Brevet FR2258547A1 — publié le 19750818

La présente invention se rapporte à un réservoir de pression, plus particulièrement du type comportant une enveloppe rigide recevant un séparateur déformable tel que vessie divisant l'enveloppe en deux chambres de volume variable, chacune adaptée à recevoir un fluide sous pression. Un orifice est en communication avec 1' une de ces chambres et un organe obturateur, monté axialement sur la vessie et moulé intégralement avec elle, est associé à cet orifice pour le fermer. Dans les réservoirs de pression de ce type où l'organe obtura teur a la forme d'un bouton moulé à l'extrémité libre d'une vessie dont l'extrémité opposée est fixée à l'enveloppe, il importe que l'organe obturateur ne soit pas soumis à une action de cisaillement, par suite de la foce exercée par le gaz comprimé dans la vessie, en particulier à la jonction de liaison de l'organe obturateur avec la vessie Si une telle action de cisaillement se produit, la matière de la vessie a tendance à se séparer de l'organe obturateur, ou bouton, et il en résulte un déchirement de la vessie et une panne de l'installation. De plus, dans le fonctionnement d'un réservoir de pression de ce type, l'organe obturateur, ou bouton, frappe violamment le siège défini par la périphérie de l'orifice d'huile pour le fermer'et lorsque ceci se produit de manière renouvelée pendant l'utilisation cyclique de l'accumulateur, la surface de liaison étant ainsi constamment soumise à des impacts, il peut en résulter une panne de l'installation. L'invention a pour objet un réservoir de pression du type indiqué, dans lequel l'organe obturateur, ou bouton, peut être facilement moulé intégralement avec la vessie, avec l'assurance que la jonction moulée entre la périphérie de l'organe obturateur et la vessie ne sera pas soumise à une contrainte de cisaillement et également avec l'assurance que lorsque la vessie s'applique en fermeture sur l'orifice d'huile, l'impact de cette action de fermeture contre la jonction moulée de la vessie avec l'organe obturateur, est sensiblement réduit Suivant l'invention, un réservoir de pression est caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe en matière rigide ayant deux orifices, un de ces orifices étant aligné axialement avec ladite enveloppe et définissant un orifice de liquide, une vessie déformable fixée dans l'enveloppe et séparant les deux orifices l'un de l'autre pour définir deux chambres de volume variable recevant du fluide, une de ces chambres étant en communication avec l'orifice de liquide, ladite vessie s'étendant axialement dans l'enveloppe et étant fermée à une extrémité, des moyens pour charger ladite vessie avec dugaz sous pression par l'autre orifice, la partie de l'enveloppe voisine de la périphérie de l'orifice de liquide définissant un siège d'obturateur, un organe obturateur moulé dans 1' extrémité fermée de ladite vessie et aligné axialement avec elle et adapté à être déplacé contre ledit siège d'obturateur pour fermer l'orifice de liquide, ledit organe obturateur comportant un disque ayant une partie de diamètre réduit s'étendant axialement vers l'extérieur et définissant un bord annulaire s'étendant latéralement, ladite partie de diamètre réduit ayant une paroi latérale à laquelle la matière de la vessie est liée Une forme d'exécution de l'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un réservoir de pression suivant l'invention ; la figure 2 est une vue, à plus grande échelle, avec arrachement en coupe, suivant la ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle encore, montrant l'organe obturateur et l'orifice associé. Dans le mode de réalisation représenté, un réservoir de pression comporte une enveloppe sensiblement cylindrique 11 en matière rigide telle qu'acier ou aluminium, capable de résister à la pression à laquelle elle est soumise en service. Le réservoir a une extrémité fermée en 12 et cette extrémité fermée a un orifice axial 13 dont l'extrémité intérieure 14 définit un siège d'obturateur. La bouche 15 de l'enveloppe est cylindrique, comme représenté, et la surface intérieure de l'enveloppe au voisinage de la bouche 15 est filetée en 16. Une gorge annulaire 17 est ménagée dans la surface intérieure de l'enveloppe au voisinage de l'extrémité intérieure de la partie filetée 16 et cette gorge annulaire 17 communique avec l'extérieur de l'appareil par