WO2017178749A1 - Procédé de fabrication d'un réservoir a enceinte fermée, outillage pour la mise en oeuvre dudit procédé et réservoir - Google Patents

Procédé de fabrication d'un réservoir a enceinte fermée, outillage pour la mise en oeuvre dudit procédé et réservoir Download PDF

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shells
reservoir
shell
enclosure
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Pierric Besnard
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    • B29L2031/7172—Fuel tanks, jerry cans

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing a closed enclosure reservoir, the tool for implementing said method and the reservoir obtained.
  • a plastic tank including fuel, from at least two shells molded by injection or compression, said shells each having the shape of a hollow body equipped with a rim external device, said shells being positionable against each other by the outer peripheral rim to form the closed chamber of said reservoir, each shell being arranged in a hollow matrix capable of marrying at least one
  • Plastic tanks are commonly used in industry and especially in the automobile such as, for example, fuel tanks, windshields tanks or other.
  • Plastic tanks have many advantages such as weight reduction, greater flexibility in shaping, ability to deform in the event of impact.
  • the injected shells have the advantage of being able to integrate functions on their internal and external faces, such as, for example, fastening lugs, fastening clips, ribs, partitions or others.
  • components such as, for example, pipes, valves or the like can be easily placed inside the tank before the shells are welded.
  • the joint plane is solicited during the current use of the vehicle under the effect of vibrations, variations in the pressure in the tank (typically -500 mbar up to +600 mbar for hybrid gasoline vehicles) , variations in temperature, fuel movements, fuel load ...
  • the joint plane can be subject to shock during a vehicle accident.
  • welding the joint plane of a fuel tank consisting of injection molded plastic shells or compression requires shaped forms, commonly called welding sidewalks, on the outer periphery of the tank as illustrated for example in CN204357803.
  • An object of the invention is therefore to provide a method of manufacturing a tank whose design allows a good mechanical strength of the joint plane, without impairing the possibility of obtaining a tank without a sidewalk or weld line for optimize, if necessary, the capacity of the tank.
  • the subject of the invention is a process for manufacturing a so-called enclosed reservoir from at least two synthetic shells molded by injection or compression, said shells each having the shape of a hollow body equipped with an outer peripheral rim, said shells being positionable against each other by their outer peripheral rim to form the closed chamber of said reservoir, each shell being disposed in a hollow matrix capable of marrying at least a part of the outer shape of the associated shell, characterized in that the chamber of the tank formed by the two shells in the positioned state applies one against the other by their outer peripheral rim, having at least one orifice of communicating the enclosure with the outside of the enclosure, and at least one of the matrices being provided, at the level of the support zone of the outer peripheral edge the method comprises a step of heating the outer peripheral rim and the lateral wall defining the hollow body.
  • knife (x) allows to vary at will the size of the sidewalks welding, to remove them without harming the mechanical strength of the joint plane.
  • the dies Due to the fact that in the positioned state applies one against the other by their peripheral edge, the dies have at least one communication orifice of the inside of the volume delimited by said matrices with the outside, and that each communication orifice of the interior of the volume delimited by said matrices with the outside may be arranged in concordance with a communication orifice of the tank enclosure with the outside, it results in a pressurization and a fast and efficient exhaust.
  • the method comprises an additional step of detaching the material from the outer peripheral rim of the shells arranged, at the level of the assembly zone of the shells together, outside the enclosure of the tank, and connected to the enclosure by the cutting area of said outer peripheral rims resulting from the action of the knife or knives.
  • This additional step results from the frequent maintenance of a thin blade of material between said knives on at least a portion of the outer periphery of the joint plane.
  • the fluid is introduced at a pressure between 0.1 and 50 bar and is selected from the group formed by air, neutral gases, such as nitrogen.
  • the knife of each matrix equipped with a knife extends at least partially inside a reservation formed in the thickness of the outer peripheral edge of the shell associated with said matrix. , in the state positioned in support of the outer peripheral edge of the shell on said matrix.
  • the outer peripheral rim of said shells has a solidified surface material and softened in the plastic state and / or viscous core.
  • the heating step is carried out in this case as an extension of the manufacturing step by injection or compression of the shells.
  • the invention also relates to a tool for the implementation of a method of the aforementioned type for the manufacture of a closed chamber reservoir from at least two molded shells injection or compression, said shells affecting each the shape of a hollow body equipped with an outer peripheral rim, said shells being positionable and applied against each other by their outer peripheral rim to form the closed chamber of said reservoir, this closed chamber having at least one orifice communicating the enclosure with the outside of the enclosure, said tool comprising two hollow matrices, each matrix being in the form of a cup-shaped part whose cavity is bordered by an outer peripheral edge, said matrices being able to conform each to at least a part of the outer shape of the associated shell, to the arranged state of the associated shell in said matrix a with the rim of the shell overlapping at least partially the outer peripheral edge of the matrix, characterized in that the outer peripheral edge of at least one of the dies is equipped with a suitable knife to come in bearing contact with the outer peripheral edge or with a knife facing the other matrix in the positioned state
  • the knife of at least one of the dies surrounds in the manner of a continuous or discontinuous wall the cavity of the matrix. According to one embodiment of the tooling, the knife of at least one of the dies is disposed, over at least a part of its length, spaced from the inner circumferential portion of the outer peripheral edge adjacent the cavity of the die .
  • the knife of at least one of the dies is separated from the outer circumferential portion of the outer peripheral edge of the die by at least one recess of said outer peripheral edge adapted to form a housing of receiving the material in excess of the outer peripheral edges of the shells after cutting by the knife or knives.
  • the knife of at least one of the dies is disposed at the inner circumferential portion of the outer peripheral edge adjacent the cavity of the die. This results in the possibility of having a tank free of sidewalks or welds.
  • the knife of at least one of the dies is disposed at least locally spaced from the inner circumferential portion of the outer peripheral edge adjacent the cavity of the matrix.
  • the cavity of at least one of the dies is isolated from the outer circumferential portion of the peripheral edge external of said matrix by at least one fixed or movable flange projecting from said outer peripheral edge, this flange being adapted to form, with the facing matrix or a fixed or movable flange of the opposite matrix, in the close position of said matrices, a barrier of said cavity with the outside.
  • This barrier which doubles the wall formed by the knives promotes the return of material towards the inside of the joint plane during the welding of the shells. A development of this barrier can be carried out empirically for the optimization of the thickness of the wall of the tank in the area of the joint plane.
  • the subject of the invention is also a so-called closed-containment reservoir comprising at least two injection-molded or compression-molded shells weldable at their joint plane, characterized in that, in the welded state of the two shells, the tank present internally, in the region of the joint plane, a corrugated profile with the longitudinal axis of each wave developing substantially parallel to the joint plane in the manner of a bead developing on the inner periphery of the enclosure.
  • the reservoir is at least partially free, outside the reservoir, at the level of the joint plane, sidewalk or weld.
  • said shells each affect, before joining by welding, the shape of a hollow body equipped with an outer peripheral rim, said shells being positionable against each other by their peripheral rim external to form the closed chamber of said tank, the tank having, in the position of the shells applied against each other by their outer peripheral rim, at least one communication port of the enclosure with the outside .
  • each shell has, on at least a portion of the length of the outer peripheral rim, a thickness of the outer peripheral rim greater than the thickness of the delimiting side wall of the hollow body adjacent said rim. Thanks to this extra thickness of while the material at the surface of the rim is solidified, the core material of the rim is softened in the plastic and / or viscous state so that the heating step can be reduced.
  • FIG. 1A shows a perspective view of a so-called closed enclosure tank according to the invention devoid of sidewalk or edging.
  • FIG. 1 B shows a perspective view of a so-called closed enclosure tank according to the invention provided locally with a sidewalk forming tab.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the tooling and shells during the step of heating parts of the shells.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the tooling and shells during the pressurizing step of the chamber of the tank.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of the reservoir at the end of the assembly by welding.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of the tank after the additional step of detaching the tank from the material of the outer peripheral edge of the shells.
