FR3139541A1 - Bouchon destine a l’obturation d’un trou traversant une paroi. - Google Patents

Bouchon destine a l’obturation d’un trou traversant une paroi. Download PDF

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    • F16J15/106—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure homogeneous

Abstract

Bouchon comprenant :- une plaque élastique (2) comprenant une face externe (3) et une face interne (4) opposée,- un moyen de préhension (5) saillant par rapport à la face externe (3), issu d’une zone centrale (6) à la plaque (2), propre à permettre l’extraction du bouchon par un opérateur,- un cylindre (7) s’étendant à partir de la face interne (4), comprenant une gorge périphérique (8) propre à épouser la périphérie du trou, cette gorge (9) comprenant une première lèvre (81) et une deuxième lèvre (82) plus éloignée de la plaque (2) que la première lèvre (81)- une nervure (9) en saillie de la face interne (4), solidarisant selon sa longueur la deuxième lèvre (82) à la zone centrale (6) à la plaque (2). Figure 1.

Description

BOUCHON DESTINE A L’OBTURATION D’UN TROU TRAVERSANT UNE PAROI.
L’invention concerne un bouchon destiné à l’obturation d’un trou traversant une paroi, ainsi qu’un véhicule comprenant ce bouchon.
On connait du document de brevet FR-A1-2927589 un tel bouchon, comprenant une poignée de préhension pour faciliter sa mise en place et/ou son retrait.
Malheureusement si cette poignée permet une meilleure prise en main par un opérateur, l’effort nécessaire pour retirer le bouchon est inchangé car des lèvres élastiques doivent toujours être écartées par déformation élastique contre le bord du trou, pendant le mouvement d’extraction par translation en force du bouchon.
Ceci est particulièrement désavantageux quand, par exemple, ce bouchon obstrue un passage réservé pour introduire un fluide anti-incendie dans un carter de batterie de traction d’un véhicule, le personnel anti-incendie étant par exemple équipé de gants limitant l’effort possible d’extraction du bouchon.
Le but de l’invention est de remédier à ce manque en proposant un bouchon perfectionné.
A cet effet, l’invention a pour objet un bouchon destiné à l’obturation d’un trou traversant une paroi, ce bouchon comprenant :
- une plaque élastique comprenant une face externe et une face interne opposée,
- un moyen de préhension saillant par rapport à la face externe, issu d’une zone centrale à la plaque, propre à permettre l’extraction du bouchon par un opérateur si le bouchon obstrue le trou,
- un cylindre s’étendant à partir de la face interne , comprenant une gorge périphérique propre à épouser la périphérie du trou , cette gorge comprenant une première lèvre destinée à recouvrir une première face de la paroi , et une deuxième lèvre plus éloignée de la plaque que la première lèvre et destinée à recouvrir une deuxième face de la paroi,
- une nervure en saillie de la face interne , solidarisant selon sa longueur la deuxième lèvre à la périphérie de la zone centrale à la plaque.
Ce bouchon a par exemple un axe de symétrie passant par l’axe du cylindre et le centre de la zone centrale. Cette zone centrale est par exemple contenue dans la section du cylindre.
On comprendra par section du cylindre, dans tout le texte de ce document, la section transversale au cylindre à son extrémité en contact avec la face interne de la plaque, et délimitée par la forme intérieure du cylindre.
Bien entendu le centre géométrique de la plaque est confondu avec le centre géométrique de la zone centrale. La gorge périphérique s’étend par exemple sur toute la périphérie du cylindre, ou s’étend sur une partie seulement ou sur plusieurs parties de la périphérie du cylindre. La première et deuxième lèvre forment les deux flancs de la gorge périphérique. Le cylindre est propre à épouser la périphérie du trou via la gorge, mais en particulier le fond de la gorge périphérique est propre à épouser la périphérie du trou, avec ou sans jeu. En effet, l’étanchéité optionnelle entre le bouchon est la paroi peut être réalisée :
- par un appui sans jeu des lèvres sur la paroi, si par exemple la gorge périphérique s’étend sur toute la périphérie du cylindre, et/ou
- un appui sans jeu du fond de la gorge périphérique contre la périphérie du trou, si ce fond s’étend sur toute la périphérie du cylindre.
