FR3094260A1 - Manufacture of a high pressure gas tank - Google Patents

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Abstract

Fabrication d’un réservoir à gaz sous haute pression Dispositif de moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression, pour la fabrication du réservoir en matériau composite, le dispositif de moulage comportant une première partie de moule (12) comprenant une première empreinte (16) et une seconde partie de moule comprenant une seconde empreinte. Au moins l’une des première (16) et seconde empreintes comporte au moins une rainure (26, 28) formant un canal d’injection. Figure pour l'abrégé : Figure 1Manufacture of a high-pressure gas tank Device for injection molding a high-pressure gas tank, for the manufacture of the tank in composite material, the molding device comprising a first mold part (12) comprising a first cavity (16) and a second mold part comprising a second cavity. At least one of the first (16) and second recesses has at least one groove (26, 28) forming an injection channel. Figure for the abstract: Figure 1

Description

Fabrication d’un réservoir à gaz sous haute pressionManufacture of a high pressure gas tank

La présente invention concerne un dispositif de moulage et un procédé de fabrication d’un réservoir à gaz sous haute pression.The present invention relates to a molding device and a method for manufacturing a high pressure gas tank.

Un réservoir à gaz sous haute pression est généralement réalisé en un matériau composite. Plus particulièrement, le matériau composite est formé par une structure résistante de fibres, imprégnée d’une résine. La structure résistante est par exemple une structure fibreuse, réalisée par enroulement de fibres telles que des fibres de verre ou de carbone, ou par enroulement de fils de matière, par exemple de métal.A high pressure gas tank is generally made of a composite material. More specifically, the composite material is formed by a resistant structure of fibers, impregnated with a resin. The resistant structure is for example a fibrous structure, made by winding fibers such as glass or carbon fibers, or by winding material threads, for example metal.

Le réservoir se termine généralement par une embase à chacune de ses extrémités.The tank generally ends with a base at each of its ends.

La structure composite est généralement munie d’un revêtement intérieur imperméable au gaz. Un tel revêtement intérieur est également appelé « liner ».The composite structure is usually provided with a gas-tight inner coating. Such an interior coating is also called a “liner”.

Lors du procédé de fabrication, la structure résistante est réalisée en enroulant une fibre imprégnée de résine autour du revêtement intérieur, cet enroulement étant suivi d’une polymérisation complète de la résine dans une étuve.During the manufacturing process, the resistant structure is made by winding a fiber impregnated with resin around the inner lining, this winding being followed by complete polymerization of the resin in an oven.

Un tel procédé est particulièrement long à mettre en œuvre. Il nécessite notamment un temps long pour réaliser l’enroulement, et un temps long pour la polymérisation (plusieurs heures, généralement environ 8 heures).Such a method is particularly long to implement. In particular, it requires a long time to complete the winding, and a long time for the polymerization (several hours, generally around 8 hours).

En particulier, il n’est pas possible d’effectuer un enroulement d’une fibre imprégnée trop vite, car cela entrainerait une émulsion de la résine, ce qui générerait des bulles, qui entraineraient une dégradation des performances mécaniques.In particular, it is not possible to wind an impregnated fiber too quickly, as this would cause the resin to emulsify, which would generate bubbles, which would lead to a deterioration in mechanical performance.

En outre, le procédé d’imprégnation traditionnel génère de la porosité car seule la tension va permettre de tendre le fil imprégné sur le réservoir (à pression atmosphérique), ce qui n’est pas suffisant pour empêcher la porosité dans la structure résistante.In addition, the traditional impregnation process generates porosity because only the tension will allow the impregnated yarn to be stretched on the tank (at atmospheric pressure), which is not sufficient to prevent porosity in the resistant structure.

L’invention a notamment pour but d’améliorer la situation, en proposant un dispositif de moulage permettant un procédé de fabrication plus rapide (moins de deux heures) que dans l’état de la technique.The aim of the invention is in particular to improve the situation, by proposing a molding device allowing a faster manufacturing process (less than two hours) than in the state of the art.

A cet effet, l’invention a notamment pour objet un dispositif de moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression, pour la fabrication du réservoir en matériau composite, le dispositif de moulage comportant une première partie de moule comprenant une première empreinte et une seconde partie de moule comprenant une seconde empreinte, caractérisé en ce qu’au moins l’une des première et seconde empreintes comporte au moins une rainure formant un canal d’injection.To this end, the subject of the invention is in particular a device for injection molding of a high-pressure gas tank, for the manufacture of the tank in composite material, the molding device comprising a first part of the mold comprising a first cavity and a second mold part comprising a second cavity, characterized in that at least one of the first and second cavities comprises at least one groove forming an injection channel.