  • FIG. 6 represents a partial diagrammatic sectional view of the associated dies and shells, in one embodiment in which the knife of each of the dies is arranged spaced apart from the inner circumferential portion of the outer peripheral edge adjacent to the cavity of the die.
  • FIG. 7A represents a partial diagrammatic sectional view of the matrices and associated shells, in one embodiment in which the area adjacent the cutting edge of the knives is rounded.
  • FIG. 7B represents a partial view of the reservoir, at the level of the tank joint plane, in the case of an embodiment according to FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a diagrammatic sectional view of the associated dies and shells, in one embodiment in which one of the inlet or outlet ports of fluid under pressure is formed in the joint plane of the dies and shells. associated.
  • FIG. 9 is a diagrammatic sectional view of the associated dies and shells, in one embodiment in which one of the dies is at least partially devoid of knife.
  • FIGS. 10A and 10B each represent a schematic sectional view of the associated matrices and shells, in one embodiment in which a so-called sealing barrier of the die cavity with the outside is provided, said barrier being in position open (FIG. 10A) and closed (FIG. 10B).
  • FIG. 1 1 shows a schematic sectional view of the associated dies and shells, in another embodiment of a so-called sealing barrier of the die cavity with the outside.
  • - Figure 12 shows a schematic sectional view of a tank with a connecting pillar.
  • FIG. 13 shows a partial schematic sectional view of the associated dies and shells, in one embodiment in which the dies are provided with knives at the weld zone of the connecting pillar.
  • FIG. 14 shows a schematic partial sectional view of an associated matrix and shell before heating, in the case of an embodiment according to Figure 13.
  • FIG. 15 shows a partial schematic sectional view of the associated dies and shells, in an embodiment in which the dies are not provided with knives at the weld zone of the connecting pillar.
  • FIG. 16 represents a schematic partial sectional view of an associated matrix and shell before heating, in the case of an embodiment according to FIG. 15.
  • FIG. 17 represents a partial schematic sectional view of the matrices and associated shells, in an embodiment in which, after welding, the connecting pillar comprises, in the weld zone of the pillar, a chamber provided with an orifice.
  • FIG. 18 represents a schematic partial sectional view of a matrix and associated shell before heating, in the case of an embodiment according to FIG. 17.
  • the invention relates to a method of manufacturing a reservoir 1 at least from two shells 3 molded by injection or compression.
  • This tank 1 can be a fuel tank or other.
  • injection is meant indifferently simple injection, compression injection, sequential injection, co-injection, molding injection or gas injection.
  • This tank 1 is said closed chamber, as opposed to an open tank on top, also called open tank.
  • the tank 1 is provided with at least one filling and / or emptying and / or venting and / or degassing orifice of said tank, not shown.
  • Each shell 3 of the tank 1 is a piece of synthetic material, in particular plastic.
  • plastic is meant any thermoplastic material, including thermoplastic elastomers, comprising at least one thermoplastic polymer.
  • the polymers include both homopolymers and copolymers.
  • polyolefins polyoxymethylenes, polymers of vinyl alcohol (PVOH and EVOH), polyamides, polyesters, polyketones, fluorinated polymers, polyacrylonitriles, polyvinylidene halides ( PVDF, PVDC), liquid crystal polymers.
  • PVDF polyvinylidene halides
  • liquid crystal polymers It is possible to use a mixture of polymers and a mixture of polymers with natural and / or organic and / or inorganic fillers such as, for example, but not limited to: glass, carbon and talc.
  • the fillers may be in the form of fibers, flakes, beads, powder or the like. It is also possible to use multilayer structures consisting of stacked layers comprising at least one thermoplastic polymer.
  • the shells 3 of the tank 1 may be made of different plastics or different grades. In this case, these materials are compatible for the welding of the shells.
  • the shells 3 may also consist of virgin material and / or recycled.
  • High density polyethylene (HDPE) is widely used, it gives good results.
  • HDPE High density polyethylene
  • Polymers such as, for example but not limited to, polyoxymethylenes, vinyl alcohol polymers, polyesters, polyketones, fluorinated polymers, polyacrylonitriles, polyvinylidene halides, liquid crystal polymers, polyamides including aromatic polyamides such as polyarylamides and polyphthalamides, are impermeable to fuel, they constitute a barrier to liquids and / or gases contained in the reservoir so as to minimize the permeability of the reservoir.
  • the thickness of the wall may also be chosen so as to limit the permeability of the reservoir.
  • Each shell 3 has the shape of a hollow body 4 equipped with an outer peripheral rim. Said shells 3 are positionable against each other by the outer peripheral rim 5 to form the closed enclosure 2 of said reservoir 1.
  • This enclosure 2 has at least one port 19 for communicating the enclosure with the outside of the enclosure, whose role will be described below.
  • these communication orifices 19 are two in number and are formed by holes through the bottom of the hollow body 4 constituting one of the shells.
  • Each shell 3 is disposed in a hollow matrix 6, adapted to fit at least a portion of the outer shape of the associated shell 3.
  • This hollow matrix 6 is preferably made of metal.
  • Each hollow die 6 is in the form of a cup-shaped part, the cavity 7 of which is bordered by an outer peripheral edge 8.
  • the dies 6 are able to fit each at least a part of the outer shape of the associated shell 3, in the arranged state of the shell 3 associated in said die 6 with the rim of the shell 3 at least partially covering the edge 8 external device of the matrix 6, and the bottom of the hollow body of the shell inserting into the cavity 7 of the matrix 6.
  • Each die 6 may be formed by the impression used to mold the associated shell 3.
  • Each shell 3 can be held inside the associated die 6 by appropriate holding means.
  • each shell 3 may have shapes arranged for its holding in position in the associated matrix 6.
  • the dies 6 may be provided with a guide system not shown to ensure their proper alignment.
  • the tooling formed of the dies comprises, in the positioned state, against each other by their outer peripheral edge of said dies 6, at least one communication orifice 12 of the interior of the volume delimited by said dies 6 with outside.
  • the communication orifices 12 are made in the form of orifices passing through the bottom of the cavity 7 of one of the dies.
  • Each communication orifice 12 of the interior of the volume delimited by said matrices 6 with the outside is arranged in correspondence with an orifice 19 for communicating the chamber 2 of the tank 1 with the outside, as illustrated in FIG. 2.
  • a sealing system may be provided to prevent leakage of the pressurized fluid at the orifices.
  • the outer peripheral edge 8 of at least one of the dies 6 is equipped with a knife 9 adapted to come into bearing contact with the outer peripheral edge 8 or with a knife 9 opposite the other die 6 to the positioned state applies one against the other by their outer periphery edge 8 of said matrices 6.
  • each die is equipped with a knife 9.
  • the outer peripheral edge 8 of one of the dies 6 is devoid of knife over at least a part of its length. Alternatively, it could have been planned to equip only one only dies of a knife 9.
  • This knife 9 is disposed on the die 6 equipped with such a knife 9 at the support zone of the outer peripheral rim 5 of the shell 3 on said die.
  • the knife 9 of each die 6 equipped with a knife 9 extends at least partially within a reservation 1 1 formed in the thickness of the outer peripheral rim 5.
  • the reservation 11 is disposed in the portion of the rim 5 outer peripheral of the shell 3 adjacent the delimiting side wall of the hollow body 4 of the shell 3.
  • the reservation 1 1 is disposed in the portion of the outer peripheral rim 5 of the shell 3 disposed spaced from the delimiting side wall of the hollow body 4 of the shell.
  • This knife 9 may be a sharp knife 10 in the form of a sharp edge, as shown in Figure 2.
  • This knife may still be a knife 9 whose area adjoining the cutting edge 10 is rounded, as shown in FIG. 7A.
  • the plane 15 of seal obtained at the outer level of the tank 1 is provided with a weld line according to FIG. 7B.
  • each knife 9 surrounds, in the manner of a continuous wall, the cavity 7 of the associated matrix 6.
  • This wall could have been discontinuous at one of the knives without departing from the scope of the invention.
