Brevet FR2252519A1 — publié le 19750620

La présente invention concerne d'une manière générale les soupapes de sécurité, et plus particulièrement - bien que non exclusivement - les soupapes de sécurité destinées à équiper des conteneurs intérieurement mis sous pression pour permettre le stockage d'appareils quelconques. Plus précisément, l'invention vise une soupape de sécurité pour conteneurs hermétiques destinés au stockage de radoteurs, tels que réacteurs devant être à même d'une utilisation rapide quelle que soit la durée du stockage. On sait en effet que pour conserver pratiquement en état de marche un réacteur ou autre moteur, ceux-ci sont stockés à l'intérieur de conteneurs hermétiques placés intérieurement sous une pression prédéterminée qui ne doit pas varier quelle que soit la durée du stockage. Mn vue d'une telle mise sous pression les conteneurs sont équipés d'une valve destinée à être associée à une source de fluide sous pression, et d'une soupape de sécurité tarée selon la pression qui doit régner dans le conteneur et qui peut être variable selon les cas. Pour de multiples raisons, telles que par exemple inattention de l'opérateur, fonctionnement défectueux des appareils de contré de la source de pression, il peut arriver que l'intérieur du conteeeneur soit placé sous une pression supérieure à celle requise. r:n effet la structure des soupapes de sécurité actuelles n' offre pas une sensibilité suffisante dans les cas considérés. L'inconvénient sérieux des soupapes de sécurité actuelles est qu' elles n'assurent pas dans le temps une étanchéité parfaite ce qui peut avoir des conséquences graves quant à la bonne conservation des appareils. La présente inventionapour objet de remédier à ces inconvénients, et propose à cet effet une soupape de sécurité qui, outre une réalisation simple et économique, permet le stockage d'objets ou appareils quelconques dans des conditions remarquables. Une soupape de sécurité-suivant l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend intérieurement, emprisonné dans un logement d'un corps de soupape une membrane transversale dont une face est soumise à l'action de moyens élastiques tandis que l'autre face est d'une part, en communication avec l'intérieur du conteneur et, d'autre part, susceptible d'8tre soumise a' l'action d'un percuteur propulsable sous l'effet d'un ressort de détente, ledit percuteur étant normalement maintenu en position de retrait par l'intermédiaire de moyens de blocage escamotables asservis -à ladite membrane. Grâce à une telle disposition le percuteur se trouve violemment projeté contre ladite membrane suite à un escamotage des moyens de blocage eux-iames libérés consécutivenient à une déformation de ladite membrane ; le percuteur étant libéré il perfore la membrane à son centre mettant ainsi en communication l'intérieur du conteneur avec la pression ambiante. Suivant une forme préférentielle de réalisation, la membrane est emprisonnée entre un couvercle et une embase dans lesquels sont ménagés un premier et un second logement, le premier recevant la membrane associée à un siège de butée sur lequel prend appui un ressort constituant le premier moyen de rappel élastique, tandis que le second loge une bague dans laquelle est placé - a montage librement coulissant - le percuteur-qui est maintenu normalement en position rétractée, à l'encontre d'un second moyen élastique par l'intermédiaire de billes escamotables radialement après un déplacement axial du siège de butée. La membrane étant liée au siège, et le siège étant adapté à maintenir les moyens de blocage en position active, on comprend qu'une déformation excessive de la membrane libère les moyens de blocage du percuteur qui se trouve brutalement projeté vers la membrane sous l'effet du second moyen élastique constitué par un ressort de détente. Sur son trajet le percuteur vient frapper dans le centre de la membrane et effectue, sous le choc, une ouverture de forme irrégulière dans cette dernière. linsi, dans le cas de surpression à l'intérieur du conteneur, celui-ci se trouve mis à la pression de l'air ambiant, l'opéra- teur est ainsi automatiquement averti de cette détérioration du fait qu'il ne peut mettre le conteneur à la pression désirée. La mise en place d'une membrane neuve se