Selon que cette étanchéité est assurée par une des lèvres, ou par le fond de la gorge périphérique, un jeu pourra être présent respectivement entre le fond et la périphérie du trou, ou entre les lèvres et la paroi.
Cette étanchéité est optionnelle puisque ce bouchon peut être simplement une protection contre des arrêtes coupantes du trou par exemple. Dans ce cas, un jeu pourra être présent indifféremment entre les lèvres et la paroi ou entre le fond et la périphérie du trou.
La première et deuxième lèvre permettent au bouchon de rester en place au travers du trou, la paroi étant maintenue entre la première et la deuxième lèvre, c’est-à-dire dans la gorge périphérique. La mise en place du bouchon dans le trou se fait par exemple par déformation élastique de au moins la deuxième lèvre, l’opérateur mettant ce bouchon en place en le maintenant par le moyen de préhension.
La présente solution est remarquable par la présence de la nervure en saillie de la face interne. Cette nervure a pour effet de rigidifier localement la plaque qui par ailleurs est élastique, et de solidariser la deuxième lèvre, et en particulier une base de la deuxième lèvre, à la périphérie de la zone centrale à la plaque. Cette zone centrale reste élastique, car elle n’est pas rigidifiée par la nervure, et est en outre solidarisée au moyen de préhension. Ainsi, si un opérateur tire sur ce moyen de préhension, notamment une poignée, la zone centrale à la plaque va concentrer les déformations de la plaque en se déformant en flexion, de sorte à permettre une rotation de type pivot entre le moyen de préhension et la nervure, cette nervure ayant alors une première extrémité tirée en translation selon l’axe du cylindre par le moyen de préhension, et une deuxième extrémité, opposée, entrainant la deuxième lèvre en rotation autour de la paroi, permettant ainsi à cette deuxième lèvre de s’écarter de la paroi et du trou. La nervure a donc un rôle de levier utilisant la force de traction exercée du le moyen de préhension pour écarter la deuxième lèvre de la paroi, permettant ainsi un effort de traction, pour l’extraction du bouchon, très inférieur à ceux de l’art antérieur puisque cette deuxième lèvre n’a plus besoin d’être déformée pour s’échapper du trou. Ce bouchon peut ainsi être très rapidement retiré, par exemple en cas d’urgence pour une intervention de type extinction d’incendie.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la hauteur de la nervure varie, selon la longueur de la nervure, d’une hauteur non nulle à une hauteur nulle, la hauteur nulle étant celle de la première extrémité de la nervure solidarisée à la zone centrale de la plaque, la hauteur non nulle étant celle de la deuxième extrémité de la nervure solidarisée à la deuxième lèvre.
Cette disposition permet d’économiser de la matière en homogénéifiant les contraintes mécaniques internes à la nervure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, cette variation de hauteur est linéaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, Ce bouchon comprend plusieurs de cette nervure, obtenues à partir d’une symétrie de rotation de la nervure autour de l’axe du cylindre. Ainsi, l’effort de traction du moyen de préhension se répartie symétriquement sur la deuxième lèvre, le bouchon pouvant alors s’extraire selon son axe, sans être dévié, permettant un simple mouvement rectiligne de la main de l’opérateur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les premières extrémités de ces nervures sont disjointes.
Cette disposition permet de préserver une zone centrale suffisamment grande pour qu’elle reste déformable.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la zone centrale à la plaque représente au maximum 40% % de la surface de la section du cylindre correspondant à la section transversale au cylindre à son extrémité en contact avec la face interne et délimitée par la forme intérieure du cylindre.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la zone centrale à la plaque représente au minimum 5% de la surface de la section du cylindre correspondant à la section transversale au cylindre à son extrémité en contact avec la face interne et délimitée par la forme intérieure du cylindre.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon est réalisé en une unique pièce en un matériau élastique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce matériau élastique est un élastomère ou un plastique.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une paroi ayant un trou traversant obstrué par un bouchon tel que précédemment décrit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule comprend une batterie, la paroi formant au moins une partie d’un carter de 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 aux figures dans lesquelles :
: La , représente une vue schématique en coupe d’un bouchon selon l’invention, dans une position obstruant le trou.
