La présente invention concerne une platine porte-accessoires en matière plastique, destinée à équiper un corps creux thermoplastique.

Le problème posé par la fixation d'accessoires sur des corps creux, en particulier lorsque ces accessoires communiquent avec l'extérieur du réservoir a été résolu par des dispositifs divers assurant plus ou moins efficacement l'étanchéité du corps creux par rapport à l'atmosphère.

On connaît, par exemple, le brevet US-6,227, 242-B 1 qui décrit une platine moulée par injection, pour réservoir à carburant, qui porte une vanne de sécurité limitant la pression. La platine est traversée par une canalisation de retour de carburant vers le réservoir. Dans ce document, le mode de maintien de la platine sur le réservoir n'est pas précisé.

On connaît aussi la demande de brevet DE-42 40 629-A1 qui décrit un dispositif de fixation d'un accessoire sur un réservoir à carburant en matière plastique obtenu par soufflage. Un anneau métallique fileté (figure 3, pièce 11) est disposé à la périphérie d'une platine (2) posée sur un joint (3') porté par un rebord (3) sur l'ouverture du réservoir (1) et une bague (14) en matière plastique injectée est vissée sur le filet (13) de l'anneau métallique (11) et maintien la platine (2) à serrage sur le joint (3').

Le dispositif du document DE-42 40 629-A1 présente le désavantage de nécessiter une pièce supplémentaire sous la forme d'un anneau. Le fait que cet anneau soit réalisé en matériau très rigide induit des faiblesses dans le comportement au choc du réservoir, en raison de la rigidification locale qu'il provoque dans la paroi de ce dernier au voisinage de l'ouverture.

L'invention a pour objet de fournir une platine porte-accessoires en matière plastique qui ne présente pas les inconvénients des systèmes connus, en particulier qui n'introduise aucune rigidification exagérée des parois du réservoir et soit d'une réalisation aisée et peu coûteuse.

Par ailleurs, elle vise aussi à fournir une platine qui présente une excellente stabilité dimensionnelle, généralement supérieure à celle obtenue par les techniques de soufflage.

A cet effet l'invention concerne une platine porte-accessoires en matière plastique injectée, pour un corps creux thermoplastique, apte à obturer de manière étanche une ouverture découpée dans la paroi de ce corps creux, caractérisée en ce qu'elle porte un filet à sa périphérie.

La platine porte-accessoires conforme à l'invention est une pièce aplatie destinée à obturer une ouverture d'un corps creux et/ou à supporter tout type d'accessoire monté sur la paroi d'un tel corps creux. La platine est, en particulier, bien adaptée au support d'accessoires qui traversent la paroi du corps creux. Elle présente un périmètre refermé sur lui-mme, de forme quelconque. Le plus souvent, son périmètre a une forme circulaire.

La platine selon l'invention est réalisée en matière plastique. Tout type de matière plastique peut convenir. De préférence, on choisit une matière plastique dont la stabilité dimensionnelle est bonne dans un milieu soumis à variations de température de l'ordre de plusieurs dizaines de degrés Celsius.

De préférence, on choisit aussi une matière plastique dont la stabilité dimensionnelle est peu affectée par le contact avec les liquides et les gaz susceptibles d'tre contenus dans le réservoir.

Par matière plastique on entend désigner toute matière comprenant au moins un polymère en résine de synthèse. On désigne par le terme"polymère" aussi bien les homopolymères que les copolymères (binaires ou ternaires notamment). Des exemples de tels copolymères sont, de manière non limitative : les copolymères à distribution aléatoire, les copolymères séquencés, les copolymères à blocs et les copolymères greffés.

Tous les types de matière plastique peuvent convenir. Des matières plastiques convenant bien appartiennent à la catégorie des matières thermoplastiques ou à la catégorie des matières plastiques qui demeurent rigides sous l'influence de la chaleur (thermodurs). De préférence, la matière plastique est une matière thermoplastique.