trouve donc nécessaire avant de recommencer 11 opération. Avec une telle soupape de sécurité, non seulement la pression régnant dans le conteneur est exactement celle désirée du fait de la sensibilité de la membrane, mais encore l'étanchéité est parfaite ce qui permet un stockage des appareils éventuellement pendant de lorrgues périodes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res sortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un conteneur équipé avec une soupape de sécurité suivant l'invention - la figure 2 est une vue en élévation coupe à échelle agranr die d'une telle soupape en position normale et - la figure 3 est une vue analogue le percuteur ayant été actionné. Dans la forme d'exécution représentée, la soupape de sécurité suivant l'invention, indiquée dans son ensemble en 10 est destinée à équiper un conteneur 11 hermétique comprenant une prise 12 d'amenée de fluide sous pression. Un tel conteneur est plus particulièrement destiné - bien que non exclusivement - à permettre le stockage de moteurs tels que réacteurs indiqués en 130 ainsi se référant aux figures 2 et 3, on voit que la soupape de sécurité comprend un corps de soupape en deux parties assemblées 15, 16 par vissage 17, une première partie 15 constituant une embase et une seconde partie 16 un bouchon amovible. Le bouchon 16 comporte un passage central 20 et l'embase un prolongement fileté 21 en vue du raccordement avec une paroi P du conteneur, ainsi qu'un passage axial 22 dont l'utilité apparatura plus loin. Les deux parties précitées bouchon et embase 15 et 16 respectivement, sont en butée par l'intermédiaire de portées circulaires 15k et 16k entre lesquelles est emprisonné le bord marginal 25A d'une membrane 25 barrant transversalement un logement 26 ménagé dans le bouchon. La membrane 25 est maintenue en position stable non déformée par appui circonférentiel sur une extrémité d'un siège 28 se présentant sous l'aspect d'un manchon, qui est placé en butée par son autre extrémité sur une collerette 90 ménagée entre le passage axial 22 et le logement 26. Un ressort 32 est placé dans le logement 26 en ayant une extrémité en appui sur une face intérieure 33 du bouchon, tandis que son autre extrémité est en appui sur une coupelle 34 reposant sur la membrane et présentant des diamètres équivalents à ceux au siège. La membrane 25 est ainsi pincée en position intermédiaire entre un appui fixe (siège 28) et un appui qui peut être comprimé ressort 32) suite à une déformation de cette dernière. Dans le passage axial 22 est engagée, par vissage 40, une bague de coulissement 41 pour un percuteur indiqué dans son ensemble en 42. Un tel percuteur est monté à coulissement doux dans la bague; de forme générale cylindrique de révolution il présente un alésage 43 prolongé par un trou 44 dont l'orifice débouche au niveau d'Une arete coupante 45 formée à l'extrémité d'une surface tronconique terminale 46. Le percuteur loge un ressort de détente 50 qui est comprimé entre un écrou 51 se vissant dans un taraudage prévu à cet effet dans la bague 42, et une portée d'appui 52 constituant le fond de l'alésage 43. Afin de maintenir le percuteur en position de retrait il est prévu entre le siège 28 et le percuteur 42 des moyens de blocage. Ces moyens de blocage sont constitués par une série de billes 55 logées dans des trous radiaux 56 ménagés amans la bague 41 et emprisonnées entre une paroi intérieure 57 du siège 28 et la surface tronconique 46 précitée. Le fonctionnement de la soupape qui vient d'entre décrit s' établit de la manière suivante. La soupape étant adaptée sur une paroi du conteneur de manie re étanche, etl un quelconque endroit de celui-ci, mais de préférence au voisinage de la prise de pression 12, il ne produit rien tant que la pression régnant à l'intérieur du conteneur n'atteint pas un seuil déterminé au delà duquel la membrane se déforme (voir en particulier à la figure 2). Lorsque la pression devient excessive (figure 3) la membrane 25 se déforme progressivement et comprime le ressort 32 convenablement taré du fait qu'elle est en communication directe avec l'intérieur du conteneur. Cette déformation de la membrane 25 provoque l'entratnement du siège 28. Si le déplacement axial du siège 28 est suffisant (figure 3) les billes 55 se trouvent libérées, et simultanément repoussées radialement par le percuteur 42 qui est projeté violemment vers la membrane 25 sous l'effet du ressort de détente 50. La membrane 25 étant déjà mise en tension, le contact brutal du percuteur 42 avec cette dernière provoque une perforation par découpage d'une rondelle centrale R. Â ce moment l'intérieur du conteneur est mis à la pression environnante et l'opérateur est alors averti par un appareil de contrôle manométrique associé à la source de pression. A ce stade il est alors nécessaire de procéder au remplacement de la membrane avant de recommencer l'opération. