FR3141151A1 - Reservoir - Google Patents
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Abstract
Réservoir L’invention concerne un réservoir (14) comprenant une embase (11), de révolution autour d’un axe (A), et une enveloppe (13) comprenant un goulot (12) de révolution autour de l’axe (A), l’embase (11) et le goulot (12) étant assemblés de manière étanche, comprenant un premier segment (L1) longitudinal où l’embase (11), respectivement le goulot (12) comprend un filetage (3) et le goulot (12), respectivement l’embase (11) comprend un taraudage (4) complémentaire du filetage (3) de manière à pouvoir assembler le filetage (3) et le taraudage (4) par vissage et un deuxième segment (L2) longitudinal où l’embase (11) et le goulot (12) accueillent entre eux un joint torique (5) et présentent un premier jeu radial (6), où le filetage (3) et le taraudage (4) présentent des profils transverses comprenant chacun un segment (7, 8) perpendiculaire à l’axe (A) et un deuxième jeu radial (9) entre eux, afin de permettre un débattement radial et un auto-centrage par le joint torique (5) Figure d’abrégé : Figure 2Tank The invention relates to a tank (14) comprising a base (11), of revolution around an axis (A), and an envelope (13) comprising a neck (12) of revolution around the axis (A) , the base (11) and the neck (12) being assembled in a sealed manner, comprising a first longitudinal segment (L1) where the base (11), respectively the neck (12) comprises a thread (3) and the neck (12), respectively the base (11) comprises a tapping (4) complementary to the thread (3) so as to be able to assemble the thread (3) and the tapping (4) by screwing and a second longitudinal segment (L2) where the base (11) and the neck (12) accommodate between them an O-ring (5) and have a first radial clearance (6), where the thread (3) and the tapping (4) have transverse profiles each comprising a segment (7, 8) perpendicular to the axis (A) and a second radial clearance (9) between them, in order to allow radial movement and self-centering by the O-ring (5) Abstract figure: Figure 2
Description
L’invention concerne un réservoir et plus particulièrement l’étanchéité de l’assemblage vissé entre son embase et son enveloppe.The invention concerns a tank and more particularly the sealing of the screwed assembly between its base and its envelope.
Il est connu de réaliser l’étanchéité entre un arbre et un alésage par un joint torique. Pour cela un jeu radial est ménagé entre le diamètre extérieur de l’arbre et le diamètre intérieur de l’alésage, de manière à laisser un interstice positif entre les deux. L’un parmi l’arbre et/ou l’alésage comprend une gorge dans laquelle vient se loger le joint torique. Les dimensions sont telles que le joint torique est légèrement comprimé entre l’arbre et l’alésage. Aussi la profondeur radiale de la gorge ajoutée au jeu radial est sensiblement égale au petit diamètre du joint torique par valeur inférieure. La différence entre les deux est égale à la dimension de compression du joint torique.It is known to seal between a shaft and a bore using an O-ring. To do this, a radial clearance is provided between the outer diameter of the shaft and the inner diameter of the bore, so as to leave a positive gap between the two. One of the shaft and/or the bore includes a groove in which the O-ring is housed. The dimensions are such that the O-ring is slightly compressed between the shaft and the bore. Also the radial depth of the groove added to the radial clearance is substantially equal to the small diameter of the O-ring by lower value. The difference between the two is equal to the compression dimension of the O-ring.
L’étanchéité entre en arbre et un alésage est améliorée lorsque le joint torique détermine la position radiale de l’arbre relativement à l’alésage. Aussi, il est avantageux que l’arbre puisse s’auto-centrer dans l’alésage de manière à équilibrer les contraintes sur le joint torique tout autour de sa périphérie.Sealing between shaft and bore is improved when the O-ring determines the radial position of the shaft relative to the bore. Also, it is advantageous if the shaft can self-center in the bore so as to balance the stresses on the O-ring all around its periphery.
Cependant, lorsque l’arbre est assemblé par vissage avec l’alésage, le filetage, de manière classique, détermine le centrage de l’arbre relativement à l’alésage. Aussi, ce centrage peut contrarier l’auto-centrage par le joint torique et ainsi diminuer l’efficacité de l’étanchéité.However, when the shaft is assembled by screwing with the bore, the thread, in a conventional manner, determines the centering of the shaft relative to the bore. Also, this centering can interfere with the self-centering of the O-ring and thus reduce the effectiveness of the seal.