L’invention permet de réaliser un procédé de fabrication, dans lequel la structure résistante fibreuse est disposée dans le dispositif de moulage, puis la résine est injectée dans le dispositif de moulage, dans la structure résistante. La résine polymérise dans le dispositif de moulage en quelques minutes, de préférence en moins de 15 minutes, encore de préférence en moins de 10 minutes et encore plus de préférence en moins de 5 minutes, si bien que le procédé de l’invention est bien plus rapide que celui de l’état de la technique, qui présente un temps de polymérisation de la résine de quelques heures, généralement de plus de 5 heures. En outre, la structure résistante est réalisée par enroulage d’une fibre sèche, ce qui est plus simple et plus rapide que l’enroulage d’une fibre imprégnée de résine. Plus particulièrement, la vitesse d’enroulement d’une fibre sèche est environ deux fois supérieure à celle d’une fibre imprégnée.The invention makes it possible to carry out a manufacturing process, in which the fibrous resistant structure is placed in the molding device, then the resin is injected into the molding device, into the resistant structure. The resin polymerizes in the molding device in a few minutes, preferably in less than 15 minutes, more preferably in less than 10 minutes and even more preferably in less than 5 minutes, so that the method of the invention is well faster than that of the state of the art, which has a resin polymerization time of a few hours, generally more than 5 hours. In addition, the strong structure is made by winding a dry fiber, which is easier and faster than winding a resin-impregnated fiber. More specifically, the winding speed of a dry fiber is about twice that of an impregnated fiber.

Grâce à la ou les rainures, la résine peut imprégner la structure résistante rapidement et sur une grande surface, depuis l’extérieur vers l’intérieur, avec une plus faible pression que celle qui serait nécessaire s’il n’y avait pas de rainure.Thanks to the groove(s), the resin can impregnate the resistant structure quickly and over a large surface, from the outside inwards, with a lower pressure than that which would be necessary if there were no groove .

En outre, on notera qu’en injectant la résine (8-9 bars), il est possible de chasser toutes les porosités de la structure résistante. Celle-ci présente donc moins de porosité que dans l’état de la technique.In addition, it should be noted that by injecting the resin (8-9 bars), it is possible to drive out all the porosities of the resistant structure. It therefore has less porosity than in the state of the art.

Un dispositif de moulage selon l’invention peut en outre comporter l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables.A molding device according to the invention may also include one or other of the following characteristics, taken alone or in any technically conceivable combination.

- La première ou seconde empreinte comportant au moins une rainure présente une forme géométrique démoulante définie autour d’un premier axe longitudinal, cette première ou seconde empreinte comportant au moins une première rainure s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal, de préférence une pluralité de premières rainures parallèles au premier axe longitudinal.- The first or second cavity comprising at least one groove has a mold-release geometric shape defined around a first longitudinal axis, this first or second cavity comprising at least a first groove extending parallel to the longitudinal axis, preferably a plurality first grooves parallel to the first longitudinal axis.

- La première ou seconde empreinte comportant au moins une rainure présente une forme géométrique démoulante définie autour d’un premier axe longitudinal, cette première ou seconde empreinte comportant au moins une seconde rainure s’étendant circonférentiellement ou hélicoïdalement autour du premier axe longitudinal, de préférence une pluralité de secondes rainures parallèles entre elles.- The first or second cavity comprising at least one groove has a mold-release geometric shape defined around a first longitudinal axis, this first or second cavity comprising at least one second groove extending circumferentially or helically around the first longitudinal axis, preferably a plurality of second grooves parallel to each other.

L’invention concerne également un procédé de moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression en matériau composite, caractérisé en ce qu’il est réalisé au moyen d’un dispositif de moulage tel que défini précédemment, et en ce qu’il comporte les étapes suivantes :The invention also relates to a process for the injection molding of a high-pressure gas tank made of composite material, characterized in that it is carried out by means of a molding device as defined previously, and in that it involves the following steps:

- fourniture d’une structure résistante de filaments, délimitée radialement par une surface intérieure et une surface extérieure, et munie d’un revêtement intérieur inséré dans la structure résistante en contact avec la surface intérieure,- supply of a resistant structure of filaments, delimited radially by an inner surface and an outer surface, and provided with an inner coating inserted into the resistant structure in contact with the inner surface,

- disposition de la structure résistante dans la première ou seconde empreinte, puis fermeture du dispositif de moulage de manière à enfermer la structure résistante entre les première et seconde empreintes,- arrangement of the resistant structure in the first or second imprint, then closing of the molding device so as to enclose the resistant structure between the first and second imprints,

- injection d’une résine dans le dispositif de moulage, en passant par l’au moins une rainure.- injection of a resin into the molding device, passing through the at least one groove.