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode d' eécu- tion choisi et représenté lequel est au contraire susceptible de -variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Rmv DIChTIGl8S 1) Soupape de sécurité, destinée à être associée à un conteneur hermétique intérieurement mis sous pression, caractérisée en ce qu'elle comprend, emprisonnée dans un logement d'un corps de soupape, une membrane transversale dont une face est soumise à l'action d'un moyen élastique, tandis que l1 autre face est d'une part, en communication avec l'intérieur du conteneur, et d'autre part, susceptible entre soumise à l'action d'un percuteur propulsable par l'intermédiaire d'un ressort de détente, ledit percuteur étant normalement maintenu en position rétractée par 1' intermédiaire de moyens de blocage escamotables, asservis à ladite membrane. 2) Soupape de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de soupape est en deux parties assembiées par vissage, l'une constituant une embase comportant un embout de raccordement avec un conteneur, et l'autre constituant un bouchon, le plan de joint des deux parties étant adapté à enserrer un bord marginal périphérique de ladite membrane dans le logement qui est ménagé pour partie, dans le bouchon et pour partie, dans ladite embase. 3) Soupape de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le percuteur est monté coulissant suivant une direction perpendiculaire au plan de la membrane et ce, dans une bague vissée dans un passage axial ménagé dans l'embase, ledit percuteur étant creux et recevant le ressort de détente précité qui est comprimé par un écrou se vissant dans la bague, ledit ressort étant adapté à repousser le percuteur en butée contre les moyens de blocage. 4) Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un siège associé à la membrane est adapté à coopérer avec les moyens de blocage du per cut eur. 5) Soupape de sécurité suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisée en ce que les moyens de blocage du percuteur, sont des billes placées dans des passages ménagés dans la bague, et qui sont emprisonnées entre une paroi extérieure du percuteur et une paroi intérieure du siège. 6) Soupape de sécurité suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le siège est normalement en butée par l'extrémité d'une jupe sur une collerette ménagée dans l'embase et constituait le fond du logement. 7) Soupape de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'écrou de vissage pour la compression du ressort de détente, et le percuteur, présentent des passages axiaux destinés à mettre en communication 1' intérieur du conteneur avec une face de ladite membrane. 8) Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 ou 5, caractérisée en ce que le percuteur présente une tête de percussion dont 11 extrémité constitue une arête coupante, ou perforante, elle même ménagée vers la petite base d'une surface tronconique ou conique, ladite surface tronconique, étant destinée à coopérer avec les billes de blocage pour les faire passer éventuellement d'une position active ou elles maintiennent le percuteur en position rétractée, à une position escamotée ou ce dernier se trouve libéré. 9) Soupape de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ressort de détente est adapté à annuler l'effet du moyen de rappel de la membrane qui est aussi un ressort taré plus faiblement. 10) Soupape de sécurité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les assemblages sont réalisés de manière hermétique par joints ou autres produits analogues. 11) Conteneur équipé dtune soupape de sécurité réalisée suivant l'une quelconque des revendications précédentes.