Par matière thermoplastique, on désigne tout polymère thermoplastique, y compris les élastomères thermoplastiques, ainsi que leurs mélanges.

Tout type de polymère ou de copolymère thermoplastique dont la température de fusion est inférieure à la température de décomposition conviennent. Les matières thermoplastiques de synthèse qui présentent une plage de fusion étalée sur au moins 10 degrés Celsius conviennent particulièrement bien. Comme exemple de telles matières, on trouve celles qui présentent une polydispersion de leur masse moléculaire.

En particulier, on peut utiliser des polyoléfines, des polyhalogénures de vinyle, des polyesters thermoplastiques, des polycétobnes, des polyamides et leurs copolymères.

Les matières plastiques demeurant rigides sous l'influence de la chaleur peuvent appartenir, par exemple, à des résines obtenues par une réaction de polyaddition, de polycondensation, de réticulation sous l'influence de la chaleur ou d'un rayonnement, ou encore par une réaction de vulcanisation.

Un mélange de polymères thermoplastiques, de thermôdurs ou d'au moins un polymère thermoplastique avec au moins un thermodur peut aussi tre utilisé, de mme qu'un mélange de matières polymériques avec des charges inorganiques, organiques et/ou naturelles comme, par exemple, mais non limitativement : le carbone, les sels et autres dérivés inorganiques, les fibres naturelles ou polymériques. Il est également possible d'utiliser des structures multicouches constituées de couches empilées et solidaires comprenant au moins un des polymères, copolymères ou thermodurs décrits supra.

Selon l'invention, la platine est en matière plastique injectée, c'est-à-dire ayant été mise en forme par une technique de moulage par injection sous pression dans un moule.

La platine conforme à l'invention est destinée à un corps creux thermoplastique.

Par corps creux, on entend désigner toute structure dont la surface présente au moins une partie vide ou concave. De préférence, le corps creux auquel s'adresse l'invention est une coquille constituant tout ou partie d'un réservoir destiné à contenir au moins un liquide et/ou un gaz.

Le sens du vocable thermoplastique a pour le corps creux la mme signification que celle explicitée plus haut comme une possibilité de la nature de la matière plastique de la platine.

Selon l'invention, la platine est apte à obturer de manière étanche une ouverture découpée dans la paroi du corps creux.

Par obturation étanche, on désigne la faculté d'empcher la communication par l'ouverture obturée du liquide et/ou du gaz en contact de la partie vide ou concave du corps creux avec l'autre côté, dans les conditions de température et de pression d'utilisation normale du corps creux.

La paroi du corps creux auquel est destinée la platine peut tre constituée d'une seule couche de matière thermoplastique ou de deux couches. Une ou plusieurs autres couches supplémentaires possibles peuvent, de manière

avantageuse tre constituées de couches en matériau barrière aux liquides et/ou aux gaz. De préférence, la nature et l'épaisseur de la couche barrière sont choisies de manière à limiter au maximum la perméabilité des liquides et des gaz en contact avec la surface concave du corps creux.

La paroi du corps creux peut avoir été produite par moulage suivant différentes techniques bien connues. Parmi ces techniques, on peut citer, par exemple, le moulage par soufflage et le moulage par compression.

La paroi du corps creux peut tre ou non fermée sur elle-mme, c'est-à-dire délimiter ou non un espace intérieur. Lorsque la paroi n'est pas fermée, le corps creux se présente sous la forme d'une coquille pouvant constituer une partie d'un réservoir. Lorsque la paroi du corps creux est fermée, elle se confond avec celle d'un réservoir.

On qualifie d' « intérieur » dans les expressions « surface intérieure », « sens intérieur », la partie de la coquille orientée vers l'espace intérieur du réservoir et d' « extérieur » dans les expressions « surface extérieure », « sens extérieur » la partie de la coquille orientée vers l'espace extérieur du réservoir.