un passage transversal 18. Le diamètre intérieur de l'enveloppe est plus petit que le diamètre de la partie filetée 16, comme cela est clairement montré en 19, et la partie annulaire de la surface intérieure de l'enveloppe est conique depuis la partie de diamètre réduit 19 jusqu'à la gorge annulaire 17, ceci vers l'extérieur en 21, de manière à définir un intervalle annulaire 22. Dans l'enveloppe 11 est disposé un séparateur déformable formé, dans l'exemple repésenté, par une vessie allongée 23 en caoutchouc ou matière similaire ayant des caractéristiques analogues qui divise l'enveloppe 11 en deux chambres C et C-1. La vessie 23 est fermée à une extrémité en 24 et la bouche 25 de la vessie qui a une plus grande épaisseur que la partie restante de la vessie, est fixée par exemple en moulage à un organe de support annulaire 26 en matière rigide, de préférence en acier. En raison du moulage de la vessie 23 sur l'organe de support annulaire 26, la vessie 23 est solidement liée à cet organe de support 26. Comme on le voit clairement à la figure 2, l'organe de support annulaire 26 a une section transversale sensiblement rectangulaire et a par exemple une paroi supérieure plate 27 et un rebord annulaire pendant 28 muni d'une lèvre 29 qui s'étend vers 1' extérieur et qui est solidaire de la surface intérieure plate 31. Grâce à cette construction, non seulement la liaison du bord épaissi de la vessie avec l'organe de support annulaire, retient les éléments en juxtaposition mais encore la lèvre annulaire s'étendant vers l'extérieur 29, assure une telle retenue. On notera que la largeur transversale de l'organe de support annulaire est plus grande que celle du bord épaissi 25 de la vessie et il en résulte, comme cela est montré à la figure 2, que la périphérie externe 32 de l'organe de support annulaire 26 s'étend latéralement vers l'extérieur de la périphérie externe 33 du bord épaissi 25. Comme on le voit également à la figure 2, le diamètre intérieur de l'enveloppe se trouve réduit pour définir un épaulement annulaire 34 qui forme un siège pour la périphérie externe 32 de l'organe de support annulaire 26, de telle sorte que la vessie 23 est retenue solidement dans la position voulue dans l'enveloppe. L'organe de support annulaire 26 comporte une gorge annulaire 35 dans sa périphérie externe, dans laquelle est logé un joint torique 36 destiné à assurer l'étanchéité. En vue de retenir l'organe de support annulaire 26 et la vessie 23 en position, un couvercle cylindrique 38 est prévu. Comme on le voit clairement sur le dessin, ce couvercle a sensiblement une forme de coupe, et présente une paroi latérale, ou jupe 39, dont le diamètre extérieur est très légèrement plus petit que le diamètre de la partie réduite 19 de l'enveloppe, de telle sorte que la paroi latérale 39 puisse facilement être mise en place dans cette enveloppe Le couvercle 38 a, au voisinage de sa surface extérieure, un diamètre légèrement plus grand en 41, et est fileté extérieuremtt de telle sorte que ce couvercle puisse être vissé dans l'embouchure filetée 16 de l'enveloppe, au moyen d'une clé (non représentée) s'engageant, d'une manière connue, dans des trous 42' de la surface supérieure 42 du couvercle 38. Comme on le voit clairement sur les dessins, lorsque le couvercle est vissé dans l'enveloppe jusqu'à ce que la surface supérieure 42 du couvercle affleure l'extrémité extérieure 15 de l'enveloppe, l'extrémité intérieure 43 de la paroi latérale 39 du couvercle vient buter contre la surface supérieure 27 de l'organe de support annulaire 26 pour retenir celui-ci sur l'épaulement annulaire 34. La périphérie extérieure de la paroi latérale 39 du couvercle a une gorge annulaire 44 dans laquelle un joint torique 45 est disposé pour faire étanchéité entre la paroi latérale 39 et la surface intérieure de l'enveloppe. I1 est à noter que lorsque le couvercle est vissé en place comme représenté à la figure 2, l'extrémité intérieure 46 de la partie de plus grand diamètre 41 est sensiblement alignée avec le bord extérieur de la gorge annulaire 17. Pour compléter le montage, le couvercle a un trou axial 51 dans lequel une valve de charge de gaz 52 d'un type connu, peut être mise en place, cette valve ayant un chapeau amovible 53 pour la protéger Dans l'extrémité fermée 24 de la vessie 23 est monté un organe obturateur 54 qui est disposé axialement avec elle et