Un procédé de fabrication selon l’invention peut en outre comporter l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toute combinaisons techniquement envisageable.A manufacturing method according to the invention may also comprise one or other of the following characteristics, taken alone or according to any technically conceivable combination.

- On fournit un revêtement intérieur présentant une face extérieure en contact avec la surface intérieure de la structure résistante, la face extérieure du revêtement comportant au moins une troisième rainure formant un canal d’injection.- An inner lining is provided having an outer face in contact with the inner surface of the resistant structure, the outer face of the lining comprising at least a third groove forming an injection channel.

- La structure résistante présentant une forme de révolution définie autour d’un second axe longitudinal, la face extérieure du revêtement comporte au moins une troisième rainure s’étendant parallèlement au second axe longitudinal, de préférence une pluralité de troisièmes rainures parallèles au second axe longitudinal.- The resistant structure having a shape of revolution defined around a second longitudinal axis, the outer face of the coating comprises at least one third groove extending parallel to the second longitudinal axis, preferably a plurality of third grooves parallel to the second longitudinal axis .

- La structure résistante présentant une forme de révolution définie autour d’un second axe longitudinal, la face extérieure du revêtement comporte au moins une troisième rainure s’étendant selon une hélicoïdale définie autour du second axe longitudinal.- The resistant structure having a shape of revolution defined around a second longitudinal axis, the outer face of the covering comprises at least one third groove extending in a helicoid defined around the second longitudinal axis.

- Le procédé comporte une étape préalable d’assemblage de la structure résistante avec au moins une embase (22), l’embase (22) comprenant au moins un canal (32) débouchant au moins en partie sur la structure résistante (18).- The method comprises a prior step of assembling the resistant structure with at least one base (22), the base (22) comprising at least one channel (32) opening at least in part onto the resistant structure (18).

- Au moins l’un parmi l’au moins un canal de l’embase communique avec au moins une troisième rainure parmi l’au moins une troisième rainure.- At least one among the at least one channel of the base communicates with at least one third groove among the at least one third groove.

- Le procédé de moulage comporte une étape, préalable à l’injection, d’aspiration d’air à travers le canal de l’embase.- The molding process includes a step, prior to injection, of air suction through the channel of the base.

L’invention concerne enfin un réservoir pour gaz à haute pression, caractérisé en ce qu’il est réalisé au moyen d’un procédé tel que défini précédemment.The invention finally relates to a reservoir for high-pressure gas, characterized in that it is produced by means of a method as defined above.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :The invention will be better understood on reading the following description, given solely by way of non-limiting example and made with reference to the appended figures, among which:

- la figure 1 est une vue en perspective d’une première partie de moule d’un dispositif de moulage selon un exemple de mode de réalisation de l’invention,- FIG. 1 is a perspective view of a first mold part of a molding device according to an exemplary embodiment of the invention,

- la figure 2 est un détail, en coupe dans le plan II-II, de la première partie de moule de la figure 1, dans laquelle est agencé un réservoir avant moulage,- Figure 2 is a detail, in section in the plane II-II, of the first mold part of Figure 1, in which is arranged a reservoir before molding,

- la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de moulage de la figure 1, refermé avec une seconde partie de moule,- Figure 3 is a cross-sectional view of the molding device of Figure 1, closed with a second part of the mold,

- la figure 4 est un détail de la figure 3,- figure 4 is a detail of figure 3,

- la figure 5 est une vue de profil d’un revêtement intérieur du réservoir, selon une première variante de réalisation,- FIG. 5 is a side view of an interior lining of the tank, according to a first variant embodiment,

- la figure 6 est une vue similaire à la figure 5 d’un revêtement intérieur selon une seconde variante de réalisation,- FIG. 6 is a view similar to FIG. 5 of an interior lining according to a second variant embodiment,

- la figure 7 est une vue partielle en coupe transversale d’un réservoir comprenant le revêtement intérieur de la figure 5,- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a tank comprising the interior lining of FIG. 5,

- la figure 8 est une vue en perspective d’une embase du réservoir,- Figure 8 is a perspective view of a base of the tank,

- la figure 9 est une vue partielle en coupe longitudinale du réservoir muni de l’embase de la figure 8.- Figure 9 is a partial view in longitudinal section of the tank fitted with the base of Figure 8.

On a représenté, sur les figures 1 à 4, un dispositif de moulage 10 (représenté en coupe transversale sur la figure 3), pour la fabrication d’un réservoir à gaz sous pression en matériau composite.There is shown in Figures 1 to 4, a molding device 10 (shown in cross section in Figure 3), for the manufacture of a pressurized gas tank in composite material.