L’invention propose une solution palliant cet inconvénient.The invention proposes a solution overcoming this drawback.
Pour cela, la caractéristique de base de l’invention est un filetage/taraudage permettant une latitude de mouvement radial permettant un auto-centrage par le joint torique.For this, the basic characteristic of the invention is a thread/tapping allowing a latitude of radial movement allowing self-centering by the O-ring.
L’invention a pour objet un réservoir comprenant une embase, de révolution autour d’un axe, et une enveloppe comprenant un goulot de révolution autour de l’axe, l’embase et le goulot étant assemblés de manière étanche, l’assemblage comprenant un premier segment longitudinal où l’embase, respectivement le goulot comprend un filetage et le goulot, respectivement l’embase comprend un taraudage complémentaire du filetage de manière à pouvoir assembler le filetage et le taraudage par vissage et un deuxième segment longitudinal où l’embase et le goulot accueillent entre eux un joint torique et présentent un premier jeu radial, où le filetage et le taraudage présentent des profils transverses comprenant chacun un segment perpendiculaire à l’axe et un deuxième jeu radial entre eux, afin de permettre un débattement radial et un auto-centrage par le joint torique.The subject of the invention is a tank comprising a base, of revolution around an axis, and an envelope comprising a neck of revolution around the axis, the base and the neck being assembled in a sealed manner, the assembly comprising a first longitudinal segment where the base, respectively the neck comprises a thread and the neck, respectively the base comprises a complementary tapping of the thread so as to be able to assemble the thread and the tapping by screwing and a second longitudinal segment where the base and the neck accommodate between them an O-ring and have a first radial clearance, where the thread and the tapping have transverse profiles each comprising a segment perpendicular to the axis and a second radial clearance between them, in order to allow radial clearance and self-centering by the O-ring.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :Particular characteristics or embodiments, usable alone or in combination, are:
- le filetage et le taraudage présentent encore un jeu axial entre eux,- the thread and the tapping still have axial play between them,
- le deuxième jeu radial est inférieur au premier jeu radial,- the second radial clearance is less than the first radial clearance,
- le deuxième jeu radial est compris entre 0,1 et 0,2 mm, préférentiellement égal à 0,15 mm,- the second radial clearance is between 0.1 and 0.2 mm, preferably equal to 0.15 mm,
- le jeu axial est compris entre 0,25 et 0,35 mm, préférentiellement égal à 0,3 mm,- the axial play is between 0.25 and 0.35 mm, preferably equal to 0.3 mm,
- l’embase, respectivement le goulot, est en matériau métallique, préférentiellement de l’aluminium, et le goulot, respectivement l’embase, est en matériau élastomère.- the base, respectively the neck, is made of metallic material, preferably aluminum, and the neck, respectively the base, is made of elastomeric material.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended figures in which:
En référence à la
Dans le premier segment L1, l’arbre 1 comprend un filetage 3 et l’alésage 2 comprend un taraudage 4 complémentaire du filetage 3. Ceci permet d’assembler le filetage 3 et le taraudage 4 par vissage.In the first segment L1, the shaft 1 includes a thread 3 and the bore 2 includes a tapping 4 complementary to the thread 3. This makes it possible to assemble the thread 3 and the tapping 4 by screwing.
Dans le second segment L2, l’arbre 1 et l’alésage 2 présentent un premier jeu radial 6 et accueillent entre eux un joint torique 5. Le premier jeu radial 6 est suffisant afin de permettre de disposer le joint torique 5. Le premier jeu radial 6 est encore tel qu’il permette à l’assemblage arbre 1 / alésage 2 de s’autocentrer sous la seule contrainte du joint torique 5 afin d’équilibrer les contraintes radiales sur le joint torique 5 tout autour de l’axe A, sans que l’arbre 1 ne vienne toucher l’alésage 2.In the second segment L2, the shaft 1 and the bore 2 have a first radial clearance 6 and accommodate between them an O-ring 5. The first radial clearance 6 is sufficient to allow the O-ring 5 to be arranged. The first clearance radial 6 is still such that it allows the shaft 1 / bore 2 assembly to self-center under the sole constraint of the O-ring 5 in order to balance the radial constraints on the O-ring 5 all around the axis A, without shaft 1 coming into contact with bore 2.