  • each knife 9 is arranged at the level of the inner circumferential portion of the outer peripheral edge 8 adjacent the cavity 7 of the matrix 6. This results in obtaining a tank without a sidewalk or weld line.
  • each knife 9 is arranged spaced apart from the inner circumferential portion of the outer peripheral edge 8 adjacent the cavity 7 of the matrix 6. This results in obtaining a reservoir provided on least part of its outer periphery at the joint plane 15, a sidewalk weld.
  • each knife 9 is separated from the outer circumferential portion of the outer peripheral edge 8 of the die 6 by at least one recess 13 of said outer peripheral edge 8 capable of forming a housing for receiving the material in excess of the outer peripheral edges of the shells 3, after crushing the material and cut by the knife or knives 9, as explained below.
  • the cavity 7 of at least one of the matrices 6 is isolated from the outer circumferential portion of the outer peripheral edge 8 of said matrix 6 by at least one flange 14 fixed or movable extending in protruding from said outer peripheral edge 8, this flange 14 being able to form, with the matrix 6 opposite or a fixed or movable rim 14 of the matrix 6 opposite, in the close position of said matrices 6, a barrier of said cavity 7 with 'outside.
  • FIGS. 10A and 10B An example of a fixed rim 14 is illustrated in FIGS. 10A and 10B, whereas a mobile rim 14, loaded by spring and biased towards the opposite matrix, is represented in FIG.
  • each die or only one of the dies may be equipped with such a flange.
  • this rim 14 comes, in the close position of the dies 6, to be positioned in a hollow recess, formed in the outer peripheral edge 8 of the die 6. look.
  • each shell 3 is placed in a hollow matrix with the knife 9 of each matrix 6 equipped with such a knife, adapted to fit into the material of the outer peripheral rim 5 of the associated shell, this rim coming to cover said knife 9.
  • the knife 9 is housed in the reserve 1 1, provided for this purpose, the portion of the outer peripheral rim 5 of the associated shell 3 bearing on said outer peripheral edge 8 equipped with the knife 9 of the matrix.
  • the orifices 12 and 19 for communicating the dies and the shells are arranged in concordance and are connected to a source of supply of fluid under pressure disposed outside the dies. In the case where there are provided several orifices 12 and 19 of communication, the orifices not connected to a source of pressurized fluid can be closed to allow a subsequent pressurization of the enclosure as described below.
  • the dies 6 and the shells 3 associated are arranged facing one another and spaced apart from each other as shown in Figure 2.
  • the manufacturing method then comprises a step of heating the outer peripheral rim 5 and the delimiting lateral wall of the hollow body 4 adjacent to said outer peripheral rim 5 of each shell 3 for softening in the plastic state and / or viscous plastic constituent of each shell 3 at the heated areas.
  • a heating tool 17 is, for example, inserted between the two shells, as shown in FIG. 2.
  • This heating tool 17 can allow heating with or without contact with the parts. to heat, according to its design and according to the material of the shells.
  • the heating can be performed using a heating blade, by infrared radiation, by hot gas jet projection or by a combination of these means, or whatever.
  • the heating tool 17 is extracted from the space between the two shells 3 and the shells 3 and their shells. associated matrices 6 are brought closer to each other, as illustrated in FIG.
  • the softened outer periphery edges 5 are crushed and the cutter or knives cut the softened edges of the shells 3.
  • This crushing and cutting generate the formation of at least one bead 16, inside the reservoir chamber 2, at the level of the shell joint plane 15, while another part of the constituent material of the outer peripheral rims 5 comes in the housing formed by the recesses 13 facing the outer peripheral edges 8 of the dies.
  • a fluid under pressure is introduced inside the chamber 2 of the tank 1, through the orifices 12 and 19 for communicating the dies and shells provided for this purpose, these orifices being connectable to a source of pressurized fluid as mentioned above.
  • the orifices 12 and 19 not connected to a source of pressurized fluid and sealed can then be opened for a calibrated exhaust of the fluid contained inside the chamber to accelerate the cooling.
  • the fluid is introduced at a pressure of between 0.degree. 1 and 50 bar, preferably between 1 and 8 bar and is selected from the group consisting of air, neutral gases, such as nitrogen.
  • Maintaining the pressurized chamber operates until the enclosure is cooled to a temperature where the softened portions of the shells allow demolding. This duration of pressurization can be defined empirically for optimization of the cycle time.
  • the chamber 2 of the tank 1 is then exhausted using, preferably, the same orifices as those used to pressurize the chamber. After exhausting, the shells 3 and the associated dies 6 are spaced from each other, and the reservoir formed by the assembly by welding the shells is extracted from the dies to obtain a reservoir 1 according to FIG. 4.
  • An additional step of detaching the material 18 from the external peripheral shell rim 3 disposed at the level of the assembly zone of the shells together, outside the chamber 2 of the tank 1, and connected to the enclosure 2 by the cutting area of said outer peripheral flanges 5 resulting from the action of the knife or knives 9 is provided.
  • the tank 1 obtained is then in accordance with FIG. 5.
  • the communication orifices 19 of the tank 1 can then be closed or equipped with, for example, a ventilation device.
  • Figure 1A illustrates a tank with no sidewalk or edging while Figure 1B shows a tank locally equipped with a pavement sidewalk.
  • the tank described above is a monocoque tank.
  • the invention applies equally to multihull tanks, the closed chamber formed by the two shells in the assembled state can then form at least one of the hulls of said tank.
  • the tank may be internally provided with at least one connecting pillar shells between them. Thanks to the presence of this (these) pillar (s), the resistance and the stability of the tank are reinforced.
  • Each pillar forms before assembly shells together, at each shell, a hollow boss projecting inside the cavity of the shell.
  • the constituent bosses of a pillar extend opposite one another in the state positioned to apply the shells against each other.
  • Each matrix comprises, in turn, a stud which is inserted into a boss of the shell in the disposed state of the shell in the associated matrix.
  • These studs may or may not be provided with knives as illustrated in FIGS. 13 and 15. At least the vertices of the bosses of the shells are heated during the step of heating the rim of each shell to allow the outcome of the step approaching the shells, welding the bosses between them.
  • the bosses may delimit between them a cavity or not.

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Abstract

Procédé de fabrication d'un réservoir à enceinte dite fermée à partir de deux coquilles (3) en matière de synthèse moulées par injection ou compression et affectant chacune la forme d'un corps (4) creux équipé d'un rebord (5) périphérique externe, chaque coquille (3) étant disposée dans une matrice (6) creuse. L'enceinte du réservoir présentant au moins un orifice (19) de communication de l'enceinte avec l'extérieur de l'enceinte et au moins l'une des matrices (6) étant munie au niveau de la zone d'appui du rebord (5) périphérique externe de la coquille (3) sur ladite matrice (6) d'un couteau (9), ledit procédé comprend une étape de chauffage du rebord (5) périphérique externe et de la paroi latérale de délimitation du corps (4) creux jouxtant ledit rebord (5) de chaque coquille (3), une étape de rapprochement des coquilles (3) et matrices (6) associées en vue d'un écrasement et d'une découpe desdits rebords (5) périphériques externes, une étape d'introduction et de maintien d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte du réservoir, une étape de mise à l'échappement de ladite enceinte dudit réservoir et une étape d'écartement des matrices (6) en vue d'un démoulage du réservoir.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN RESERVOIR A ENCEINTE FERMEE, OUTILLAGE POUR LA MISE EN OEUVRE DUDIT PROCEDE ET RESERVOIR
5 DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un réservoir à enceinte dite fermée, l'outillage pour la mise en œuvre dudit procédé et le réservoir obtenu.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'un réservoir en matière plastique, notamment à carburant, à partir au moins de deux coquilles îo moulées par injection ou compression, lesdites coquilles affectant chacune la forme d'un corps creux équipé d'un rebord périphérique externe, lesdites coquilles étant positionnables en applique l'une contre l'autre par le rebord périphérique externe pour former l'enceinte fermée dudit réservoir, chaque coquille étant disposée dans une matrice creuse apte à épouser au moins une
15 partie de la forme extérieure de la coquille associée.