Le dispositif de moulage 10 comporte une première partie de moule 12, représentée sur la figure 1, et une seconde partie de moule 14 mobile par rapport à la première partie de moule 12. Le fonctionnement général d’un tel dispositif de moulage est classique et ne sera donc pas décrit en détail.The molding device 10 comprises a first mold part 12, represented in FIG. 1, and a second mold part 14 movable with respect to the first mold part 12. The general operation of such a molding device is conventional and will therefore not be described in detail.

La première partie de moule 12 comporte une première empreinte 16 destinée à recevoir des éléments destinés à former le réservoir, à savoir une structure résistante 18, un revêtement intérieur 20 et deux embases 22, assemblés entre eux. Ces différents éléments seront décrits ultérieurement.The first mold part 12 comprises a first cavity 16 intended to receive elements intended to form the reservoir, namely a resistant structure 18, an interior lining 20 and two bases 22, assembled together. These different elements will be described later.

La première empreinte 16 présente une forme géométrique démoulante, c’est-à-dire qu’elle induit automatiquement l’absence de contre dépouille.The first imprint 16 has a mold-release geometric shape, that is to say it automatically induces the absence of undercut.

Plus précisément, la première empreinte 16 présente une forme générale de semi-révolution, notamment une forme semi-cylindrique, définie autour d’un premier axe longitudinal X1.More specifically, the first cavity 16 has a general shape of semi-revolution, in particular a semi-cylindrical shape, defined around a first longitudinal axis X1.

La seconde partie de moule 14, visible sur la figure 3, comporte une seconde empreinte 24, destinée à former, avec la première empreinte 16, un espace intérieur de moulage, lorsque les première 12 et seconde 14 parties de moule sont rapportées l’une contre l’autre. Les deux empreintes 16, 24 sont par exemple identiques.The second mold part 14, visible in Figure 3, comprises a second cavity 24, intended to form, with the first cavity 16, an interior molding space, when the first 12 and second 14 mold parts are attached one against the other. The two imprints 16, 24 are for example identical.

Conformément à l’invention, au moins l’une des première 16 et seconde 24 empreintes comporte au moins une rainure 26, 28 formant un canal d’injection.According to the invention, at least one of the first 16 and second 24 cavities comprises at least one groove 26, 28 forming an injection channel.

Dans l’exemple décrit, les deux empreintes 16, 24 comportent chacune au moins une rainure.In the example described, the two cavities 16, 24 each comprise at least one groove.

Conformément au mode de réalisation décrit, la première 16 et/ou seconde 24 empreinte comporte au moins une première rainure 26 s’étendant parallèlement au premier axe longitudinal X1.In accordance with the embodiment described, the first 16 and/or second 24 cavity comprises at least one first groove 26 extending parallel to the first longitudinal axis X1.

De préférence, la première 16 et/ou seconde 24 empreinte comporte une pluralité de premières rainures 26 parallèles entre elles et parallèles au premier axe longitudinal X1. Ces premières rainures 26 sont avantageusement réparties équitablement autour de l’axe longitudinal X1.Preferably, the first 16 and/or second 24 cavity comprises a plurality of first grooves 26 parallel to each other and parallel to the first longitudinal axis X1. These first grooves 26 are advantageously evenly distributed around the longitudinal axis X1.

En variante, ou de manière complémentaire, la première 16 et/ou seconde 24 empreinte comporte au moins une seconde rainure 28 s’étendant circonférentiellement autour du premier axe longitudinal X1.As a variant, or additionally, the first 16 and/or second 24 cavity comprises at least one second groove 28 extending circumferentially around the first longitudinal axis X1.

De préférence, la première 16 et/ou seconde 24 empreinte comporte une pluralité de secondes rainures 28 parallèles entre elles. Ces secondes rainures sont avantageusement réparties équitablement le long de l’axe longitudinal X1.Preferably, the first 16 and/or second 24 cavity comprises a plurality of second grooves 28 parallel to each other. These second grooves are advantageously evenly distributed along the longitudinal axis X1.

Conformément à une autre variante non représentée, la première 16 et/ou seconde 24 empreinte comporte au moins une rainure s’étendant hélicoïdalement autour du premier axe longitudinal X1.According to another variant not shown, the first 16 and/or second 24 cavity comprises at least one groove extending helically around the first longitudinal axis X1.

Le dispositif de moulage 10 permet de réaliser un procédé de fabrication par moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression en matériau composite.The molding device 10 makes it possible to carry out a manufacturing process by injection molding of a high-pressure gas reservoir made of composite material.

