the gas 12 in EVOH copolymer formed
sur les couches élastiques intermédiaires de résine po- on the elastic intermediate layers of resin
lyamide 11 ' de la partie composite à cinq couches 14, lyamide 11 'of the five-layer composite part 14,
et de deux couches élastiques extérieures de résine po- and two outer elastic layers of resin
lyamide 11 ' formées sur les deux couches extérieures d'arrêt du gaz 12 en copolymère EVOH respectives Les deux couches de caoutchouc NBR 13 sont formées sur les couches élastiques extérieures 11 ' Ainsi, la membrane 34 comprend deux couches intérieures d'arrêt du gaz 12, deux couches extérieures d'arrêt du gaz 11 The two layers of NBR rubber 13 are formed on the outer elastic layers 11 'Thus, the membrane 34 comprises two inner layers of gas stop 12 , two outer layers of gas stop
12, une couche élastique centrale 11, deux couches élas- 12, a central elastic layer 11, two elastic layers
tiques intermédiaires 11 ' et deux couches élastiques intermediate ticks 11 'and two elastic layers
extérieures 11 '.outside 11 '.
TABLEAU 3TABLE 3
EXEMPLE Exemples ComparatifsEXAMPLE Comparative Examples
4 5 3 4 5 6 74 5 3 4 5 6 7
COUCHE Epaisseur couche élastique 100 150 CENTRALE Epaisseur couche EVOH 200 100 100 100 70 Résistance à la flexion 2 0, 064 0,216 2,56 0,32 0,32 0,32 0,11 COUCHES Epaisseur 1 100 100 _ LAYER Thickness elastic layer 100 150 CENTRAL Thickness layer EVOH 200 100 100 100 70 Flexural strength 2 0, 064 0.216 2.56 0.32 0.32 0.32 0.11 LAYERS Thickness 1 100 100 _
D'ARRET DU * 2STOP OF * 2
GAZ EVOH Résistance à la flexion 0,32 0,32 COUCHE ELASTIQUE Epaisseur 1 150 150 300 120 240 GAS EVOH Flexural strength 0.32 0.32 ELASTIC LAYER Thickness 1 150 150 300 120 240
(COUCHE NON(LAYER NO
CENTRALE) Résistance à la flexion 0,216 0,216 1, 728 0,11 0,88 COUCHE CAOUTCHOUC Epaisseur 1 1900 1850 1700 2160 1920 2400 2400 FLEXIBILITE Bonne Bonne Mauv Bonne Bonne Bonne Bonne PERMEABILITE AU Période Initiale Aucune Aucune Aucune Légèrement Détectée GAZ N 2 Après Essai Aucune Aucune Aucune Aucune Aucune Oui Oui NOMBRE DE FISSURES D S COUCHES D'ARRET DU GAZ Aucune Aucune Aucune Aucune Aucune 4 5 * 1 : Pm * 2: : dan "J I) 0 n CENTRAL) Flexural Strength 0.216 0.216 1, 728 0.11 0.88 RUBBER LAYER Thickness 1 1900 1850 1700 2160 1920 2400 2400 FLEXIBILITY Good Good Poor Good Good Good PERMEABILITY IN Initial Period None None None Slightly Detected GAS N 2 After Test None None None None None Yes Yes NUMBER OF CRACKS DS GAS STOP LAYERS None None None None None 4 5 * 1: Pm * 2:: dan "JI) 0 n
Dans les exemples illustrés, chacune des mem- In the illustrated examples, each of the members
branes 22,26,28,32 et 34 comprend deux couches en caout- branes 22, 26, 28, 32 and 34 comprises two layers of
chouc 3,13 sur les côtés opposés de la partie composite à couches intégrées 4,6,8,14,16 Toutefois, les couches de caoutchouc peuvent être supprimées. rubber 3.13 on opposite sides of the composite layer composite part 4,6,8,14,16 However, the rubber layers may be removed.
Bien que l'enveloppe des accumulateurs il- Although the battery envelope
lustrés 20,30,100 des figures 1,7 et Il soit sensible- 20,30,100 of Figures 1,7 and It is sensible-
ment sphérique, l'enveloppe peut avoir toute autre con- spherical, the envelope may have any other
figuration, par exemple cylindrique ou parallélépipédi- figuration, for example cylindrical or parallelepiped-
que En outre, bien que l'enveloppe de l'accumulateur illustré soit constituée de deux pièces sous la forme des hémisphères supérieur et inférieur 21 a,21 b,110,112, l'enveloppe peut être une structure en une seule pièce comportant une ouverture par laquelle on peut installer In addition, although the envelope of the illustrated accumulator consists of two parts in the form of the upper and lower hemispheres 21a, 21b, 110, 112, the envelope may be a one-piece structure having an opening through which one can install
la membrane ou la vessie à l'intérieur de l'enveloppe. the membrane or bladder inside the envelope.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes As is apparent from the above, the invention is not limited to those of its modes
de réalisation et d'application qui viennent d'être dé- implementation and application that have just been
crits de façon plus explicite; elle en embrasse au written more explicitly; she embraces it at
contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'es- prit du technicien en la matière sans s'écarter du ca- all variants which may come to the mind of the technician without departing from the
dre ni de la portée de la présente invention. neither of the scope of the present invention.
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