FR3103474A1 - Systeme de securite pour l’ouverture d’un conteneur par un bouchon en translation - Google Patents
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Abstract
Système de sécurité comprenant :- un col (1) s’étendant autour d’un axe central (3),- un bouchon (4) fixé sur ce col (1),- un capuchon (5) recouvrant le bouchon (4) et comprenant un moyen d’encliquetage (6) du capuchon (5) sur le bouchon (4), par translation du capuchon (5) sur le bouchon (4) selon l’axe central (3) dans un premier sens (11),le moyen d’encliquetage (6) étant agencé de sorte à se rompre lorsque l’on retire le capuchon (5) par un mouvement de translation selon l’axe central (3) dans un deuxième sens (12) opposé au premier sens (11). Figure 1.
Description
La présente invention concerne la sécurisation des ouverturesde conteneurs fermés par un bouchon. Cette invention convient plus particulièrement aux boîtiers de dégazage des circuits de refroidissement, par exemple de refroidissement d’un organe tel un moteur à combustion thermique ou électrique, ou encore une batterie. La présente invention vise particulièrement le domaine des véhicules automobiles comprenant ce boîtier de dégazage et dont la motricité est à énergie électriques ou hybrides, et comprenant une batterie refroidie par un premier circuit de fluide caloporteur où ce fluide caloporteur est en commun avec un second circuit de refroidissement d’un moteur à combustion.
On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un moyen de stockage d’électricité monté, par exemple, dans un véhicule automobile, ce moyen de stockage d’électricité comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique. Ce moyen de stockage comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Ce moyen de stockage comprend en outre un bac ou carter formant une enveloppe du module ou entourant le module ou regroupant l’ensemble des modules lorsqu’il y a plusieurs modules et formant alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise «pack batteries», ce bac contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.
Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb.
Dans ce domaine, le boîtier de dégazage est en communication fluidique avec ce second circuit, et est partiellement remplit de ce fluide. Ce boîtier est par exemple une partie haute d’un radiateur ou un boitier dédié. Ce boîtier comprend en partie haute un bouchon. Ce bouchon est amovible pour permettre une remise à niveau du circuit en fluide. Ce bouchon comprend en outre un évent pour limiter la pression interne au circuit de refroidissement à une valeur limite, cette pression augmentant avec une montée en température de ce fluide, mondée due à l’échauffement de la batterie ou du moteur à combustion.
L’ouverture de ce bouchon, par erreur, alors que le circuit de refroidissement est encore sous pression est très dangereuse, et il y a un risque de blessure et/ou de brûlure.
Pour éviter ce problème, plusieurs systèmes de sécurité sont connus de l’homme de l’art. A titre d’exemple:
– le bouchons dits «sécurité enfant», où il faut pouvoir combiner deux mouvements pour dévisser le bouchon,
– des pictogrammes d’avertissement de la dangerosité de l’ouverture de ce bouchon,
– des mécanismes de blocage du bouchon, commandés par la pression interne du boîtier, ou permanents et nécessitant un outil de démontage.
Pour des raisons de coûts, il est avantageux que ce système de sécurité permette l’utilisation d’un bouchon standard, sans être obligé de le modifier.
On connaît par exemple du document de brevet JP-A-2014069846un tel bouchon standard, ce bouchon étant intégralement recouvert d’un capuchon encliqueté sur le bouchon d’une part, et bloqué en rotation contre une conduite de dégazage d’autre part.
Mais un risque nouveau est apparu avec ces véhicules électriques ou hybrides: la baisse du niveau de fluide dans le boîtier de dégazage peut être la conséquence d’une fuite du fluide dans la batterie, pouvant provoquer un court-circuit et un risque de départ d’incendie.
Ce risque est d’une toute autre nature, et il apparait alors un nouveau problème de traçabilité de la maintenance : lorsqu’un véhicule électrique ou hybride arrive en concession automobile pour une révision ou une réparation, est-ce qu’un appoint en fluide, masquant une baisse du niveau de fluide, a déjà été réalisé par une tierce personne?