: La représente ce même bouchon mais dans une position intermédiaire entre sa position d’obstruction et une position retirée du trou.
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.
Les figures 1 et 2 divulguent un bouchon destiné à l’obturation d’un trou traversant une paroi 1, ce bouchon comprenant :
- une plaque élastique 2 comprenant une face externe 3 et une face interne 4 opposée,
- un moyen de préhension 5 saillant par rapport à la face externe 3, issu d’une zone centrale 6 à la plaque 2, propre à permettre l’extraction du bouchon par un opérateur si le bouchon obstrue le trou,
- un cylindre 7 s’étendant à partir de la face interne 4, comprenant une gorge périphérique 8 propre à épouser la périphérie du trou, cette gorge 8 comprenant une première lèvre 81 destinée à recouvrir une première face 11 de la paroi 1 , et une deuxième lèvre 82 plus éloignée de la plaque 2 que la première lèvre 81 et destinée à recouvrir une deuxième face 12 de la paroi 1,
- une nervure 9 en saillie de la face interne 4, solidarisant selon sa longueur la deuxième lèvre 82 à la périphérie 61 de la zone centrale 6 à la plaque 2.
Ce bouchon a par exemple un axe de symétrie passant par l’axe du cylindre 7 et le centre de la zone centrale 6. Cette zone centrale 6 est par exemple contenue dans la section du cylindre 7. Le centre géométrique de la plaque 2 est confondu avec le centre géométrique de la zone centrale 6, du fait de la symétrie.
Le cylindre 7 et le trou sont avantageusement de forme correspondante, mais quelconque. Cependant le trou de la paroi 1 est par exemple circulaire, mais pourrait avoir d’autre forme, notamment rectangulaire. Ainsi le cylindre 7 sera de forme adaptée, notamment de section circulaire pour le premier cas, ou rectangulaire pour le deuxième cas, mais pas nécessairement : On peut par exemple envisager une section circulaire du cylindre 7 pénétrant une section rectangulaire du trou. Si le cylindre 7 est de section rectangulaire, la rainure 9 comprendra avantageusement un angle de cette section rectangulaire, car cet angle sera une zone la plus rigide de la deuxième lèvre 82.
Si le cylindre 7 est de forme circulaire, la zone centrale 6 est par exemple un disque concentrique au cylindre 7, mais de diamètre plus petit. La périphérie 61 de la zone centrale 6 est alors un cercle.
Par exemple si le cylindre 7 est de forme quelconque, la périphérie 61 de la zone centrale 6 aura cette même forme quelconque mais réduite. On peut cependant envisager une autre forme pour la périphérie 61 de la zone centrale 6, contenue dans la section du cylindre 7.
La gorge périphérique 8 s’étend par exemple sur toute la périphérie du cylindre 7, ou s’étend sur une partie seulement ou sur plusieurs parties de la périphérie du cylindre 7. La première et deuxième lèvre 81, 82 forment les deux flancs de la gorge périphérique 8. Le cylindre 7 est propre à épouser la périphérie du trou via la gorge 8, mais en particulier le fond de la gorge périphérique 8 est propre à épouser la périphérie du trou, avec ou sans jeu. En effet, l’étanchéité optionnelle entre le bouchon est la paroi 1 peut être réalisée :
- par un appui sans jeu des lèvres 81, 82 sur la paroi 1, si par exemple la gorge périphérique 8 s’étend sur toute la périphérie du cylindre 7, et/ou
- un appui sans jeu du fond de la gorge périphérique 8 contre la périphérie du trou, si ce fond s’étend sur toute la périphérie du cylindre 7.