Selon l'invention, la platine porte un filet à sa périphérie. Par filet, on entend un filet hélicoïdal apte à coopérer avec un autre filet d'un organe d'assemblage et de serrage, destiné à maintenir la platine en place sur l'ouverture du corps creux et à assurer l'étanchéité.

Le filet de la platine peut avoir été obtenu de diverses manières. Il peut, par exemple, avoir été réalisé en mme temps que la platine, lors du moulage par injection de cette dernière. Il peut aussi avoir été réalisé après injection de la platine, par usinage mécanique à l'aide d'un outil. De préférence, le filet de la platine a été moulé par injection en mme temps que celle-ci.

La partie de la platine qui porte le filet est généralement apte à traverser l'ouverture du corps creux. Là partie filetée de cette platine peut s'étendre, tout au moins en partie, à l'extérieur du corps creux, du côté convexe de sa surface, ou, alternativement, du côté concave intérieur.

Selon une forme de réalisation avantageuse de la platine, l'étanchéité aux liquides et aux gaz est assurée par l'interposition d'un joint compressible entre cette platine et la paroi du corps creux située à proximité de l'ouverture. Le joint utilisé peut se présenter sous différentes formes. Par exemple, il peut tre un joint torique. Un joint torique de section circulaire a donné de bons résultats.

Le joint compressible est généralement réalisé en matière plastique élastomère ou en caoutchouc. De préférence, on choisit pour la matière du joint

une matière inerte vis-à-vis des liquides et des gaz en contact avec la surface concave du corps creux.

Le joint peut simplement tre posé sur le pourtour de la surface de la platine qui surplombe l'ouverture dans la paroi du corps creux. De préférence, il est inséré dans une gorge creusée sur le pourtour de la surface de la platine.

Divers types d'organe d'assemblage peuvent tre utilisés pour maintenir la platine en place sur l'ouverture du corps creux. Un organe le plus souvent employé dans ce but est une bague filetée qui coopère avec le filet de la platine.

Cette bague peut tre réalisée en différentes matières telles que métal, matière plastique thermodure ou thermoplastique. De préférence, la bague est aussi une pièce en matière plastique injectée.

Avantageusement, la bague peut présenter du côté de la paroi du réservoir un épaulement destiné à s'appuyer sur cette paroi. Cette disposition de la bague fixe la pression maximum de serrage de la bague sur le filet de la platine, lorsqu'elle est vissée jusqu'en butée de son épaulement avec la paroi du réservoir.

Elle évite ainsi la détérioration de la platine due à un état de serrage exagéré.

Lorsqu'un joint compressible est interposé entre la platine et la paroi du corps creux, on peut aussi, de manière avantageuse, maintenir le joint à l'état comprimé par vissage à serrage de la bague sur le filet de la platine.

De préférence, on choisit pour la platine une matière plastique dont la perméabilité aux gaz et aux liquides est faible, en particulier à ceux qui sont destinés à se trouver en contact avec la surface concave du corps creux. Des exemples de tels liquides ou gaz sont les hydrocarbures et les alcools. Par perméabilité faible de la matière plastique, on entend désigner une perméabilité spécifique au carburant ne dépassant pas 5 g. mm/j. m2 à 40°C A titre de matières plastiques peu perméables aux liquides et aux gaz, on peut citer, de manière non limitative : les polyacétals, les polyamides, les polyesters, les polyhalogénures de vinylidène, les polymères à cristaux liquides, les polycétones et les polysulfures de phénylène. On peut aussi utiliser des copolymères binaires ou ternaires de ces matières plastiques.

Des matières plastiques qui ont donné de bons résultats sont : 'les polyoxyméthylènes tels que les polymères HOSTAFORM RFV et RITAL@ ; 'les polyamides 6 tels que les polymères GRILON PVZ-3H ; 'les polyamides 6-6 tels que les polymères I0LTlLAMIDX A3WG6 ; - les copolyamides 6-6 tels que les polymères ZYTEL HTN51 G35HSL ;

les polybutylènetéréphtalates, tels que les polymères VALOX' 830 ; les polyfluorures de vinylidène, tels que les polymères SOLEF 1008 et SOLEF 8008 ; les polymères à cristaux liquides, tels que les polymères VECTRA 950 ; 'les polycétones telles que les polymères CARILON DPRl 130 ; 'les polysulfures de phénylène, tels que les polymères PRIMEZ 4010.