Aucune des solutions précédemment citées ne résout ce problème, car tous ces bouchons, une fois manipulés ou démontés par des outils, ne laissent aucune trace, aucun témoin de cette manipulation.
Le but de l’invention est de remédier à cet inconvénient, tout en gardant un bouchon standard.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de sécurité comprenant :
- un col s’étendant autour d’un axe central,
- un bouchon fixé sur ce col,
- un capuchon recouvrant le bouchon et comprenant un moyen d’encliquetage du capuchon sur le bouchon, par translation du capuchon sur le bouchon selon l’axe central dans un premier sens,
ce système étant tel que le moyen d’encliquetage est agencé de sorte à se rompre lorsque l’on retire le capuchon par un mouvement de translation selon l’axe central dans un deuxième sens opposé au premier sens.
- un col s’étendant autour d’un axe central,
- un bouchon fixé sur ce col,
- un capuchon recouvrant le bouchon et comprenant un moyen d’encliquetage du capuchon sur le bouchon, par translation du capuchon sur le bouchon selon l’axe central dans un premier sens,
ce système étant tel que le moyen d’encliquetage est agencé de sorte à se rompre lorsque l’on retire le capuchon par un mouvement de translation selon l’axe central dans un deuxième sens opposé au premier sens.
Ainsi, pour ouvrir le bouchon et faire l’appoint en fluide, l’opérateur sera obligé de retirer le capuchon dont le moyen d’encliquetage cassera. Ce moyen d’encliquetage cassé sera le témoin ou la trace que le bouchon a été ouvert, et qu’il peut donc avoir une fuite de fluide bien qu’un niveau du fluide soit correcte. En outre ce capuchon s’adapte sur un bouchon standard.
Ce capuchon permet également de prévenir l’opérateur de la dangerosité de l’ouverture du bouchon, à la fois par sa présence, mais aussi par la difficulté à le retirer, l’incitant alors à consulter un spécialiste, par exemple dans une concession automobile lorsque ce système est utilisé dans une automobile.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capuchon est libre en rotation par rapport au bouchon selon l’axe central.
Ainsi un opérateur ayant l’intention de dévisser le bouchon par une rotation du capuchon aboutira à un échec.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système comprend une butée contre laquelle le moyen d’encliquetage vient en appui lorsque l’on translate le capuchon selon le deuxième sens.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le col comprend un épaulement externe autour de l’axe central, la butée comprenant cet épaulement externe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon comprend une jupe annulaire terminée par un bord libre, la butée comprenant ce bord libre.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen d’encliquetage comprend une lamelle, cette lamelle comprenant une base solidaire du capuchon, et une extrémité libre venant à une position en appui contre la butée après translation du capuchon selon le deuxième sens, de sorte que la lamelle se rompt lors de la translation du capuchon selon le deuxième sens au-delà de cette position.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon comprend une surface de préhension, et le capuchon recouvre entièrement cette surface de préhension.
L’invention a également pour objet un boitier de dégazage pour un circuit de refroidissement par fluide caloporteur, tel que ce boîtier comprend un système de sécurité précédemment décrit, ce col étant un col du boîtier de dégazage pour le remplissage du circuit par le fluide caloporteur.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un circuit de refroidissement par fluide caloporteur, tel que ce véhicule comprend un boitier de dégazage précédemment décrit, ce boîtier étant fluidiquement raccordé au circuit de refroidissement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le véhicule automobile comprend une batterie et une machine électrique motrice alimentée par cette batterie, et est tel que le circuit de refroidissement traverse la batterie.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence à la figure unique dans laquelle :
: La figure 1 représente une coupe du système de sécurité selon l’axe central.
La figure 1, figure unique, représente donc un système de sécurité selon l’invention, vu en coupe, comprenant :
- un col 1 s’étendant autour d’un axe central 3,
- un bouchon 4 fixé sur ce col 1,
- un capuchon 5 recouvrant le bouchon 4 et comprenant un moyen d’encliquetage 6 du capuchon 5 sur le bouchon 4, par translation du capuchon 5 sur le bouchon 4 selon l’axe central 3 dans un premier sens 11.
