Brevet FR2212541A1 — publié le 19740726

L'invention concerne un appareil et un procédé permettant d'essayer un composant, particulièrement un composant muni d'un alésage borgne, pour détecter des fuites. Antérieurement, pour vérifier le bon état hydraulique de composants munis d'un alésage borgne, on utilisait du liquide hydraulique. Un exemple est l'essai des cylindres de frein à disque dans lesquels un piston mobile forme une paroi terminale de l'alésage du cylindre. L'essai au moyen de liquide hydraulique présente plusieurs inconvénients reconnus; le liquide est coûteux et étant donné qu'une partie du liquide reste dans l'alésage et les passages de liaison de chaque cylindre de frein essayé, on en utilise des quantités considérables, tandis que tout le liquide qui s'échappe ensuite peut souiller les vêtements des opérateurs et éventuellement corroder les appareils environnants. L'essai au moyen de liquide hydraulique pour la détection des fuites "capillaires" est lent et incertain en raison de la viscosité relativement grande du liquide.Si l'on essaie le composant au moyen de liquide à haute pression, il risque d'éclater s'il existe une faiblesse et cela s'accompagne d'un grand gaspillage de liquide et souvent aussi d'un bruit de forte intensité mais de courte durée, qui peut troubler suffisamment les opérateurs de machine pour causer des accidents. L'invention vise à éliminer ou à réduire un ou plusieurs de ces inconvénients. Selon un aspect de l'invention, on prévoit un appareil servant à détecter les fuites d'un composant muni d'un alésage borgne, comprenant une enveloppe, des moyens permettant de monter le composant à l'intérieur de l'enveloppe, des conduits qui peuvent tre reliés de façon étanche à l'alésage borgne du composant de manière à introduire du gaz d'essai dans l'alésage, et des moyens de détection disposés à l'extérieur de l'alésage borgne pour détecter le gaz d'essai qui fuit de l'alésage borgne dans l'enveloppe. Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un procédé de détection des fuites dans un composant muni d'un alésage borgne, consistant à mettre en place le composant à ltintérieur d'une enveloppe, à amener du gaz d'essai à l'alésage borgne du composant à une première pression relativement basse, le gaz d'essai contenant au moins un constituant capable d'actionner des moyens de détection situés hors de l'alésage pour permettre de détecter la fuite du gaz d'essai de l'alésage, et à accroître la pression du gaz d'essai dans l'alé- sage jusqu'à un niveau relativement élevé. On décrira maintenant à titre d'exemple un appareil servant à détecter les fuites d'un cylindre de chape de frein à disque, en se référant au dessin annexé qui est une représentation schématique de l'appareil. L'appareil comprend une enveloppe ou boîte d'essai 1 à l'intérieur de laquelle est monté le composant, dans l'exemple choisi un étrier de frein à disque 2. L'enveloppe 1 comporte une entrée 3 et une sortie 4, et un capteur 5a d'un détecteur 5 est monté à la sortie 4, mais il pourrait aussi être monté à l'intérieur de l'enveloppe en aval de l'étrier 2. le détecteur est de préférence un détecteur -de type commercial qui est actionné par la présence d'hexachlorure de soufre. l'étrier 2 peut être du type connu à cylindres opposés, décrit par exemple dans le brevet britannique nO 818 077, comportant deux cylindres opposés 6 à l'intérieur desquels peuvent coulisser respectivement deux pistons 6a. les cylindres, qui forment avec leurs pistons des alésages borgnes, sont respectivement reliés de façon étanche à des conduits 7 qui sont avantageusement montés sur le couvercle 8 de l'enveloppe de sorte que lorsqu'on ferme le couvercle, l'étrier 2 étant en position, les conduits 7 sont automatiquement accouplés aux cylindres respectifs 6. les conduits 7 sont reliés par un conduit 11 et par des valves de commande à haute et basse pression 9, 10 pouvant être actionnées successivement, à une source de gaz d'essai, par exemple de l'hexachlorure de soufre mélangé à de l'azote.Dans une variante, les conduits 7 pourraient être reliés à la source par une seule valve de commande de pression à deux étages fonctionnant successivement. La source peut être constituée par une bouteille de type commercial que l'on peut remplacer quand le gaz d'essai qu'elle contient est épuisé mais de préférence, comme on l'a représenté, la source est formée d'un accumulateur 12 qui est alimenté par un compresseur 14 à partir d'un réservoir à basse pression 15. En service, l'étrier est monté dans l'enveloppe que l'on purge à l'argon pour éliminer toute trace d'hexachlorure de soufre et nettoyer le capteur 5a et le détecteur. Lorsque le détecteur est propre et que son instrument de mesure indique un taux de contamination nul, on commence le cycle d'essai. On introduit, dans les cylindres 6 de l'étrier, du gaz d'essai à basse pression contenant une petite proportion d'hexachlorure de soufre, à environ 0,7 kg/cm2 tandis que l'on fait arriver, par l'entrée 3 de l'enveloppe, de