Ce procédé comporte la fourniture de la structure résistante 18. La structure résistante présente de préférence une forme générale de révolution, notamment cylindrique, définie autour d’un second axe longitudinal X2. Cette structure résistante 18 est délimitée radialement par une surface intérieure 18a et une surface extérieure 18b. En variante, la structure résistante 18 peut présenter une forme arrondie, notamment ellipsoïdale, ovale ou ovoïde, ou toute autre forme de révolution.This process includes the supply of the resistant structure 18. The resistant structure preferably has a general shape of revolution, in particular cylindrical, defined around a second longitudinal axis X2. This resistant structure 18 is delimited radially by an inner surface 18a and an outer surface 18b. As a variant, the resistant structure 18 can have a rounded shape, in particular ellipsoidal, oval or ovoid, or any other shape of revolution.

La structure résistante 18 est par exemple réalisée, de manière classique, en enroulant une fibre, telle une fibre de verre ou une fibre de carbone. Cette structure résistante 18 confère sa rigidité au réservoir et en délimite le volume.The resistant structure 18 is for example produced, in a conventional manner, by winding a fiber, such as a fiberglass or a carbon fiber. This resistant structure 18 gives its rigidity to the reservoir and delimits its volume.

Toutefois, la structure résistante 18 n’est pas étanche au gaz sous pression, si bien que le réservoir comprend un revêtement intérieur 20 étanche destiné à assurer cette fonction d’étanchéité. Ce revêtement intérieur 20 est généralement souple et réalisé en matériau élastomère et/ou thermoplastique. Le revêtement intérieur 20 est destiné à recouvrir toute la surface intérieure 18a de la structure résistante 18.However, the resistant structure 18 is not impermeable to pressurized gas, so that the tank comprises a sealed inner lining 20 intended to ensure this sealing function. This inner lining 20 is generally flexible and made of elastomeric and/or thermoplastic material. The interior coating 20 is intended to cover the entire interior surface 18a of the resistant structure 18.

Ainsi, le procédé de fabrication comporte la fourniture du revêtement intérieur 20, inséré dans la structure résistante 18 en contact avec la surface intérieure 18a.Thus, the manufacturing process includes providing the interior liner 20, inserted into the resistant structure 18 in contact with the interior surface 18a.

La structure résistante 18 est également munie, à chacune de ses extrémités dans la direction du second axe longitudinal X2, d’une embase 22 respective, fixée de manière classique à la structure résistante 18 et au revêtement intérieur 20.The resistant structure 18 is also provided, at each of its ends in the direction of the second longitudinal axis X2, with a respective base 22, fixed in a conventional manner to the resistant structure 18 and to the interior lining 20.

Chaque embase 22 présente une forme générale de révolution autour du second axe longitudinal X2. L’embase 22 comporte un bec 22a s’étendant le long du second axe longitudinal X2, et une couronne 22b.Each base 22 has a general shape of revolution around the second longitudinal axis X2. The base 22 comprises a spout 22a extending along the second longitudinal axis X2, and a crown 22b.

La structure résistante 18, munie du revêtement intérieur 20 et des embases 22, est rapportée dans la première empreinte 16. Le dispositif de moulage 10 est alors refermé de sorte que la structure résistante 18 se retrouve enfermée entre les première 16 et seconde 24 empreintes. Dans cette position, le premier axe longitudinal X1 est sensiblement confondu avec le second axe longitudinal X2.The resistant structure 18, provided with the inner lining 20 and the bases 22, is attached to the first cavity 16. The molding device 10 is then closed so that the resistant structure 18 is enclosed between the first 16 and second 24 cavities. In this position, the first longitudinal axis X1 is substantially coincident with the second longitudinal axis X2.

Le procédé de fabrication comporte ensuite l’injection d’une résine dans le dispositif de moulage 10, en passant par l’au moins une rainure 26, 28. La résine imprègne ainsi les fibres de la structure résistante 18, depuis l’extérieur vers l’intérieur, de manière uniforme sur toute la longueur de la structure résistante 18.The manufacturing process then includes the injection of a resin into the molding device 10, passing through the at least one groove 26, 28. The resin thus impregnates the fibers of the resistant structure 18, from the outside towards inside, uniformly along the entire length of the resistant structure 18.

Avantageusement, on met l’enceinte délimitée par le revêtement intérieur sous pression interne lors de l’injection de la résine, afin de garder ce revêtement sous contrainte et qu’il ne se déforme pas sous l’influence de la pression d’injection de la résine (8-9 bars).Advantageously, the enclosure delimited by the internal coating is placed under internal pressure during the injection of the resin, in order to keep this coating under stress and so that it does not deform under the influence of the injection pressure of the resin (8-9 bars).

On décrira ci-après des variantes de réalisation permettant d’optimiser l’efficacité du dispositif de moulage selon l’invention.A description will be given below of variant embodiments making it possible to optimize the efficiency of the molding device according to the invention.