L’un parmi l’arbre 1 et/ou l’alésage 2 comprend une gorge dans laquelle vient se loger le joint torique 5. La
L’assemblage vissé entre le filetage 3 et le taraudage 4, si le filetage 3 et le taraudage 4 étaient usinés selon un profil habituel, contraint le centrage entre l’arbre 1 et l’alésage 2 selon l’axe A unique et commun à l’arbre 1 et à l’alésage 2. Ceci contrarie un auto-centrage sous la seule contrainte du joint torique 5, tel que souhaité.The screwed assembly between the thread 3 and the tapping 4, if the thread 3 and the tapping 4 were machined according to a usual profile, constrains the centering between the shaft 1 and the bore 2 along the single axis A and common to the shaft 1 and the bore 2. This prevents self-centering under the sole constraint of the O-ring 5, as desired.
Aussi, selon une caractéristique de l’invention, plus particulièrement illustrée à la
Le profil du filetage 3 comprend un segment 7 perpendiculaire à l’axe A. Le profil de l’alésage 4 comprend un segment 8 perpendiculaire à l’axe A. Les segments 7 et 8 sont aptes à venir en contact l’un contre l’autre lors du vissage. Ces segments 7, 8 étant perpendiculaires à l’axe A permettent une translation parallèlement audits segments 7, 8, permettant à l’arbre 1 de se décaler radialement de manière à ce que son axe A1 se distingue de l’axe A2 de l’alésage 2, tout en restant sensiblement parallèles l’un à l’autre.The profile of the thread 3 comprises a segment 7 perpendicular to the axis A. The profile of the bore 4 comprises a segment 8 perpendicular to the axis A. The segments 7 and 8 are capable of coming into contact with one another other when screwing. These segments 7, 8 being perpendicular to the axis A allow a translation parallel to said segments 7, 8, allowing the shaft 1 to shift radially so that its axis A1 is distinguished from the axis A2 of the bore 2, while remaining substantially parallel to each other.
Grace à cette latitude de déplacement radial relatif, l’arbre 1 peut s’autocentrer relativement à l’alésage 2, sous l’action des contraintes imposées par le joint torique 5 de manière à équilibrer les efforts autour de la périphérie dudit joint torique 5.Thanks to this latitude of relative radial movement, the shaft 1 can self-center relative to the bore 2, under the action of the constraints imposed by the O-ring 5 so as to balance the forces around the periphery of said O-ring 5 .
Il convient de noter que la plupart des profils de filetage/taraudage ne comprennent pas un segment perpendiculaire à l’axe A. La plupart des profils ne comportent pas de partie droite ou segment, mais plutôt des courbes. Lorsque des segments sont présents dans les profils, ils sont le plus souvent inclinés, par exemple en forme de triangle. Le seul profil connu qui présente un tel segment perpendiculaire est un profil rectangulaire. Cependant, un tel profil ne satisfait pas à la deuxième condition de jeu radial.It should be noted that most thread/tap profiles do not include a segment perpendicular to the A axis. Most profiles do not have a straight portion or segment, but rather curves. When segments are present in the profiles, they are most often inclined, for example in the shape of a triangle. The only known profile which has such a perpendicular segment is a rectangular profile. However, such a profile does not satisfy the second radial clearance condition.
Il convient encore de noter que tous les profils de filetage/taraudage, sans exception, ne comprennent pas un deuxième jeu radial 9 de l’amplitude de celui de l’invention. En effet, l’objectif d’un filetage/taraudage classique est d’empêcher tout déplacement radial du filetage relativement à l’alésage. Le jeu existant est réduit au minimum pour permettre l’assemblage et le vissage, de la manière la plus ajustée possible.It should also be noted that all threading/tapping profiles, without exception, do not include a second radial clearance 9 of the magnitude of that of the invention. Indeed, the objective of a conventional thread/tapping is to prevent any radial movement of the thread relative to the bore. The existing clearance is reduced to a minimum to allow assembly and screwing as snugly as possible.