l'air qui entoure l'étrier et sort par la sortie 4. B'il existe un défaut ou une fuite dans les pistons ou leurs joints ou dans les cylindres de l'é- trier, du gaz d'essai s'échappe par la fuite, est entraîné par le courant d'air qui baigne le capteur et détecté par le détecteur. De préférence, le détecteur comporte un avertisseur visuel ou acoustique, de sorte que l'opérateur peut facilement déterminer s'il existe une fuite de gaz d'essai. B'il existe une fuite, on arrête l'opération, on remplace l'étrier défec tueux par un autre à essayer et on recommence le cycle. Qi l'on ne détecte pas de fuite du gaz d'essai, on commute les valves de commande 9 et 10 de-manière à laisser arriver par exemple du gaz à 210 kg/cm2 pour un essai à pression maximum ou essai d'éclatement. L'essai à une pression si élevée a pour effet d'expulser le gaz d'essai à travers tous défauts très petits, par exemple des fissures capillaires du cylindre d'étrier. l'essai à haute pression permet aussi de détecter toutes faiblesses importantes, auquel cas il peut arriver que l'étrier éclate complètement, mais l'enveloppe retient les fragments de l'étrier. De préférence, l'étrier est placé de manière à s'adapter étroitement à l'intérieur de l'enveloppe de sorte que les fragments sont facilement retenus. Après l'essai à haute pression, on recycle la majeure partie du du conduit il, par une valve de commande 16, vers le réservoir à basse pression 15 pour le réutiliser, avant de défaire les raccordements entre les conduits 7 et les cylindres 6. Après l'essai, on retire l'étrier de l'enveloppe et on le remplace par un autre étrier à essayer, et on purge tout le gaz d'essai présent dans l'enveloppe en introduisant de l'argon comme indiqué plus haut. On peut essayer plus d'un étrier simultanément et en pareil cas, chaque étrier est maintenu en place positivement dans sa propre enveloppe, qui est elle-m8me accouplée à un détecteur analytique spécial de fuites. le conduit il est commun à tous les étriers et relie les conduits 7 aux valves de commande à haute et basse pression 9, 10. De préférence, des moyens sont prévus pour faire parcourir aux pistons de l'étrier ou de chaque étrier toute leur course normale pendant l'essai à basse pression, et pour maintenir les pistons dans les cylindres et donner aux cylindres un faible volume pendant les essais à haute pression afin de réduire les forces d'explosion si l'étrier éclate. Le procédé et l'appareil décrits ci-dessus permettent d'essayer des composants à alésage borgne tels que des étriers de frein avec une précision, une vitesse et une sensibilité bien plus grandes que dans le procédé antérieur utilisant du liquide hydraulique. On comprend que l'étrier de frein à disque peut être supporté à l'intérieur de l'enveloppe par toute disposition appropriée (non représentée) qui maintient l'étrier en place positivement. REVENDICATI ONS 1. Appareil pour détecter les fuites d'un composant muni d'un alésage borgne, par exemple un cylindre de frein caractérisé en ce qu il comprend une enveloppe, un dispositif pour supporter le composant dans l'enveloppe, un conduit qui peut être relié de façon étanche à l'alésage borgne du composant pour l'introduction de gaz d'essai dans cet alésage, et un détecteur disposé à 1' extérieur de l'alésage borgne pour détecter le gaz d'essai qui fuit de l'alésage borgne dans l'en- veloppe. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pompe pour faire passer autour du composant de l'air qui entre dans l'enveloppe par une entrée et en sort par une sortie, et que le détecteur est situé en aval du composant pour détecter le gaz d'essai qui s'écoule avec l'air. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le détecteur comporte un capteur situé à la sortie de l'enveloppe ou près de cette sortie. 4. Appareil selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'amenée de gaz d'essai conçu pour faire arriver successivement le gaz d'essai à l'alésage borgne à basse pression et à haute pression. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ce dispositif d'amenée comprend une disposition de valves de commande de pression reliée au conduit de manière à régler la pression du gaz d'essai amené d'une source à l'alésage borgne. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée comprend en outre un accumulateur, un réservoir à gaz d'essai à basse pression et un compresseur branché entre le réservoir et l'accumulateur, du gaz d'essai étant amené du réservoir par l'accumulateur à l'alésage borgne du composant. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit est relié par une valve de commande au réservoir de manière à permettre de retourner le gaz d'essai du composant au réservoir avant de retirer le composant de l'enveloppe. 8. Appareil selon une quelconque des revendications précédentes, destiné à essayer un cylindre dont un piston forme une paroi terminale de l'alésage borgne, caractérisé en ce que l'appareil comprend en outre un dispositif pour mouvoir le piston dans le cylindre pendant l'essai.