ART ANTÉRIEUR
Les réservoirs en matière plastique sont couramment utilisés dans l'industrie et notamment dans l'automobile tels que, par exemple, les réservoirs à carburant, les réservoirs lave-vitre ou autre.
20 Les réservoirs en matière plastique présentent de nombreux avantages tels que la réduction de masse, une plus grande flexibilité de mise en forme, la capacité à se déformer en cas de choc.
Les réservoirs à carburant en matière plastique monocouche et multicouches équipent depuis de nombreuses années, les véhicules à moteur thermique 25 essence ou diesel ainsi que les véhicules hybrides qui associent l'utilisation d'un moteur électrique et d'un moteur thermique. Les réservoirs à carburant sont généralement obtenus par les technologies d'extrusion-soufflage ou de thermoformage ou de rotomoulage. Les réservoirs à carburant en matière plastique de petite contenance sont parfois formés de coquilles injectées soudées entre elles.
Les coquilles injectées présentent l'avantage de pouvoir intégrer des fonctions sur leurs faces interne et externe, telles que par exemple des pattes de fixation, des clips de fixation, des nervures, des cloisons ou autres. En outre, des composants tels que, par exemple, des tuyaux, des clapets ou autres peuvent être mis en place facilement à l'intérieur du réservoir avant la soudure des coquilles.
Pour prévenir les fuites de carburant une attention particulière est portée sur la robustesse du plan de joint des réservoirs. En effet, le plan de joint est sollicité lors de l'utilisation courante du véhicule sous l'effet des vibrations, des variations de la pression dans le réservoir (typiquement de -500 mbar jusqu'à +600 mbar pour les véhicules hybrides essence), des variations de la température, des mouvements de carburant, de la charge du carburant... En outre, le plan de joint peut être sollicité par des chocs lors d'un accident du véhicule.
La soudure du plan de joint d'un réservoir à carburant constitué de coquilles en matière plastique moulées par injection ou compression nécessite des formes aménagées, communément appelées trottoirs de soudure, sur la périphérie extérieure du réservoir comme l'illustre par exemple le document CN204357803.
Ces trottoirs de soudure d'une largeur d'environ 5 mm présentent l'inconvénient de réduire la contenance du réservoir. D'autre part, la maîtrise de la qualité de la soudure est difficile notamment pour les plans de joint ayant une longueur développée importante ou ayant un parcours tortueux. Enfin, les formes et la rigidité du plan de joint réduisent sa résistance mécanique. BUT ET RÉSUMÉ
Un but de l'invention est donc de proposer un procédé de fabrication d'un réservoir dont la conception permet une bonne résistance mécanique du plan de joint, sans nuire à la possibilité d'obtenir un réservoir exempt de trottoir ou de liseré de soudure pour optimiser, si nécessaire, la contenance du réservoir.
À cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un réservoir à enceinte dite fermée à partir au moins de deux coquilles en matière de synthèse moulées par injection ou compression, lesdites coquilles affectant chacune la forme d'un corps creux équipé d'un rebord périphérique externe, lesdites coquilles étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord périphérique externe pour former l'enceinte fermée dudit réservoir, chaque coquille étant disposée dans une matrice creuse apte à épouser au moins une partie de la forme extérieure de la coquille associée, caractérisé en ce que l'enceinte du réservoir, formée par les deux coquilles à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur rebord périphérique externe, présentant au moins un orifice de communication de l'enceinte avec l'extérieur de l'enceinte, et au moins l'une des matrices étant munie, au niveau de la zone d'appui du rebord périphérique externe de la coquille sur ladite matrice, d'un couteau apte à s'insérer dans la matière du rebord périphérique externe de la coquille associée, ledit procédé comprend une étape de chauffage du rebord périphérique externe et de la paroi latérale de délimitation du corps creux jouxtant ledit rebord périphérique externe de chaque coquille en vue d'un ramollissement de la matière constitutive de chaque coquille au niveau des zones chauffées, une étape de rapprochement des coquilles et matrices associées jusqu'à venue en contact du couteau de l'une des matrices avec l'autre matrice ou un couteau porté par l'autre matrice en vue d'un écrasement et d'une découpe desdits rebords périphériques externes, une étape d'introduction et de maintien d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte du réservoir formée en position rapprochée des coquilles, une étape de mise à l'échappement de ladite enceinte dudit réservoir et une étape d'écartement des matrices en vue d'un démoulage du réservoir. Grâce à la mise en œuvre du procédé, il en résulte un renvoi de matière en direction de l'intérieur du plan de joint lors de la soudure des coquilles, ce renvoi de matière permettant une augmentation de l'épaisseur de la paroi du réservoir dans la zone du plan de joint, renforçant ainsi la résistance mécanique dudit plan de joint.
En outre, la présence de couteau(x) permet de faire varier à volonté la dimension des trottoirs de soudure, jusqu'à les supprimer, sans nuire à la résistance mécanique du plan de joint.
Grâce à la mise sous pression par injection d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte, il en résulte un alignement des parois de l'enceinte au niveau du plan de joint, cet alignement améliorant la qualité et la robustesse de la soudure des coquilles entre elles.
Grâce au fait qu'à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord périphérique, les matrices présentent au moins un orifice de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices avec l'extérieur, et que chaque orifice de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices avec l'extérieur peut être disposé en concordance avec un orifice de communication de l'enceinte du réservoir avec l'extérieur, il en résulte une mise sous pression et une mise à l'échappement rapides et efficaces. Selon un mode de mise en œuvre du procédé, le procédé comprend une étape supplémentaire de détachement de la matière du rebord périphérique externe des coquilles disposée, au niveau de la zone d'assemblage des coquilles entre elles, à l'extérieur de l'enceinte du réservoir, et raccordée à l'enceinte par la zone de découpe desdits rebords périphériques externes résultant de l'action du ou des couteaux.
Cette étape supplémentaire résulte du maintien fréquent d'une fine lame de matière entre lesdits couteaux sur au moins une partie de la périphérie extérieure du plan de joint. Selon un mode de mise en œuvre du procédé, au cours de l'étape d'introduction d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte du réservoir, en vue d'une mise à pression de ladite enceinte, le fluide est introduit à une pression comprise entre 0,1 et 50 bars et est choisi dans le groupe formé par l'air, les gaz neutres, tels que l'azote.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé, le couteau de chaque matrice équipée d'un couteau s'étend au moins partiellement à l'intérieur d'une réservation ménagée dans l'épaisseur du rebord périphérique externe de la coquille associée à ladite matrice, à l'état positionné en appui du rebord périphérique externe de la coquille sur ladite matrice.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé, au commencement de l'étape de chauffage, le rebord périphérique externe desdites coquilles présente une matière solidifiée en surface et ramollie à l'état plastique et/ou visqueux à cœur.
L'étape de chauffage est réalisée dans ce cas dans le prolongement de l'étape de fabrication par injection ou compression des coquilles.
L'invention a encore pour objet un outillage pour la mise en œuvre d'un procédé du type précité en vue de la fabrication d'un réservoir à enceinte fermée à partir au moins de deux coquilles moulées par injection ou compression, lesdites coquilles affectant chacune la forme d'un corps creux équipé d'un rebord périphérique externe, lesdites coquilles étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord périphérique externe pour former l'enceinte fermée dudit réservoir, cette enceinte fermée présentant au moins un orifice de communication de l'enceinte avec l'extérieur de l'enceinte, ledit outillage comprenant deux matrices creuses, chaque matrice se présentant sous forme d'une pièce en forme de cuvette dont la cavité est bordée d'un bord périphérique externe, lesdites matrices étant aptes à épouser chacune au moins une partie de la forme extérieure de la coquille associée, à l'état disposé de la coquille associée dans ladite matrice avec le rebord de la coquille venant à recouvrement au moins partiel du bord périphérique externe de la matrice, caractérisé en ce que le bord périphérique externe d'au moins l'une des matrices est équipé d'un couteau apte à venir en contact d'appui avec le bord périphérique externe ou avec un couteau en regard de l'autre matrice à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord périphérique externe desdites matrices et en ce que ledit outillage comprend, à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord périphérique externe desdites matrices, au moins un orifice de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices avec l'extérieur.