Ce col 1 est par exemple le col d’un boîtier de dégazage 13 pour un circuit de refroidissement par fluide caloporteur. Ce boîtier de dégazage 13 est fluidiquement raccordé au circuit de refroidissement. Ce circuit est amené à avoir une pression interne due à l’échauffement du fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée, de sorte à augmenter la température d’ébullition du fluide. Cette pression se retrouve dans le boîtier de dégazage. Ainsi pour maintenir cette pression en toute sécurité, le col 1 comprend préférentiellement un filetage sur son goulot, le bouchon 4 étant vissé sur le goulot par un mouvement de rotation autour de l’axe central 3. Mais ce n’est pas obligatoire, ce bouchon 4 peut être simplement coincé ou clipsé sur le goulot, voire fixé sur le goulot par un moyen de fixation comme une vis. Ce boîtier de dégazage 13 comprend un volume inférieur remplit par le fluide caloporteur, et un volume supérieur contenant un gaz, de l’air par exemple. Ainsi des bulles de gaz se formant dans le circuit se regrouperont dans ce volume supérieur sans gêner des échanges thermiques avec le fluide caloporteur.
Le moyen d’encliquetage 6 est agencé de sorte à se rompre lorsque l’on retire le capuchon 5 par un mouvement de translation selon l’axe central 3 dans un deuxième sens 12 opposé au premier sens 11.
On comprendra par rompre, dans tout le texte de ce document, l’aptitude de ce moyen d’encliquetage 6 à se déformer de façon irréversible lorsque l’on tente de le décliqueter par ce mouvement de translation inverse, dit deuxième sens 12. Il est bien entendu que l’encliquetage se réalise lors de la translation dans le premier sens 11. Cette déformation irréversible, par exemple une rupture ou déformation plastique, rend le capuchon 5 inapte à être encliqueté une deuxième fois, mais surtout cette déformation irréversible est visible par un agent de maintenance: le moyen d’encliquetage 6 présente une déformation permanente, par exemple le blanchiment d’une pièce en plastique ou sa rupture, indiquant que le capuchon 5 a déjà été retiré au moins une fois. L’agent de maintenance remplacera le capuchon 5 usagé (que ce soit dû à une opération précédente ou par lui-même) par un capuchon 5 neuf.
Ce capuchon 5 est libre en rotation par rapport au bouchon 4 selon l’axe central 3. Mais ce n’est pas obligatoire comme cela sera décrit ultérieurement.
Ce système de sécurité comprend en outre une butée 2, 10 contre laquelle le moyen d’encliquetage vient en appui lorsque l’on translate le capuchon 5 selon le deuxième sens 12. Le moyen d’encliquetage 6, lorsqu’il est en translation selon le premier sens 11, se déforme élastiquement pour passer cette butée 2, 10 alors que dans le deuxième sens 12, il s’y oppose.
Le col 1 comprend un épaulement externe 2 autour de l’axe central 3, la butée 2, 10 comprenant cet épaulement externe 2. Cet épaulement 2 forme alors une collerette autour du col 1. Le moyen d’encliquetage 6, lorsque le capuchon 5 est encliqueté, est alors en butée contre la collerette quelle que soit la position angulaire du capuchon 5 autour du col 1. Même si le moyen d’encliquetage 6 frotte contre le col 1 ou cette collerette, la rotation du capuchon 5 n’entrainera pas la rotation du bouchon 4, étant donné que cette collerette est solidaire du col 1.
En variante ou en complément, le bouchon 4 comprend une jupe annulaire 8 terminée par un bord libre 10, la butée 10 comprenant ce bord libre 10.