Selon une autre caractéristique, le filetage 3 et le taraudage 4 présentent encore un jeu axial 10 entre eux. Les segments 7 et 8 respectifs du filetage 3 et du taraudage 4 sont engagés et en contact l’un avec l’autre lors du vissage. Le jeu axial 10 permet, en éloignant les faces opposées de chaque dent, de minimiser la friction entre lesdites faces opposées et de limiter le contact filetage 3/taraudage 4 à une seule face du filet, celle comprenant le segment 7, 8.According to another characteristic, the thread 3 and the tapping 4 still have axial play 10 between them. The respective segments 7 and 8 of thread 3 and tapping 4 are engaged and in contact with each other during screwing. The axial play 10 makes it possible, by moving the opposite faces of each tooth away, to minimize the friction between said opposite faces and to limit the thread 3/tapping 4 contact to a single face of the thread, that comprising the segment 7, 8.
Afin que l’arbre 1 ne vienne pas en contact avec l’alésage 2 dans le segment L2, le premier jeu radial 6 est supérieur au deuxième jeu radial 9.So that shaft 1 does not come into contact with bore 2 in segment L2, the first radial clearance 6 is greater than the second radial clearance 9.
Le deuxième jeu radial 9 doit être suffisant pour permettre le débattement radial proposé par le joint torique 5. Il est comme indiqué précédemment supérieur au jeu radial définissant un filetage/taraudage classique. A titre indicatif, le deuxième jeu radial 9 est compris entre 0,1 et 0,2 mm. Selon une caractéristique préférentielle, il est égal à 0,15 mm.The second radial clearance 9 must be sufficient to allow the radial movement offered by the O-ring 5. It is, as previously indicated, greater than the radial clearance defining a conventional thread/tapping. As an indication, the second radial clearance 9 is between 0.1 and 0.2 mm. According to a preferred characteristic, it is equal to 0.15 mm.
Selon une autre caractéristique, un jeu axial 10 est ménagé entre le profil du filetage 3 et le profil du taraudage 4. Ce jeu axial 10 permet avantageusement que lorsque le filetage 3 et le taraudage 4 sont en contact sur leur segment 7, 8, ils ne sont pas en contact sur les lignes homologues aux segments 7, 8 disposés du côté opposé de la denture. Ceci permet d’éviter les frictions entre ces lignes en limitant les frictions au seul contact entre les segments 7, 8.According to another characteristic, an axial clearance 10 is provided between the profile of the thread 3 and the profile of the tapping 4. This axial clearance 10 advantageously allows that when the thread 3 and the tapping 4 are in contact on their segment 7, 8, they are not in contact on the lines homologous to the segments 7, 8 arranged on the opposite side of the teeth. This makes it possible to avoid friction between these lines by limiting friction to the sole contact between segments 7, 8.
Le jeu axial 10 est compris entre 0,25 et 0,35 mm. Selon une caractéristique préférentielle, il est égal à 0,3 mm.The axial play 10 is between 0.25 and 0.35 mm. According to a preferred characteristic, it is equal to 0.3 mm.
Les matériaux de l’arbre 1 et de l’alésage 2 peuvent être quelconques. Ainsi, l’arbre 1 et l’alésage 2 peuvent être tous deux en matériau métallique.The materials of shaft 1 and bore 2 can be any. Thus, shaft 1 and bore 2 can both be made of metallic material.
Selon une autre caractéristique, l’un parmi l’arbre 1 et l’alésage 2 est en matériau métallique et l’autre parmi l’alésage 2 et l’arbre 1, est en matériau élastomère. Un matériau métallique préférentiel est l’aluminium.According to another characteristic, one of the shaft 1 and the bore 2 is made of metallic material and the other of the bore 2 and the shaft 1 is made of elastomeric material. A preferred metal material is aluminum.
Un tel choix de matériaux peut avantageusement permettre de réaliser un assemblage étanche entre une embase 11 d’un réservoir 14, réalisée en matériau métallique, et un goulot 12 d’une enveloppe 13 ou liner, assurant l’étanchéité du réservoir 14. Ceci est plus particulièrement illustré aux figures 5 et 6.Such a choice of materials can advantageously make it possible to produce a watertight assembly between a base 11 of a tank 14, made of metallic material, and a neck 12 of an envelope 13 or liner, ensuring the watertightness of the tank 14. This is more particularly illustrated in Figures 5 and 6.