Selon que cette étanchéité est assurée par une des lèvres 81, 82, ou par le fond de la gorge périphérique 8, un jeu pourra être présent respectivement entre le fond et la périphérie du trou, ou entre les lèvres 81, 82 et la paroi 1.
Cette étanchéité est optionnelle puisque ce bouchon peut être simplement une protection contre des arrêtes coupantes du trou par exemple. Dans ce cas, un jeu pourra être présent indifféremment entre les lèvres 81, 82 et la paroi 1 ou entre le fond et la périphérie du trou.
Par exemple et comme illustré, la hauteur h de la nervure 9 varie, selon la longueur de la nervure 9, d’une hauteur non nulle à une hauteur nulle, la hauteur nulle étant celle d’une première extrémité 91 de la nervure 9 solidarisée à la zone centrale 6 de la plaque 2, la hauteur non nulle étant celle d’une deuxième extrémité 92 de la nervure 9 solidarisée à la deuxième lèvre 82.
Ainsi on notera que la périphérie 61 de la zone centrale 6 passe par la ou par chaque première extrémité 91 de la ou les nervures 9. Ainsi, si l’ensemble des premières extrémités 91 forment un cercle, la périphérie 61 de la zone centrale 6 sera ce même cercle, la zone centrale 6 étant alors un disque.
Par exemple, cette variation de hauteur h est linéaire.
Ce bouchon comprend par exemple plusieurs de cette nervure (9), obtenues à partir d’une symétrie de rotation de la nervure (9) autour de l’axe du cylindre (7). Par exemple une paire de cette nervure 9, ces deux nervures 9 étant diamétralement opposées, ou encore trois nervures disposées à 120° entre elles. Le nombre de nervure 9 dépendra par exemple de la grandeur de la plaque, ou par exemple d’un ratio divisant l’épaisseur de la plaque par une plus grande dimension de la section du cylindre 7
Par exemple, les extrémités 91 de ces nervures 9 sont disjointes, la zone centrale 6 à la plaque 2 les séparant.
Par exemple la zone centrale 6 à la plaque 2 représente au maximum 40% de la surface de la section du cylindre 7 correspondant à la section transversale au cylindre 7 à son extrémité en contact avec la face interne 4 et délimitée par la forme intérieure du cylindre.
Par exemple la zone centrale 6 à la plaque 2 représente au minimum 5% de la surface de la section du cylindre 7.
Par exemple ce bouchon est réalisé en une unique pièce en un matériau élastique.
Par exemple ce matériau élastique est un élastomère ou un plastique.
Cette invention s’applique avantageusement à un véhicule automobile comprenant une paroi 1 ayant un trou traversant obstrué par un bouchon tel que précédemment décrit.
Ce véhicule comprend par exemple une batterie, la paroi 1 formant au moins une partie d’un carter de la batterie.
La batterie, non illustrée, est par exemple un ensemble comprenant au moins une cellule électrochimique. Lorsqu’il y a plusieurs cellules électrochimiques, elles sont regroupées en un ou plusieurs modules. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement. Ce bloc batterie est par exemple divisé en plusieurs sous-ensembles de batterie indépendants et comprenant leur propre carter renfermant au moins un module. Ces sous-ensembles de batterie sont dits batteries modulaires, et certaines ou la totalité des batteries modulaires sont extractibles et interchangeables pour éviter le temps d’immobilisation par une recharge, par exemple extractibles d’un logement d’un véhicule à propulsion électrique ou d’une station d’alimentation électrique fixe.
Ce bloque batterie, et ce ou ces batteries modulaires, seront également désignées par le terme batterie dans tout le texte de ce document.
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 plomb ou encore les piles à combustible.
L'utilisation de cette batterie hors des conditions nominales, par exemple suite à un incident comme lors d'une surcharge accidentelle, d'un court-circuit, ou lors d'une exposition à une température supérieure à la température maximale de fonctionnement de la batterie, crée un risque d’emballement thermique des cellules pouvant aboutir à un départ d’incendie et/ou à la génération de gaz chauds toxiques. Il est donc nécessaire de prévoir des moyens d’extinction d’incendie pour de telles batteries.