Selon un mode de réalisation de l'outillage, le couteau d'au moins l'une des matrices entoure à la manière d'une muraille continue ou discontinue la cavité de la matrice. Selon un mode de réalisation de l'outillage, le couteau d'au moins l'une des matrices est disposé, sur au moins une partie de sa longueur, à écartement de la partie circonférentielle interne du bord périphérique externe jouxtant la cavité de la matrice.
Selon un mode de réalisation de l'outillage, le couteau d'au moins l'une des matrices est séparé de la partie circonférentielle externe du bord périphérique externe de la matrice par au moins un renfoncement dudit bord périphérique externe apte à former un logement de réception de la matière en excès des rebords périphériques externes des coquilles après découpe par le ou les couteaux. Selon un mode de réalisation de l'outillage, le couteau d'au moins l'une des matrices est disposé au niveau de la partie circonférentielle interne du bord périphérique externe jouxtant la cavité de la matrice. Il en résulte la possibilité de disposer d'un réservoir exempt de trottoir ou de liseré de soudure.
En variante, le couteau d'au moins l'une des matrices est disposé au moins localement à écartement de la partie circonférentielle interne du bord périphérique externe jouxtant la cavité de la matrice.
Selon un mode de réalisation de l'outillage, la cavité d'au moins l'une des matrices est isolée de la partie circonférentielle externe du bord périphérique externe de ladite matrice par au moins un rebord fixe ou mobile s'étendant en saillie dudit bord périphérique externe, ce rebord étant apte à former, avec la matrice en regard ou un rebord fixe ou mobile de la matrice en regard, en position rapprochée desdites matrices, une barrière de ladite cavité avec l'extérieur. Cette barrière qui vient doubler la muraille constituée par les couteaux favorise le renvoi de matière en direction de l'intérieur du plan de joint lors de la soudure des coquilles. Une mise au point de cette barrière peut être réalisée empiriquement pour l'optimisation de l'épaisseur de la paroi du réservoir dans la zone du plan de joint. L'invention a encore pour objet un réservoir à enceinte dite fermée comprenant au moins deux coquilles moulées par injection ou compression et assemblables par soudure au niveau de leur plan de joint, caractérisé en ce que, à l'état soudé des deux coquilles, le réservoir présente intérieurement, dans la zone du plan de joint, un profil ondulé avec l'axe longitudinal de chaque onde se développant sensiblement parallèlement au plan de joint à la manière d'un bourrelet se développant sur le pourtour intérieur de l'enceinte.
Selon un mode de réalisation du réservoir, le réservoir est dépourvu au moins partiellement, à l'extérieur du réservoir, au niveau du plan de joint, de trottoir ou de liseré de soudure. Selon un mode de réalisation du réservoir, lesdites coquilles affectent chacune, avant assemblage par soudure, la forme d'un corps creux équipé d'un rebord périphérique externe, lesdites coquilles étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord périphérique externe pour former l'enceinte fermée dudit réservoir, le réservoir présentant, à l'état positionné des coquilles en applique l'une contre l'autre par leur rebord périphérique externe, au moins un orifice de communication de l'enceinte avec l'extérieur.
Selon un mode de réalisation du réservoir, chaque coquille présente, sur au moins une partie de la longueur du rebord périphérique externe, une épaisseur du rebord périphérique externe supérieure à l'épaisseur de la paroi latérale de délimitation du corps creux jouxtant ledit rebord. Grâce à cette surépaisseur de rebord, alors que la matière en surface du rebord est solidifiée, la matière à cœur du rebord est encore ramollie à l'état plastique et/ou visqueux de sorte que l'étape de chauffage peut être réduite.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1A représente une vue en perspective d'un réservoir à enceinte dite fermée conforme à l'invention exempt de trottoir ou de liseré. - La figure 1 B représente une vue en perspective d'un réservoir à enceinte dite fermée conforme à l'invention muni localement d'un trottoir formant patte.
- La figure 2 représente une vue schématique en coupe de l'outillage et des coquilles lors de l'étape de chauffage de parties des coquilles.
- La figure 3 représente une vue schématique en coupe de l'outillage et des coquilles lors de l'étape de mise sous pression de l'enceinte du réservoir.
- La figure 4 représente une vue schématique en coupe du réservoir à l'issue de l'assemblage par soudure.
- La figure 5 représente une vue schématique en coupe du réservoir après l'étape supplémentaire de détachement du réservoir de la matière du rebord périphérique externe des coquilles.
- La figure 6 représente une vue schématique partielle en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel le couteau de chacune des matrices est disposé à écartement de la partie circonférentielle interne du bord périphérique externe jouxtant la cavité de la matrice. - La figure 7A représente une vue schématique partielle en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel la zone jouxtant le tranchant des couteaux est arrondie.
- La figure 7B représente une vue partielle du réservoir, au niveau du plan de joint du réservoir, dans le cas d'un mode de réalisation conforme à la figure 7A. - La figure 8 représente une vue schématique en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel l'un des orifices d'admission ou d'échappement de fluide sous pression est ménagé dans le plan de joint des matrices et coquilles associées.
- La figure 9 représente une vue schématique en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel l'une des matrices est dépourvue au moins partiellement de couteau.
- Les figures 10A et 10B représentent chacune une vue schématique en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel une barrière dite d'étanchéité de la cavité de la matrice avec l'extérieur est prévue, ladite barrière étant en position ouverte (figure 10A) et fermée (figure 10B).
- La figure 1 1 représente une vue schématique en coupe des matrices et coquilles associées, dans un autre mode de réalisation d'une barrière dite d'étanchéité de la cavité de la matrice avec l'extérieur. - La figure 12 représente une vue schématique en coupe d'un réservoir muni d'un pilier de liaison.
- La figure 13 représente une vue schématique partielle en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel les matrices sont munis de couteaux au niveau de la zone de soudure du pilier de liaison. - La figure 14 représente une vue schématique en coupe partielle d'une matrice et coquille associée avant le chauffage, dans le cas d'un mode de réalisation conforme à la figure 13.
- La figure 15 représente une vue schématique partielle en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel les matrices ne sont pas munies de couteaux au niveau de la zone de soudure du pilier de liaison.
- La figure 16 représente une vue schématique en coupe partielle d'une matrice et coquille associée avant le chauffage, dans le cas d'un mode de réalisation conforme à la figure 15. - La figure 17 représente une vue schématique partielle en coupe des matrices et coquilles associées, dans un mode de réalisation dans lequel, après soudure, le pilier de liaison comporte, dans la zone de soudure du pilier, une chambre munie d'un orifice.
- La figure 18 représente une vue schématique en coupe partielle d'une matrice et coquille associée avant le chauffage, dans le cas d'un mode de réalisation conforme à la figure 17.
Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un réservoir 1 au moins à partir de deux coquilles 3 moulées par injection ou compression. Ce réservoir 1 peut être un réservoir de carburant ou autre.
Il doit être noté que par injection, on entend indifféremment l'injection simple, l'injection compression, l'injection séquentielle, la co-injection, l'injection surmoulage ou l'injection gaz.
Ce réservoir 1 est dit à enceinte fermée, par opposition à un réservoir ouvert sur le dessus, encore appelé réservoir à ciel ouvert. Bien évidemment, le réservoir 1 est muni d'au moins un orifice de remplissage et/ou de vidange et/ou de ventilation et/ou de dégazage dudit réservoir non représenté.
Il doit être noté que bien que les figures présentent ici un réservoir avec des coquilles inférieure et supérieure similaires, leurs formes peuvent être très différentes. De même, bien que les figures présentent un parcours du plan de joint simple, son parcours peut être tortueux.
Chaque coquille 3 du réservoir 1 est une pièce en matière de synthèse, en particulier, en matière plastique. Par "plastique", on entend toute matière thermoplastique, y compris les élastomères thermoplastiques, comprenant au moins un polymère thermoplastique. Les polymères comprennent aussi bien les homopolymères que les copolymères.