Conformément à des variantes de réalisation, représentées sur les figures 5 à 7, le revêtement intérieur 20, présentant une face extérieure 20b en contact avec la surface intérieure 18a de la structure résistante 18, comporte au moins une troisième rainure 30 formant un canal d’injection.In accordance with variant embodiments, represented in FIGS. 5 to 7, the inner coating 20, having an outer face 20b in contact with the inner surface 18a of the resistant structure 18, comprises at least one third groove 30 forming a channel of injection.

Dans la variante représentée sur la figure 5, le revêtement intérieur 20 comporte une pluralité de troisièmes rainures 30, s’étendant parallèlement au second axe longitudinal X2. Ces troisièmes rainures 30 sont avantageusement réparties équitablement autour du second axe longitudinal X2.In the variant shown in Figure 5, the inner lining 20 comprises a plurality of third grooves 30, extending parallel to the second longitudinal axis X2. These third grooves 30 are advantageously evenly distributed around the second longitudinal axis X2.

Dans la variante représentée sur la figure 6, le revêtement intérieur 20 comporte une troisième rainure 30 s’étendant s’étendant selon une hélicoïdale définie autour du second axe longitudinal X2.In the variant shown in Figure 6, the inner lining 20 includes a third groove 30 extending extending along a helical defined around the second longitudinal axis X2.

Dans les deux cas, comme cela est représenté sur la figure 7, chaque troisième rainure 30 débouche radialement sur la structure résistante 18. De la résine circulant dans la troisième rainure 30 peut ainsi imprégner la structure résistante 18, depuis l’intérieur vers l’extérieur.In both cases, as shown in FIG. 7, each third groove 30 opens radially onto the resistant structure 18. Resin circulating in the third groove 30 can thus impregnate the resistant structure 18, from the inside towards the outside. outside.

La troisième rainure 30, en combinaison avec la première 26 et/ou seconde 28 rainure, permet de réduire le temps d’imprégnation de la structure résistante 18, et d’améliorer cette imprégnation.The third groove 30, in combination with the first 26 and/or second 28 groove, makes it possible to reduce the impregnation time of the resistant structure 18, and to improve this impregnation.

Avantageusement, comme cela est représenté sur la figure 8, l’embase 22 comprend au moins un canal d’injection 32, débouchant au moins en partie sur la structure résistante 18. De préférence, l’embase 22 comporte une pluralité de canaux d’injection 32 répartis autour du second axe longitudinal X2. L’étape d’injection est réalisée en injectant de la résine à travers chaque canal d’injection 32. Ainsi, dans le dispositif de moulage 10, chaque canal d’injection 32 communique avec une conduite d’injection de ce dispositif de moulage 10.Advantageously, as shown in Figure 8, the base 22 comprises at least one injection channel 32, opening at least in part on the resistant structure 18. Preferably, the base 22 comprises a plurality of injection channels injection 32 distributed around the second longitudinal axis X2. The injection step is carried out by injecting resin through each injection channel 32. Thus, in the molding device 10, each injection channel 32 communicates with an injection pipe of this molding device 10 .

Chaque canal d’injection 32 s’étend dans le bec 22a, puis en surface de la couronne 22b, de manière à s’étendre jusqu’à l’interface entre la structure résistante 18 et le revêtement intérieur 20.Each injection channel 32 extends into the spout 22a, then on the surface of the crown 22b, so as to extend as far as the interface between the resistant structure 18 and the interior lining 20.

Plus particulièrement, dans le cas où le revêtement intérieur 20 comporte au moins une troisième rainure 30, chaque canal d’injection 32 est conformé pour communiquer avec au moins l’une de ces troisièmes rainures 30.More particularly, in the case where the inner lining 20 comprises at least one third groove 30, each injection channel 32 is shaped to communicate with at least one of these third grooves 30.

Dans ce cas, l’injection de résine dans le dispositif de moulage 10 est réalisée en passant par l’au moins une troisième rainure 30. La résine imprègne ainsi les fibres de la structure résistante 18, depuis l’intérieur vers l’extérieur, de manière uniforme sur toute la longueur de la structure résistante 18.In this case, resin is injected into the molding device 10 by passing through the at least one third groove 30. The resin thus impregnates the fibers of the resistant structure 18, from the inside outwards, uniformly along the entire length of the resistant structure 18.

En variante, ou de manière complémentaire, comme cela est représenté sur la figure 2, au moins l’un des canaux d’injection 32 s’étend dans le bec 22a jusqu’à l’interface entre la structure résistante 18 et l’empreinte 16, 24 adjacente. Plus particulièrement, ce canal d’injection 32 communique avec au moins l’une des première 26 et/ou seconde 28 rainures de l’empreinte.Alternatively, or additionally, as shown in Figure 2, at least one of the injection channels 32 extends in the spout 22a to the interface between the resistant structure 18 and the impression 16, 24 adjacent. More particularly, this injection channel 32 communicates with at least one of the first 26 and/or second 28 grooves of the cavity.