Le moyen d’encliquetage 6 comprend par exemple une lamelle, cette lamelle comprenant une base solidaire du capuchon 5. Cette base est en variante sécable, c’est-à-dire qu’elle présente une réduction locale de sa section de sorte qu’une concentration de contrainte apparait dans cette section et provoque la déformation irréversible de la lamelle. Mais ce n’est pas obligatoire, en effet une lamelle non sécable aura pour avantage d’augmenter sensiblement l’effort nécessaire pour retirer le capuchon 5.
Cette lamelle comprend en outre une extrémité libre 7 venant à une position en appui contre la butée 2, 10 après translation du capuchon 5 selon le deuxième sens 12, de sorte que la lamelle se rompt lors de la translation du capuchon 5 selon le deuxième sens 12 au-delà de cette position.
Par exemple, la lamelle aura une résistance au flambage inférieur à un effort maximal admissible d’extraction du capuchon 5 selon l’axe 3 pour un opérateur de maintenance.
Avantageusement ce moyen d’encliquetage 6 est en matière plastique, ainsi que le capuchon 5, mais ce n’est pas obligatoire.
En variante, le moyen encliquetage 6 comprend plusieurs lamelles reparties autour de l’axe central 3 et forment un centrage du capuchon 5 autour du col 1. L’effort d’extraction du capuchon 5 est alors la somme de la force limite de résistance au flambage de chaque lamelle.
La lamelle est par exemple inclinée vers l’axe central 3 et forme avec cet axe 3 un angle β d’une valeur comprise entre 10 et 45°, préférentiellement 10 et 30°.
Ce moyen d’encliquetage 6 n’est pas obligatoirement une lamelle. Il peut prendre d’autres formes comme des formes de crochets, ou de nervures présentant une encoche sécable.
On pourra prévoir en outre des ouvertures à travers le capuchon 5, permettant un contrôle visuel des parties sécables ou déformables sans avoir à retirer le capuchon 5, le capuchon 5 étant encliqueté. On notera cependant que cette caractéristique n’est pas obligatoire: lorsque le moyen d’encliquetage 6 est rompu selon la définition précédente, le capuchon 5 n’est plus bloqué et peut être retiré sans présenter de résistance, ou au moins une résistance affaiblie, vis-à-vis de la translation dans le deuxième sens 12. Ceci est parfaitement détectable par un opérateur de maintenance.
Le bouchon 4 comprend une surface de préhension 9, pour l’opérateur ou agent de maintenance ou même encore un outil manuel ou automatique, et le capuchon 5 recouvre entièrement cette surface de préhension 9. Ainsi il est impossible d’accéder au bouchon 4 sans retirer le capuchon 5.
La figure 1 illustre en outre partiellement le boitier de dégazage 13 pour le circuit de refroidissement par fluide caloporteur (non représenté), ce boîtier 13 comprenant un système de sécurité tel que précédemment décrit. Le col 1 est alors un col du boîtier de dégazage 13 pour le remplissage du circuit en fluide caloporteur.
En variante non représentée, ce capuchon 5 est bloqué en rotation selon l’axe central 3, ce blocage étant réalisé par une coopération de forme entre le capuchon 5 et ce boîtier de dégazage: ainsi, même si le capuchon 5 n’est pas libre en rotation autour du bouchon 4, une rotation du capuchon 5 ne peut cependant pas dévisser le bouchon 4 puisque ce capuchon 5 ne peut pas tourner autour du col 1.
Cette invention s’applique notamment à un véhicule automobile. Ce dernier comprend alors le circuit de refroidissement par fluide caloporteur, et comprend le boitier de dégazage tel que précédemment décrit, ce boîtier étant fluidiquement raccordé au circuit de refroidissement. Ce circuit comprendra en outre une pompe de circulation du fluide, un échangeur de chaleur avec le fluide caloporteur, et un organe à refroidir ou réchauffer par ce fluide caloporteur. Cet organe est par exemple une machine électrique, un moteur thermique, une batterie, un onduleur, un convertisseur de courant.
Ce véhicule automobile comprend la batterie et une machine électrique motrice alimentée par cette batterie, le circuit de refroidissement traversant la batterie, préférentiellement pour la refroidir mais pas obligatoirement.