De manière non limitative, il est possible d'utiliser des polyoléfines, des polyoxyméthylènes, des polymères d'alcool vinylique (PVOH et EVOH), des polyamides, des polyesters, des polycétones, des polymères fluorés, des polyacrylonitriles, des halogénures de polyvinylidène (PVDF, PVDC), des polymères à cristaux liquides. Il est possible d'utiliser un mélange de polymères ainsi qu'un mélange de polymères avec des charges naturelles et/ou organiques et/ou inorganiques comme, par exemple, mais non limitativement : le verre, le carbone et le talc. Les charges peuvent se présenter sous la forme de fibres, de paillettes, de billes, de poudre ou autres. Il est également possible d'utiliser des structures multicouches constituées de couches empilées comprenant au moins un polymère thermoplastique.
Les coquilles 3 du réservoir 1 peuvent être constituées de matières plastiques différentes ou de grades différents. Dans ce cas, ces matières sont compatibles pour la soudure des coquilles. Les coquilles 3 peuvent également être constituées de matière vierge et/ou recyclée.
Le polyéthylène haute densité (PEHD) est très largement utilisé, il donne de bons résultats. Pour imperméabiliser le réservoir au carburant, il peut être soumis à un traitement de surface par fluoruration ou sulfonation.
Des polymères tels que, par exemple mais non limitativement, les polyoxyméthylènes, les polymères d'alcool vinylique, les polyesters, les polycétones, les polymères fluorés, les polyacrylonitriles, les halogénures de polyvinylidène, les polymères à cristaux liquides, les polyamides y compris les polyamides aromatiques tels que les polyarylamides et les polyphthalamides, sont imperméables au carburant, ils constituent une barrière aux liquides et/ou gaz contenu dans le réservoir de manière à minimiser la perméabilité du réservoir. L'épaisseur de la paroi peut être également choisie de manière à limiter la perméabilité du réservoir.
Chaque coquille 3 affecte la forme d'un corps 4 creux équipé d'un rebord 5 périphérique externe. Lesdites coquilles 3 sont positionnables en applique l'une contre l'autre, par le rebord 5 périphérique externe, pour former l'enceinte 2 fermée dudit réservoir 1 .
Cette enceinte 2 présente au moins un orifice 19 de communication de l'enceinte avec l'extérieur de l'enceinte, dont le rôle sera décrit ci-après. Dans l'exemple représenté, par exemple à la figure 2, ces orifices 19 de communication sont au nombre de deux et sont formés par des orifices traversant le fond du corps 4 creux constitutif de l'une des coquilles.
Chaque coquille 3 est disposée dans une matrice 6 creuse, apte à épouser au moins une partie de la forme extérieure de la coquille 3 associée.
Cette matrice 6 creuse est de préférence réalisée en métal. Chaque matrice 6 creuse se présente sous forme d'une pièce en forme de cuvette, dont la cavité 7 est bordée d'un bord 8 périphérique externe. Les matrices 6 sont aptes à épouser chacune au moins une partie de la forme extérieure de la coquille 3 associée, à l'état disposé de la coquille 3 associée dans ladite matrice 6 avec le rebord de la coquille 3 venant à recouvrement au moins partiel du bord 8 périphérique externe de la matrice 6, et le fond du corps creux de la coquille s'insérant dans la cavité 7 de la matrice 6.
Chaque matrice 6 peut être formée par l'empreinte ayant servi au moulage de la coquille 3 associée. Chaque coquille 3 peut être maintenue à l'intérieur de la matrice 6 associée par des moyens de maintien appropriés. De même, chaque coquille 3 peut avoir des formes aménagées pour son maintien en position dans la matrice 6 associée. Les matrices 6 peuvent être munies d'un système de guidage non représenté pour garantir leur bon alignement.
L'outillage formé des matrices comprend, à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord périphérique externe desdites matrices 6, au moins un orifice 12 de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices 6 avec l'extérieur.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, les orifices 12 de communication sont réalisés sous forme d'orifices traversant le fond de la cavité 7 de l'une des matrices. Chaque orifice 12 de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices 6 avec l'extérieur est disposé en concordance avec un orifice 19 de communication de l'enceinte 2 du réservoir 1 avec l'extérieur, comme illustré à la figure 2.
Un système d'étanchéité, non représenté, peut être prévu pour éviter les fuites du fluide sous pression au niveau des orifices.
Le bord 8 périphérique externe d'au moins l'une des matrices 6 est équipé d'un couteau 9 apte à venir en contact d'appui avec le bord 8 périphérique externe ou avec un couteau 9 en regard de l'autre matrice 6 à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord 8 périphérique externe desdites matrices 6. Dans l'exemple représenté à la figure 2, chaque matrice est équipée d'un couteau 9. Dans l'exemple représenté à la figure 9, le bord 8 périphérique externe de l'une des matrices 6 est dépourvu, sur au moins une partie de sa longueur, de couteau. En variante, il aurait pu être prévu de n'équiper qu'une seule des matrices d'un couteau 9.
Ce couteau 9 est disposé sur la matrice 6 équipée d'un tel couteau 9 au niveau de la zone d'appui du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 sur ladite matrice. Dans l'exemple représenté à la figure 2, le couteau 9 de chaque matrice 6 équipée d'un couteau 9 s'étend au moins partiellement à l'intérieur d'une réservation 1 1 ménagée dans l'épaisseur du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 associée à ladite matrice 6, à l'état positionné en appui du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 sur ladite matrice 6. Dans l'exemple représenté à la figure 2, la réservation 1 1 est disposée dans la partie du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 jouxtant la paroi latérale de délimitation du corps 4 creux de la coquille 3.
Dans l'exemple représenté à la figure 6, la réservation 1 1 est disposée dans la partie du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 disposée à écartement de la paroi latérale de délimitation du corps 4 creux de la coquille.
Ce couteau 9 peut être un couteau à tranchant 10 se présentant sous forme d'une arête vive, comme illustré à la figure 2.
Ce couteau peut encore être un couteau 9 dont la zone jouxtant le tranchant 10 est arrondie, comme illustré à la figure 7A. Dans ce cas, le plan 15 de joint obtenu au niveau extérieur du réservoir 1 est muni d'un liseré de soudure conforme à la figure 7B.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, chaque couteau 9 entoure, à la manière d'une muraille continue, la cavité 7 de la matrice 6 associée. Cette muraille aurait pu être discontinue au niveau de l'un des couteaux sans sortir du cadre de l'invention.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, chaque couteau 9 est disposé au niveau de la partie circonférentielle interne du bord 8 périphérique externe jouxtant la cavité 7 de la matrice 6. Il en résulte l'obtention d'un réservoir dépourvu de trottoir ou de liseré de soudure.
Dans l'exemple représenté à la figure 6, chaque couteau 9 est disposé à écartement de la partie circonférentielle interne du bord 8 périphérique externe jouxtant la cavité 7 de la matrice 6. Il en résulte l'obtention d'un réservoir pourvu, sur au moins une partie de sa périphérie extérieure au niveau du plan 15 de joint, d'un trottoir de soudure.
Le couteau 9, en l'occurrence, ici chaque couteau 9 est séparé de la partie circonférentielle externe du bord 8 périphérique externe de la matrice 6 par au moins un renfoncement 13 dudit bord 8 périphérique externe apte à former un logement de réception de la matière en excès des rebords 5 périphériques externes des coquilles 3, après écrasement de la matière et découpe par le ou les couteaux 9, comme expliqué ci-après. Enfin, pour parfaire l'ensemble, la cavité 7 d'au moins l'une des matrices 6 est isolée de la partie circonférentielle externe du bord 8 périphérique externe de ladite matrice 6 par au moins un rebord 14 fixe ou mobile s'étendant en saillie dudit bord 8 périphérique externe, ce rebord 14 étant apte à former, avec la matrice 6 en regard ou un rebord 14 fixe ou mobile de la matrice 6 en regard, en position rapprochée desdites matrices 6, une barrière de ladite cavité 7 avec l'extérieur.