Selon une autre caractéristique, l’arbre 1, respectivement l’alésage 2, appartient à une embase 11 d’un réservoir 14, et l’alésage 2, respectivement l’arbre 1, appartient au goulot 12 d’une enveloppe 13 d’un réservoir 14. Ainsi, le goulot 12 est fileté, respectivement taraudé, pour s’assembler avec une embase 11 taraudée, respectivement filetée, de manière complémentaire.According to another characteristic, the shaft 1, respectively the bore 2, belongs to a base 11 of a tank 14, and the bore 2, respectively the shaft 1, belongs to the neck 12 of an envelope 13 of a reservoir 14. Thus, the neck 12 is threaded, respectively tapped, to assemble with a tapped base 11, respectively threaded, in a complementary manner.
Un tel réservoir 14 est plus particulièrement illustré à la
Un tel réservoir 14 est apte à contenir un fluide tel un gaz sous haute pression, par exemple de l’hydrogène sous une pression de 700 bars.Such a tank 14 is capable of containing a fluid such as a gas under high pressure, for example hydrogen under a pressure of 700 bars.
Un tel réservoir 14 comprend classiquement une structure creuse en composite formant la charpente du réservoir 14 et en définissant la forme. Cette structure comprend une ouverture traversante permettant de remplir et/ou de puiser le fluide dans ou hors du réservoir. Au niveau de cette ouverture est insérée une embase 11, de révolution autour d’un axe A, généralement en matière métallique, préférentiellement en aluminium. La structure étant perméable au gaz est recouverte, sur sa surface interne, par une enveloppe 13, classiquement en matériau élastomère afin d’être étanche. L’enveloppe 13 présente une forme apte à suivre la paroi interne de la structure et un goulot 12, de révolution autour de l’axe A, apte à s’insérer dans l’ouverture.Such a tank 14 conventionally comprises a hollow composite structure forming the framework of the tank 14 and defining the shape. This structure includes a through opening allowing the fluid to be filled and/or drawn into or out of the reservoir. At the level of this opening is inserted a base 11, of revolution around an axis A, generally made of metallic material, preferably aluminum. The structure being permeable to gas is covered, on its internal surface, by an envelope 13, conventionally made of elastomeric material in order to be waterproof. The envelope 13 has a shape capable of following the internal wall of the structure and a neck 12, of revolution around the axis A, capable of being inserted into the opening.
Il convient, au niveau de l’ouverture, de réaliser un assemblage étanche entre le goulot 12 de l’enveloppe 13 et l’embase 11. L’invention peut avantageusement être appliquée pour réaliser cet assemblage. Aussi, l’embase 11 et le goulot 12 sont assemblés par un assemblage selon l’invention. L’embase 11 est l’arbre 1 et le goulot 12 est l’alésage 2. Alternativement, l’embase 11 est l’alésage 2 et le goulot 12 est l’arbre 1.It is appropriate, at the opening, to make a watertight assembly between the neck 12 of the envelope 13 and the base 11. The invention can advantageously be applied to make this assembly. Also, the base 11 and the neck 12 are assembled by an assembly according to the invention. Base 11 is shaft 1 and neck 12 is bore 2. Alternatively, base 11 is bore 2 and neck 12 is shaft 1.
L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles.The invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the preceding description. This should be considered illustrative and given by way of example and not as limiting the invention to this description alone. Numerous embodiment variants are possible.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2210994A FR3141151A1 (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Reservoir |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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FR2210994A FR3141151A1 (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Reservoir |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3141151A1 true FR3141151A1 (en) | 2024-04-26 |
Family
ID=84569406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2210994A Pending FR3141151A1 (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Reservoir |
Country Status (1)
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FR (1) | FR3141151A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6230922B1 (en) * | 1997-11-14 | 2001-05-15 | Mannesmann Ag | Composite pressurized container with a plastic liner for storing gaseous media under pressure |
US8096441B2 (en) * | 2007-09-04 | 2012-01-17 | Yachiyo Industry Co., Ltd. | Sealing structure for high-pressure container |
DE102021107165A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | Worthington Cylinders Gmbh | Final boss seal |
-
2022
- 2022-10-24 FR FR2210994A patent/FR3141151A1/en active Pending
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