Par exemple, la batterie comprend un bac ou carter formant une enveloppe d’au moins un module ou entourant le module ou regroupant l’ensemble des modules lorsqu’il y a plusieurs modules et forme alors un bloc batteries. Les cellules électrochimiques contenues dans chaque module sont refroidies par le circuit de refroidissement. Par exemple ce circuit de refroidissement comprend des plaques de refroidissement parcourues dans leur intérieur par le fluide caloporteur, et en contact thermique avec les modules. Le circuit de refroidissement traverse donc la batterie, et une fuite de ce fluide peut apparaitre dans la batterie sans qu’elle soit visible de l’extérieur. Un moyen de détecter cette fuite consiste alors à contrôler le niveau du fluide dans le boîtier de dégazage. L’invention permet de sécuriser ce contrôle, en laissant une trace ou un indice visible pour prévenir l’agent de maintenance que le capuchon 5 a été retiré, et donc que l’observation du niveau du fluide dans le boîtier de dégazage 13 n’est pas représentatif d’une fuite ou non fuite de façon certaine. A l’inverse, si le capuchon 5 ne présente aucune trace d’ouverture, l’observation de ce niveau par l’agent de maintenance sera fiable.
Un tel système de sécurité trouve également des applications pour un conteneur alimentaire ou médicamenteux, pour certifier l’intégrité de son contenu.
Claims (10)
- Système de sécurité comprenant:
- un col (1) s’étendant autour d’un axe central (3),
- un bouchon (4) fixé sur ce col (1),
- un capuchon (5) recouvrant le bouchon (4) et comprenant un moyen d’encliquetage (6) du capuchon (5) sur le bouchon (4), par translation du capuchon (5) sur le bouchon (4) selon l’axe central (3) dans un premier sens (11),
caractérisé en ce que le moyen d’encliquetage (6) est agencé de sorte à se rompre lorsque l’on retire le capuchon (5) par un mouvement de translation selon l’axe central (3) dans un deuxième sens (12) opposé au premier sens (11). - Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capuchon (5) est libre en rotation par rapport au bouchon (4) selon l’axe central (3).
- Système de sécurité selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une butée (2,10) contre laquelle le moyen d’encliquetage vient en appui lorsque l’on translate le capuchon (5) selon le deuxième sens (12).
- Système de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le col (1) comprend un épaulement externe (2) autour de l’axe central (3), la butée (2,10) comprenant cet épaulement externe (2).
- Système de sécurité selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le bouchon (4) comprend une jupe annulaire (8) terminée par un bord libre (10), la butée (10) comprenant ce bord libre (10).
- Système de sécurité selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d’encliquetage (6) comprend une lamelle, cette lamelle comprenant une base solidaire du capuchon (5), et une extrémité libre (7) venant à une position en appui contre la butée (2, 10) après translation du capuchon (5) selon le deuxième sens (12), de sorte que la lamelle se rompt lors de la translation du capuchon (5) selon le deuxième sens (12) au-delà de cette position.
- Système de sécurité selon l’une des revendications précédentes, le bouchon (4) comprenant une surface de préhension (9), caractérisé en ce que le capuchon (5) recouvre entièrement cette surface de préhension (9).
- Boitier de dégazage pour un circuit de refroidissement par fluide caloporteur, caractérisé en ce que ce boîtier comprend un système de sécurité selon l’une des revendications précédentes, ce col (1) étant un col du boîtier de dégazage pour le remplissage du circuit par le fluide caloporteur.
- Véhicule automobile comprenant un circuit de refroidissement par fluide caloporteur, caractérisé en ce que ce véhicule comprend un boitier de dégazage selon la revendication 8, ce boîtier étant fluidiquement raccordé au circuit de refroidissement.
- Véhicule automobile selon la revendication 9 comprenant une batterie et une machine électrique motrice alimentée par cette batterie, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement traverse la batterie.
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Legal Events
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