Un exemple d'un rebord 14 fixe est illustré aux figures 10A et 10B, tandis qu'un rebord 14 mobile, chargé par ressort et rappelé en direction de la matrice en regard, est représenté en figure 1 1 . Dans ce mode de réalisation, chaque matrice ou seulement l'une des matrices peut être équipée d'un tel rebord. Dans le mode de réalisation des figures 10A et 10B, où le rebord 14 est fixe, ce rebord 14 vient, en position rapprochée des matrices 6, se positionner dans un logement en creux, ménagé dans le bord 8 périphérique externe de la matrice 6 en regard. Pour permettre l'obtention d'un réservoir 1 à enceinte 2 fermée à partir de coquilles 3 et de l'outillage décrit ci-dessus, on procède comme suit : chaque coquille 3 est disposée dans une matrice creuse avec le couteau 9 de chaque matrice 6 équipé d'un tel couteau, apte à s'insérer dans la matière du rebord 5 périphérique externe de la coquille associée, ce rebord venant à recouvrement dudit couteau 9.
Le couteau 9 est logé dans la réservation 1 1 , prévue à cet effet, de la partie du rebord 5 périphérique externe de la coquille 3 associée venant en appui sur ledit bord 8 périphérique externe équipé du couteau 9 de la matrice. Les orifices 12 et 19 de communication des matrices et des coquilles sont disposés en concordance et sont raccordés à une source d'alimentation en fluide sous pression disposée à l'extérieur des matrices. Dans le cas où il est prévu plusieurs orifices 12 et 19 de communication, les orifices non raccordés à une source de fluide sous pression peuvent être obturés pour permettre une mise sous pression ultérieure de l'enceinte comme décrit ci-après.
Les matrices 6 et les coquilles 3 associées sont disposées en regard l'une de l'autre et écartées l'une de l'autre comme illustré à la figure 2.
Le procédé de fabrication comprend alors une étape de chauffage du rebord 5 périphérique externe et de la paroi latérale de délimitation du corps 4 creux jouxtant ledit rebord 5 périphérique externe de chaque coquille 3 en vue d'un ramollissement à l'état plastique et/ou visqueux de la matière plastique constitutive de chaque coquille 3 au niveau des zones chauffées.
Pour la mise en œuvre de cette étape de chauffage, un outil 17 de chauffe est, par exemple, inséré entre les deux coquilles, comme illustré à la figure 2. Cet outil 17 de chauffe peut permettre un chauffage avec ou sans contact avec les parties à chauffer, selon sa conception et selon la matière des coquilles.
Ainsi, à titre d'exemple, le chauffage peut s'opérer à l'aide d'une lame chauffante, par rayonnement infrarouge, par projection de jet de gaz chaud ou par une combinaison de ces moyens, ou autre.
Lorsque le chauffage a permis un ramollissement à l'état plastique et/ou visqueux de la matière de synthèse constitutive de chaque coquille 3, l'outil 17 de chauffe est extrait de l'espace entre les deux coquilles 3 et les coquilles 3 et leurs matrices 6 associées sont rapprochées l'une de l'autre, comme illustré à la figure 3.
Au cours de ce rapprochement, les rebords 5 périphériques externes ramollis sont écrasés et le ou les couteaux découpent les rebords ramollis des coquilles 3. Cet écrasement et cette découpe génèrent la formation d'au moins un bourrelet 16, à l'intérieur de l'enceinte 2 du réservoir, au niveau du plan 15 de joint des coquilles, tandis qu'une autre partie de la matière constitutive des rebords 5 périphériques externes vient dans le logement formé par les renfoncements 13 en regard des bords 8 périphériques externes des matrices.
En position rapprochée des coquilles et matrices associées, un fluide sous pression est introduit à l'intérieur de l'enceinte 2 du réservoir 1 , par les orifices 12 et 19 de communication des matrices et coquilles prévus à cet effet, ces orifices pouvant être raccordés à une source de fluide sous pression comme mentionné ci-dessus. Les orifices 12 et 19 non raccordés à une source de fluide sous pression et obturés peuvent ensuite être ouverts pour une mise à l'échappement calibrée du fluide contenu à l'intérieur de l'enceinte pour accélérer le refroidissement.
Généralement, au cours de l'étape d'introduction d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte du réservoir en vue d'une mise sous pression de ladite enceinte, le fluide est introduit à une pression comprise entre 0,1 et 50 bars, de préférence comprise entre 1 et 8 bars et est choisi dans le groupe formé par l'air, les gaz neutres, tels que l'azote.
Le maintien de l'enceinte sous pression s'opère jusqu'à refroidissement de l'enceinte, à une température où les parties ramollies des coquilles permettent le démoulage. Cette durée de maintien sous pression peut être définie empiriquement pour une optimisation du temps du cycle.
L'enceinte 2 du réservoir 1 est ensuite mise à l'échappement à l'aide, de préférence, des mêmes orifices que ceux ayant servi à la mise sous pression de l'enceinte. Après mise à l'échappement, les coquilles 3 et les matrices 6 associées sont écartées l'une de l'autre, et le réservoir formé par l'assemblage par soudure des coquilles est extrait des matrices pour obtenir un réservoir 1 conforme à la figure 4.
Une étape supplémentaire de détachement de la matière 18 du rebord 5 périphérique externe des coquilles 3 disposée au niveau de la zone d'assemblage des coquilles entre elles, à l'extérieur de l'enceinte 2 du réservoir 1 , et raccordée à l'enceinte 2 par la zone de découpe desdits rebords 5 périphériques externes résultant de l'action du ou des couteaux 9 est prévue. Le réservoir 1 obtenu est alors conforme à la figure 5. Les orifices 19 de communication du réservoir 1 peuvent ensuite être obturés ou équipés par exemple d'un dispositif de ventilation.
Des variations de la forme du profil externe du plan de joint de ladite enceinte, avec notamment la présence d'un trottoir ou d'un liseré de soudure, sont obtenues en fonction de la forme et de la disposition des couteaux, comme mentionné ci-dessus. Ainsi, la figure 1A illustre un réservoir sans trottoir ni liseré tandis que la figure 1 B représente un réservoir équipé localement d'un trottoir formant patte.
Il doit être noté que le réservoir décrit ci-dessus est un réservoir monocoque. L'invention s'applique de manière équivalente aux réservoirs multicoques, l'enceinte fermée formée par les deux coquilles à l'état assemblé pouvant alors former au moins l'une des coques dudit réservoir.
Il doit être noté que le durcissement des normes anti-pollution et le développement des véhicules hybrides obligent désormais les réservoirs à carburant à résister à une large plage de variation de la pression interne du réservoir (typiquement de l'ordre de -500 mbar à +600 mbar). La résistance ainsi que la stabilité dimensionnelle du réservoir sous l'effet de la pression ou de la dépression prennent alors une importance significative.
À cet effet, le réservoir peut être muni intérieurement au moins d'un pilier de liaison des coquilles entre elles. Grâce à la présence de ce(s) pilier(s), la résistance et la stabilité du réservoir sont renforcées.
Chaque pilier forme avant assemblage des coquilles entre elles, au niveau de chaque coquille, un bossage creux faisant saillie à l'intérieur de la cavité de la coquille. Les bossages constitutifs d'un pilier s'étendent en regard l'un de l'autre à l'état positionné en applique des coquilles l'une contre l'autre. Chaque matrice comprend, quant à elle, un plot qui vient s'insérer dans un bossage de la coquille à l'état disposé de la coquille dans la matrice associée.
Ces plots peuvent être munis ou non de couteaux comme illustré aux figures 13 et 15. Au moins les sommets des bossages des coquilles sont chauffés au cours de l'étape de chauffage du rebord de chaque coquille pour permettre à l'issue de l'étape de rapprochement des coquilles, la soudure des bossages entre eux.