Une forme de réalisation particulière de la platine conforme à l'invention est celle pour. laquelle le corps creux est un réservoir à carburant. Plus particulièrement, le réservoir à carburant est un réservoir pour véhicule automobile. Par véhicule automobile, on désigne les véhicules mus par un moteur thermique tels que les camions, voitures et motocyclettes.

Dans cette forme de réalisation particulière, la platine peut avantageusement porter au moins un accessoire d'un réservoir à carburant. Le vocable « porter » s'entend ici comme solidarisation ou assemblage par un moyen de fixation et de maintien. Divers types de ces moyens peuvent tre présents sur la platine selon l'invention. Par exemple, on peut trouver des moyens de soudage et des moyens de fixation mécanique pure tels que le boulonnage, le vissage, le rivetage ou encore l'enclipsage. On peut aussi, alternativement, solidariser au moins un accessoire avec la platine par fabrication conjointe de celle-ci en mme temps que l'accessoire au moyen de la technique de moulage par injection.

Par accessoire, on entend désigner tout organe en général par lequel transite du liquide ou du gaz, ou est en contact avec du liquide ou du gaz et qui remplit une fonction particulière propre à un dispositif dont fait partie le réservoir, en ce compris une fonction de transport de liquide et/ou de gaz entre deux autres organes.

Dans cette forme de réalisation, la platine selon l'invention convient particulièrement bien pour monter au moins un accessoire choisi parmi un module de pompe à carburant, une jauge de volume, une pipette reliée à une canalisation pour l'entrée ou la sortie de carburant liquide et/ou gazeux, un connecteur et un câble électrique.

Il est aussi intéressant que, dans cette forme de réalisation, la platine soit destinée à un réservoir à carburant constitué d'au moins deux coquilles en matériau thermoplastique multicouche soudées l'une à l'autre.

L'invention concerne aussi un réservoir à carburant pour véhicule automobile qui comprend au moins un accessoire monté sur une platine porte- accessoires conforme à la platine explicitée supra.

Le vocable « accessoire » a ici la mme signification que celle donnée plus haut dans le cas de la platine.

L'invention concerne enfin aussi un procédé pour fabriquer un réservoir à carburant comprenant une platine portant au moins un accessoire conforme à l'invention selon lequel on effectue les étapes suivantes, dans l'ordre indiqué : a) on met en place un joint dans une gorge creusée à la périphérie de la platine et faisant face à la paroi d'une coquille, sur le pourtour d'une ouverture découpée dans celle-ci ; b) on positionne la platine sur l'ouverture, de manière à appuyer le joint sur la totalité du pourtour de l'ouverture et à faire traverser l'ouverture par la partie filetée de la platine ; c) on visse une bague sur la partie filetée jusqu'à butée, contre la paroi extérieure de la coquille, de la surface de la platine longeant la gorge ; d) on soude la coquille portant la platine avec au moins une autre coquille de manière à obtenir un réservoir.

Dans ce procédé, on positionne la platine sur l'ouverture soit à partir de la surface intérieure, soit à partir de la surface extérieure de la coquille, de manière à appuyer le joint sur la totalité du pourtour de l'ouverture et à faire traverser l'ouverture par la partie filetée de la platine orientée soit dans le sens extérieur vers intérieur de la coquille, soit, de manière préférée, dans le sens intérieur vers extérieur de la coquille.

Dans ce procédé, les termes réservoir, platine, carburant, porter, accessoire, coquille, filet ont exactement les mmes significations que celles explicitées supra pour la platine porte-accessoires.