Dans un mode de réalisation avantageux, la résine est injectée à la fois en passant par la ou les troisièmes rainures 30 d’une part, et par la ou les première 26 et/ou seconde 28 rainures de l’empreinte. La résine est ainsi à la fois injectée de l’intérieur vers l’extérieur et de l’extérieur vers l’intérieur, ce qui permet d’augmenter la vitesse et l’homogénéité de l’injection.In an advantageous embodiment, the resin is injected both through the third groove(s) 30 on the one hand, and through the first 26 and/or second 28 groove(s) of the impression. The resin is thus injected both from the inside to the outside and from the outside to the inside, which makes it possible to increase the speed and homogeneity of the injection.

Conformément à un mode de réalisation préféré, le procédé de moulage comporte, de préférence avant l’injection de résine, une étape d’aspiration d’air à travers le ou les canaux d’injection 32 de l’embase 22.In accordance with a preferred embodiment, the molding process comprises, preferably before the resin injection, a step of sucking air through the injection channel(s) 32 of the base 22.

En variante, les canaux 32 sont uniquement destinés à l’aspiration d’air et ne servent pas à l’injection de résine.Alternatively, the channels 32 are only intended for air suction and are not used for resin injection.

Conformément à une autre variante, l’embase 22 comporte certains canaux exclusivement destinés à l’aspiration d’air, et d’autres canaux exclusivement destinés à l’injection de résine, de sorte que l’aspiration d’air et l’injection de résine soient réalisées simultanément.According to another variant, the base 22 comprises certain channels exclusively intended for the suction of air, and other channels exclusively intended for the injection of resin, so that the suction of air and the injection of resin are carried out simultaneously.

L’étape d’aspiration d’air permet de retirer l’air présent dans la structure résistante 18, et ainsi réduire la porosité de la structure résistante (et ainsi augmenter la résistance mécanique du réservoir), et également favoriser l’imprégnation des fibres.The air suction step makes it possible to remove the air present in the resistant structure 18, and thus reduce the porosity of the resistant structure (and thus increase the mechanical resistance of the reservoir), and also promote the impregnation of the fibers .

On notera que l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications.It will be noted that the invention is not limited to the embodiment described above, but could have various variants without departing from the scope of the claims.

Claims (11)