Un exemple de moyen d’extinction selon l’invention, est un trou débouchant dans le volume délimité par le carter de la batterie, ce trou étant obstrué par un bouchon tel que précédemment décrit. La paroi 1 est alors la paroi du carter, ou une paroi déportée si une conduite relie cette paroi déportée au carter. L’invention permet avantageusement aux pompiers de retirer très facilement et rapidement ce bouchon, de sorte à pouvoir introduire le jet d’une lance à incendie au travers du trou dégagé.
La représente ce bouchon dans une position obstruant le trou. Ce bouchon comprend deux nervures 9 diamétralement opposées. La zone centrale 6 de la plaque 2 n’est pas déformée, et la deuxième lèvre 82 recouvre la deuxième face 12 de la paroi 1.
La représente ce même bouchon mais dans une position intermédiaire entre sa position d’obstruction et une position retirée du trou. La zone centrale 6 de la plaque 2 est déformée, plus précisément « pliée » ce qui entraine la nervure 9 à écarter la deuxième lèvre 82 de la deuxième face 12 de la paroi 1, permettant alors l’extraction du bouchon sans devoir déformer cette deuxième lèvre 82.

Claims (10)

  1. Bouchon destiné à l’obturation d’un trou traversant une paroi (1), ce bouchon comprenant :
    - une plaque élastique (2) comprenant une face externe (3) et une face interne (4) opposée,
    - un moyen de préhension (5) saillant par rapport à la face externe (3), issu d’une zone centrale (6) à la plaque (2), propre à permettre l’extraction du bouchon par un opérateur si le bouchon obstrue le trou,
    - un cylindre (7) s’étendant à partir de la face interne (4), comprenant une gorge périphérique (8) propre à épouser la périphérie du trou, cette gorge (8) comprenant une première lèvre (81) destinée à recouvrir une première face (11) de la paroi (1) , et une deuxième lèvre (82) plus éloignée de la plaque (2) que la première lèvre (81) et destinée à recouvrir une deuxième face (12) de la paroi (1), caractérisé en ce qu’il comprend une nervure (9) en saillie de la face interne (4), solidarisant selon sa longueur la deuxième lèvre (82) à la périphérie (61) de la zone centrale (6) à la plaque (2).
  2. Bouchon selon la revendication 1, la hauteur (h) de la nervure (9) variant, selon la longueur de la nervure (9), d’une hauteur non nulle à une hauteur nulle, la hauteur nulle étant celle d’une première extrémité (91) de la nervure (9) solidarisée à la zone centrale (6) de la plaque (2), la hauteur non nulle étant celle d’une deuxième extrémité (92) de la nervure (9) solidarisée à la deuxième lèvre (82).
  3. Bouchon selon la revendication 2, cette variation de hauteur étant linéaire.
  4. Bouchon selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant plusieurs de cette nervure (9), obtenues à partir d’une symétrie de rotation de la nervure (9) autour de l’axe du cylindre (7).
  5. Bouchon selon la revendication 4, ces premières extrémités (91) de ces nervures (9) étant disjointes.
  6. Bouchon selon l’une des revendications précédentes, la zone centrale (6) à la plaque (2) représentant au maximum 40% de la surface d’une section du cylindre (7) correspondant à la section transversale au cylindre (7) à son extrémité en contact avec la face interne (4) et délimitée par la forme intérieure du cylindre.
  7. Bouchon selon l’une des revendications précédentes, réalisé en une unique pièce en un matériau élastique.
  8. Bouchon selon la revendication 7, ce matériau élastique étant un élastomère ou un plastique.
  9. Véhicule automobile comprenant une paroi (1) ayant un trou traversant obstrué par un bouchon selon l’une des revendications précédentes.
  10. Véhicule selon la revendication 9, comprenant une batterie, la paroi (1) formant au moins une partie d’un carter de la batterie.
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