L'accessoire peut avoir été solidarisé à la platine dans une opération préalable. Il peut aussi faire partie intégrante de la platine et avoir été fabriqué en mme temps que celle-ci. En variante, l'accessoire peut aussi tre solidarisé à la platine immédiatement avant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Le soudage des coquilles peut se faire selon toute technique appropriée et bien connue pour l'obtention de réservoirs. Le soudage des coquilles par une technique dite au miroir chaud a donné de bons résultats.

On choisit de préférence la taille de la platine la plus petite possible compatible avec l'espace requis pour les connecteurs électriques et/ou les connexions pour le passage des canalisations de carburant et/ou de ventilation.

Lorsqu'il est nécessaire de monter sur la platine un ou plusieurs accessoires volumineux dont l'envergure dépasse le plus grand diamètre de la platine et de l'ouverture de la coquille, ils sont mis en place, avec la platine, par le côté intérieur concave de la coquille.

Le taux de compression du joint peut avantageusement tre réglé par le serrage en butée de la zone périphérique de la platine sur la paroi intérieure concave du réservoir. Ceci offre l'avantage de préserver mécaniquement le joint et d'accroître sa longévité. L'état de surface et l'épaisseur de la paroi du réservoir au voisinage de l'ouverture peuvent tre réglés par moulage par compression. Alternativement, ils peuvent aussi tre réglés par usinage.

La figure 1 qui suit est donnée dans le but d'illustrer l'invention, sans vouloir en restreindre la portée.

Cette figure 1 représente un schéma avec vue en coupe et en élévation d'une platine (3) obturant une ouverture d'un réservoir (1) à carburant. La platine (3) monocouche a été réalisée par injection de polyacétal (polyoxyméthylène de marque ERITAL) et porte un filet (8) venant directement d'injection. Le réservoir (1) était un réservoir multicouche comprenant, de l'extérieur vers l'intérieur, une couche externe en polyéthylène haute densité (PEHD) de marque ELTEXæ RSB714 N0060, une couche de matière plastique provenant du recyclage de déchets des mmes réservoirs broyés, une couche d'adhésif ADMETS L2100, une couche barrière en copolymère éthylène-alcool vinylique de marque EVAL4D F101A, une autre couche d'adhésif ADMER L2100, et une couche interne de PEHD ELTEX RSB714 N0060.

Une gorge (6) a été creusée à la périphérie (7) de la platine (3) et renferme un joint torique (9) en fluoroélastomère de type fluorure de vinylidène et hexafluoropropylène FKM de marque Hutchinson-Le Toint Français I) F801 qui s'appuyait sur la surface intérieure concave de la paroi du réservoir (1), à proximité de l'ouverture. Une bague circulaire (2) filetée sur sa face interne a été vissée sur le filet (8) de la platine (3) pour la maintenir assemblée avec le réservoir et pour maintenir le joint (9) en compression. La bague (2) avait préalablement été réalisée par découpe et usinage d'un disque dans un barreau en POM de marque ERITALX afin de simuler la précision dimensionnelle d'une

bague en POM injectée. Un épaulement (10) de la bague (2) est venu s'appuyer sur la surface extérieure du réservoir (1), sur le pourtour de l'ouverture.

On a réglé le taux de compression du joint (9) par le serrage en butée de la zone périphérique (7) de la platine (3) sur la paroi intérieure concave du réservoir (1). L'état de surface et l'épaisseur de la paroi du réservoir (1) au voisinage de l'ouverture ont été réglés par moulage par compression.

Alternativement on a aussi réalisé avec succès un état de surface et une épaisseur définie par usinage en lieu et place du moulage par compression.

Un connecteur électrique (4) et des connecteurs de passage (5) pour les canalisations d'entrée et de sortie de carburant ainsi que de ventilation ont été injectés d'un seul tenant en mme temps que la platine, dans le mme POM que celle-ci.