Dispositif (10) de moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression, pour la fabrication du réservoir en matériau composite, le dispositif de moulage (10) comportant une première partie de moule (12) comprenant une première empreinte (16) et une seconde partie de moule (14) comprenant une seconde empreinte (24), caractérisé en ce qu’au moins l’une des première (16) et seconde (24) empreintes comporte au moins une rainure (26, 28) formant un canal d’injection.Device (10) for injection molding of a high pressure gas tank, for the manufacture of the tank in composite material, the molding device (10) comprising a first part of the mold (12) comprising a first cavity (16) and a second mold part (14) comprising a second cavity (24), characterized in that at least one of the first (16) and second (24) cavities comprises at least one groove (26, 28) forming a channel injection. Dispositif de moulage (10) selon la revendication 1, dans lequel la première (16) ou seconde (24) empreinte comportant au moins une rainure présente une forme géométrique démoulante définie autour d’un premier axe longitudinal (X1), cette première (16) ou seconde (24) empreinte comportant au moins une première rainure (26) s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal (X1), de préférence une pluralité de premières rainures (26) parallèles au premier axe longitudinal (X1).Molding device (10) according to Claim 1, in which the first (16) or second (24) cavity comprising at least one groove has a mold-release geometric shape defined around a first longitudinal axis (X1), this first (16 ) or second impression (24) comprising at least a first groove (26) extending parallel to the longitudinal axis (X1), preferably a plurality of first grooves (26) parallel to the first longitudinal axis (X1). Dispositif de moulage (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première (16) ou seconde (24) empreinte comportant au moins une rainure présente une forme géométrique démoulante définie autour d’un premier axe longitudinal (X1), cette première (16) ou seconde (24) empreinte comportant au moins une seconde rainure (28) s’étendant circonférentiellement ou hélicoïdalement autour du premier axe longitudinal (X1), de préférence une pluralité de secondes rainures (28) parallèles entre elles.Molding device (10) according to Claim 1 or 2, in which the first (16) or second (24) cavity comprising at least one groove has a mold-release geometric shape defined around a first longitudinal axis (X1), this first (16) or second cavity (24) comprising at least one second groove (28) extending circumferentially or helically around the first longitudinal axis (X1), preferably a plurality of second grooves (28) parallel to each other. Procédé de moulage par injection d’un réservoir de gaz haute pression en matériau composite, caractérisé en ce qu’il est réalisé au moyen d’un dispositif de moulage (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, et en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- fourniture d’une structure résistante (18) de filaments, délimitée radialement par une surface intérieure (18a) et une surface extérieure (18b), et munie d’un revêtement intérieur (20) inséré dans la structure résistante (18) en contact avec la surface intérieure (18a),
- disposition de la structure résistante (18) dans la première (16) ou seconde (24) empreinte, puis fermeture du dispositif de moulage (10) de manière à enfermer la structure résistante (18) entre les première (16) et seconde (24) empreintes,
- injection d’une résine dans le dispositif de moulage (10), en passant par l’au moins une rainure (26, 28).Method of injection molding a high-pressure gas reservoir made of composite material, characterized in that it is carried out by means of a molding device (10) according to any one of Claims 1 to 3, and in that that it involves the following steps:
- provision of a resistant structure (18) of filaments, delimited radially by an inner surface (18a) and an outer surface (18b), and provided with an inner coating (20) inserted in the resistant structure (18) in contact with the inner surface (18a),
- arrangement of the resistant structure (18) in the first (16) or second (24) cavity, then closing the molding device (10) so as to enclose the resistant structure (18) between the first (16) and second ( 24) footprints,
- injection of a resin into the molding device (10), passing through the at least one groove (26, 28). Procédé de moulage selon la revendication 4, dans lequel on fournit un revêtement intérieur (20) présentant une face extérieure (20b) en contact avec la surface intérieure (18a) de la structure résistante (18), la face extérieure (20b) du revêtement (20) comportant au moins une troisième rainure (30) formant un canal d’injection.A method of molding according to claim 4, wherein an inner liner (20) is provided having an outer face (20b) in contact with the inner surface (18a) of the resistive structure (18), the outer face (20b) of the liner (20) comprising at least a third groove (30) forming an injection channel. Procédé de moulage selon la revendication 5, dans lequel, la structure résistante (18) présentant une forme de révolution définie autour d’un second axe longitudinal (X2), la face extérieure (20b) du revêtement (20) comporte au moins une troisième rainure (30) s’étendant parallèlement au second axe longitudinal (X2), de préférence une pluralité de troisièmes rainures (30) parallèles au second axe longitudinal (X2).Molding method according to Claim 5, in which, the resistant structure (18) having a shape of revolution defined around a second longitudinal axis (X2), the outer face (20b) of the coating (20) comprises at least a third groove (30) extending parallel to the second longitudinal axis (X2), preferably a plurality of third grooves (30) parallel to the second longitudinal axis (X2). Procédé de moulage selon la revendication 5, dans lequel, la structure résistante (18) présentant une forme de révolution définie autour d’un second axe longitudinal (X2), la face extérieure (20b) du revêtement (20) comporte au moins une troisième rainure (30) s’étendant selon une hélicoïdale définie autour du second axe longitudinal (X2).Molding method according to Claim 5, in which, the resistant structure (18) having a shape of revolution defined around a second longitudinal axis (X2), the outer face (20b) of the coating (20) comprises at least a third groove (30) extending along a helical defined around the second longitudinal axis (X2). Procédé de moulage selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, comportant une étape préalable d’assemblage de la structure résistante (18) avec au moins une embase (22), l’embase (22) comprenant au moins un canal (32) débouchant au moins en partie sur la structure résistante (18).Molding process according to any one of Claims 4 to 7, comprising a preliminary step of assembling the resistant structure (18) with at least one base (22), the base (22) comprising at least one channel (32 ) leading at least in part to the resistant structure (18). Procédé de moulage selon la revendication 8, prise en combinaison avec l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel au moins l’un parmi l’au moins un canal (32) de l’embase communique avec au moins une troisième rainure (30) parmi l’au moins une troisième rainure.A method of molding according to claim 8, taken in combination with any one of claims 5 to 7, wherein at least one of the at least one channel (32) of the base communicates with at least one third groove (30) among the at least one third groove. Procédé de moulage selon la revendication 8 ou 9, comportant une étape, préalable à l’injection, d’aspiration d’air à travers le canal (32) de l’embase (22).Molding method according to claim 8 or 9, comprising a step, prior to the injection, of sucking air through the channel (32) of the base (22). Réservoir pour gaz à haute pression, caractérisé en ce qu’il est réalisé au moyen d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 10.Reservoir for high pressure gas, characterized in that it is produced by means of a method according to any one of Claims 4 to 10.
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