Selon la forme du sommet des bossages, les bossages peuvent délimiter entre eux une cavité ou non.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un réservoir (1 ) à enceinte (2) dite fermée à partir au moins de deux coquilles (3) en matière de synthèse moulées par injection ou compression, lesdites coquilles (3) affectant chacune la forme d'un corps (4) creux équipé d'un rebord (5) périphérique externe, lesdites coquilles (3) étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord (5) périphérique externe pour former l'enceinte (2) fermée dudit réservoir (1 ), chaque coquille (3) étant disposée dans une matrice (6) creuse apte à épouser au moins une partie de la forme extérieure de la coquille (3) associée,
caractérisé en ce que l'enceinte (2) du réservoir (1 ), formée par les deux coquilles (3) à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur rebord (5) périphérique externe, présentant au moins un orifice (19) de communication de l'enceinte (2) avec l'extérieur de l'enceinte (2), et au moins l'une des matrices (6) étant munie, au niveau de la zone d'appui du rebord (5) périphérique externe de la coquille (3) sur ladite matrice (6), d'un couteau (9) apte à s'insérer dans la matière du rebord (5) périphérique externe de la coquille (3) associée, ledit procédé comprend une étape de chauffage du rebord (5) périphérique externe et de la paroi latérale de délimitation du corps (4) creux jouxtant ledit rebord (5) périphérique externe de chaque coquille (3) en vue d'un ramollissement de la matière constitutive de chaque coquille (3) au niveau des zones chauffées, une étape de rapprochement des coquilles (3) et matrices (6) associées jusqu'à venue en contact du couteau (9) de l'une des matrices (6) avec l'autre matrice (6) ou un couteau (9) porté par l'autre matrice (6) en vue d'un écrasement et d'une découpe desdits rebords (5) périphériques externes, une étape d'introduction et de maintien d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte (2) du réservoir (1 ) formée en position rapprochée des coquilles (3), une étape de mise à l'échappement de ladite enceinte (2) dudit réservoir (1 ) et une étape d'écartement des matrices (6) en vue d'un démoulage du réservoir (1 ).
2. Procédé selon la revendication précédente,
caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de détachement de la matière (18) du rebord (5) périphérique externe des coquilles (3) disposée, au niveau de la zone d'assemblage des coquilles (3) entre elles, à l'extérieur de l'enceinte (2) du réservoir (1 ), et raccordée à l'enceinte (2) par la zone de découpe desdits rebords (5) périphériques externes résultant de l'action du ou des couteaux (9).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au cours de l'étape d'introduction d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'enceinte du réservoir, en vue de la mise sous pression de ladite enceinte, le fluide est introduit à une pression comprise entre 0,1 et 50 bars et est choisi dans le groupe formé par l'air, les gaz neutres, tels que l'azote.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le couteau (9) de chaque matrice (6) équipée d'un couteau (9) s'étend au moins partiellement à l'intérieur d'une réservation (1 1 ) ménagée dans l'épaisseur du rebord (5) périphérique externe de la coquille (3) associée à ladite matrice (6), à l'état positionné en appui du rebord (5) périphérique externe de la coquille (3) sur ladite matrice (6).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au commencement de l'étape de chauffage, le rebord (5) périphérique externe desdites coquilles (3) présente une matière solidifiée en surface et ramollie à l'état plastique et/ou visqueux à cœur.
6. Outillage pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5 en vue de la fabrication d'un réservoir (1 ) à enceinte (2) dite fermée à partir au moins de deux coquilles (3) en matière de synthèse moulées par injection ou compression, lesdites coquilles (3) affectant chacune la forme d'un corps (4) creux équipé d'un rebord (5) périphérique externe, lesdites coquilles (3) étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord (5) périphérique externe pour former l'enceinte (2) fermée dudit réservoir (1 ), cette enceinte (2) fermée présentant au moins un orifice (19) de communication de l'enceinte avec l'extérieur de l'enceinte (2), ledit outillage comprenant deux matrices (6) creuses, chaque matrice (6) se présentant sous forme d'une pièce en forme de cuvette dont la cavité (7) est bordée d'un bord (8) périphérique externe, lesdites matrices (6) étant aptes à épouser chacune au moins une partie de la forme extérieure de la coquille (3) associée, à l'état disposé de la coquille (3) associée dans ladite matrice (6) avec le rebord de la coquille (3) venant à recouvrement au moins partiel du bord (8) périphérique externe de la matrice (6), caractérisé en ce que le bord (8) périphérique externe d'au moins l'une des matrices (6) est équipé d'un couteau (9) apte à venir en contact d'appui avec le bord (8) périphérique externe ou avec un couteau (9) en regard de l'autre matrice (6) à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord (8) périphérique externe desdites matrices (6) et en ce que ledit outillage comprend, à l'état positionné en applique l'une contre l'autre par leur bord (8) périphérique externe desdites matrices (6), au moins un orifice (12) de communication de l'intérieur du volume délimité par lesdites matrices (6) avec l'extérieur.
7. Outillage selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le couteau (9) d'au moins l'une des matrices (6) entoure à la manière d'une muraille continue ou discontinue la cavité (7) de la matrice (6).
8. Outillage selon l'une des revendications 6 ou 7,
caractérisé en ce que le couteau (9) d'au moins l'une des matrices (6) est disposé, au moins localement, à écartement de la partie circonférentielle interne du bord (8) périphérique externe jouxtant la cavité (7) de la matrice (6).
9. Outillage selon l'une des revendications 6 à 8,
caractérisé en ce que le couteau d'au moins l'une des matrices (6) est séparé de la partie circonférentielle externe du bord (8) périphérique externe de la matrice (6) par au moins un renfoncement (13) dudit bord (8) périphérique externe apte à former un logement de réception de la matière en excès des rebords (5) périphériques externes des coquilles (3) après découpe par le ou les couteaux (9).
10. Outillage selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la cavité (7) d'au moins l'une des matrices (6) est isolée de la partie circonférentielle externe du bord (8) périphérique externe de ladite matrice (6) par au moins un rebord (14) fixe ou mobile s'étendant en saillie dudit bord (8) périphérique externe, ce rebord (14) étant apte à former, avec la matrice (6) en regard ou un rebord (14) fixe ou mobile de la matrice (6) en regard, en position rapprochée desdites matrices (6), une barrière de ladite cavité (7) avec l'extérieur .
1 1 . Réservoir (1 ) à enceinte (2) dite fermée comprenant au moins deux coquilles (3) en matière de synthèse moulées par injection ou compression et assemblables par soudure au niveau de leur plan (15) de joint,
caractérisé en ce que, à l'état soudé des deux coquilles (3), le réservoir (1 ) présente intérieurement, dans la zone du plan (15) de joint, un profil ondulé avec l'axe longitudinal de chaque onde se développant sensiblement parallèlement au plan (15) de joint à la manière d'un bourrelet (16) se développant sur le pourtour intérieur de l'enceinte (2).
12. Réservoir (1 ) selon la revendication 1 1 ,
caractérisé en ce que le réservoir (1 ) est dépourvu au moins partiellement, à l'extérieur du réservoir, au niveau du plan (15) de joint, de trottoir ou de liseré de soudure.
13. Réservoir (1 ) selon l'une des revendications 1 1 ou 12,
caractérisé en ce que lesdites coquilles (3) affectent chacune, avant assemblage par soudure, la forme d'un corps (4) creux équipé d'un rebord (5) périphérique externe, lesdites coquilles (3) étant positionnables en applique l'une contre l'autre par leur rebord (5) périphérique externe pour former l'enceinte (2) fermée dudit réservoir (1 ), le réservoir (1 ) présentant, à l'état positionné des coquilles (3) en applique l'une contre l'autre par leur rebord (5) périphérique externe, au moins un orifice (19) de communication de l'enceinte (2) avec l'extérieur.
14. Réservoir (1 ) selon la revendication 13,
caractérisé en ce que chaque coquille (3) présente, sur au moins une partie de la longueur du rebord (5) périphérique externe, une épaisseur du rebord (5) périphérique externe supérieure à l'épaisseur de la paroi latérale de délimitation du corps (4) creux jouxtant ledit rebord (5).
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