Exemples Exemple 1 ("Mini-lilange"MF 1. conforme à l'invention Une platine (3) semblable à celle de la figure 1, excepté le fait qu'elle ne portait aucun accessoire a été utilisée et est illustrée à la figure 2. Elle a été assemblée à une plaque (23) découpée dans un réservoir à carburant multicouche semblable à celui décrit à la figure 1, munie d'un orifice de 73 mm de diamètre et maintenue par une bague circulaire (2) et un joint (9) semblables à ceux décrits à la figure 1. On a posé l'ensemble plaque (23), platine (3), bague (2) et joint (9) sur une cellule en acier (20) munie d'une canalisation d'entrée de liquide (21) et remplie à moitié de son volume par un mélange (22) comprenant 90 % en volume d'essence de marque IIALTERMAv RF02-99 et 10 % d'éthanol de qualité pour analyse. Un joint en fluoropolymère de mme nature que le joint (9) a été interposé entre la plaque (23) et la cellule (20) que l'on a maintenues assemblées par boulonnage.

L'essai a consisté à fermer la canalisation d'entrée (21) de la cellule (20) remplie à moitié du mélange carburant (22) d'essence et d'éthanol, à la retourner afin que le carburant liquide entre en contact direct avec la platine (3). Après avoir conditionné le tout à 40 °C pendant 288 heures, on a ensuite procédé à la mesure de la perméabilité de l'ensemble plaque (23), platine (3), bague (2) et joint (9) faisant office d'échantillon, selon une procédure appelée"Mini-Shed".

Cette procédure a consisté à placer l'échantillon dans une enceinte étanche conditionnée à 40°C et reliée à un système de mesure de la concentration en hydrocarbures. La mesure de l'augmentation de cette concentration en

hydrocarbures dans l'enceinte au cours du temps a permis de déterminer la quantité de vapeurs émises par l'échantillon.

Exemple 2 ("Mini-Flange"MF2. conforme à l'invention) On a répété l'exemple 1 avec un autre échantillon"Mini-Flange"MF2 semblable à l'échantillon de l'exemple 1, excepté la forme de la section de la plaque (23) au droit du joint (9) qui a été amincie tel qu'illustré en 30 (à la figure 3).

Exemples de référence (non-conformes à l'invention Quatre échantillons de platines commerciales non-conformes à l'invention illustrées schématiquement aux figures 4 et 5 et appelées Mason Jar 1 et 2 (MJl et MJ2) et Camlock 1 et 2 (CL1 et CL2) ont été utilisées à titre de référence.

Dans le cas des échantillons MJI et MJ2, la figure 4 montre la présence d'un joint (41) en forme de H inséré entre la platine (42) et l'embase filetée du réservoir (43). On y distingue aussi une bague (44) maintenant l'assemblage de la platine (42) et du réservoir (43) par compression du joint (41).

Dans le cas des échantillons CL1 et CL2, la figure 5 illustre un système de fermeture à baïonnette comprenant un ergot métallique (51) ayant sa base (52) ancrée dans la masse de la paroi (53) d'un réservoir multicouche qui coopère avec une autre pièce métallique en anneau servant à maintenir une platine (55) sur l'embase du réservoir (53), en comprimant un joint (56).

Pour tous les échantillons MJl, MJ2, CL1 et CL2, les platines (42) et (55) ont été matérialisées par des plaques en acier. Les diamètres d'ouverture des plaques de réservoir multicouche ont été les suivants : t 113, 75 mm S2 : 139 mm CL1 : 138 mm CL2 : 113, 75mm La figure 6 résume les résultats obtenus aux mesures de perméabilité par un diagramme en bâtonnets donnant, pour chaque échantillon, la perméabilité mesurée après 12 semaines de conditionnement à 40 °C, exprimée chaque fois en mg carburant/jour à 40°C (bâtonnet de gauche) et en mg Carb (sur le bâtonnet de droite). L'unité mg Carb correspond à la perte évaporative obtenue pour un cycle de température normalisé (18,3-40, 6-18, 3°C) d'une durée de 24 heures.