qui, dans l'exemple représenté, a la forme d'un bouton, de préférence en acier ou aluminium. Suivant l'invention, l'organe obturateur a, dans l'exemple représenté, plus particulièrement la forme d'un disque ayant une partie supérieure 55 avec une périphérie arrondie 55' et a une partie de diamètre réduit 56 définissant une paroi latérale cylindrique 57, la périphérie extérieure de la partie supérieure 55 de l'organe obturateur s'étendant latéralement vers l'extérieur audelà de la paroi latérale 57 pour définir un bord annulaire 58. En outre, l'organe obturateur 54 a une autre partie de diamètre réduit 61 définissant une seconde paroi latérale cylindrique 62 et un épaulement annulaire 63. La surface 64 de la partie de diamètre réduit 61 définit la surface de butée de l'organe obtura teur, celui-ci ayant plusieurs rainures diamétrales 71 dont le rô le apparaitra plus loin. Comme on le voit clairement sur les dessins, l'organe obtura teur 54 est moulé intégralement avec l'extrémité 24 de la vessie, de façon à être axialement aligné avec elle. Comme on le voit, un couche 65 faite avec la matière de la vessie s'étend sur la surfa ce supérieure 66 de l'organe obturateur. La paroi latérale cylindrique 57 de l'organe obturateur, ainsi que la surface supérieure 66 et la périphérie arrondie 55' et la sous-face du bord 58 sont revêtues d'un agent liant avant le moulage et la matière de la vessie est liée à la paroi latérale 57 ainsi qu'à la surface infé- rieure, à la périphérie arrondie et à la surface supérieure du bord 58. I1 est à noter que la surface extérieure de la partie 67 de la vessie est alignée avec l'épaulement 63 de telle sorte que la partie cylindrique 62 de l'organe obturateur fasse saillie axialement vers l'extérieur à partir de l'extrémité de la vessie. La vessie 23 peut, d'une manière usuelle, être pré-chargée avec du gaz sous pression par la valve 52. I1 en résulte que la vessie s'épanouit et la périphérie 68 de la sous-face 64 de l'or- gane obturateur se déplace contre le siège S défini par la périphérie de l'orifice 13 pour fermer cet orifice. Un fluide tel que du liquide sous pression est introduit à force dans la chambre C-l par un robinet (non représenté) contrôlant l'orifice 13 pour comprimer le gaz dans la chambre C. Si l'organe obturateur se ferme prématurément au cours du service de l'accumulateur, avant que tout le liquide n'ait été sensiblement déchargé de la chambre C-1, les rainures diamétrales 71 permettent une légère décharge faisant que dans le cycle suivant, la pression et le volume désirés de gaz soient maintenus. I1 est à noter que la force du gaz comprimé dans la vessie, représentée par les flèches à la figure 3, ne s'exerce pas contre la jonction de liaison de la vessie contre la paroi cylindrique 57, puisque le bord latéral 55 du bouton protège la jonction de liaison en 57. I1 en résulte qu'en évitant ainsi les contraintes de cisaillement, les risques de déchirement de la vessie Ou de rupture de la liaison à cette jonction, sont réduits voire supprimés. De plus, il est à noter que la région de contact annulaire définie par la périphérie 68 de la sous-face 64 de l'organe obtu rateur s'étend axialement au-delà de la jonction de liaison de la vessie avec la paroi cylindrique 57. De ce fait, en fonctionnement seule la sous-face métallique rigide de l'organe obturateur est soumise à l'impact lorsqu'elle frappe le siège défini par la périphérie de l'orifice 13. I1 en résulte qu'aucun impact direct ne se produit sur la jonction de liaison 57, risquant d'amorcer une déchirure pouvant s'étendre rapidement à l'épaisseur entière de la vessie et rendant celle-ci défaillante. En raison de la configuration cylindrique de la paroi latérale 57 de l'organe obturateur et de l'épaulement plan 63, dans le moulage de l'organe obturateur 54 avec la vessie, on est assuré que la matière de la vessie est liée solidement à la paroi latérale cylindrique toute entière 57, parce qu'il n'y a pas de possibilité de fuites de pression et il en résulte une liaison parfaitement fiable. Dans le mode de construction représenté, l'organe obturateur reste solidement lié à l'extrémité de la vessie, sans risque de rupture de la liaison même après un usage long et répété du réservoir de pression. Un tel réservoir de pression peut être du type accumulateur de pression comme représenté, ce terme comprenant les appareils tels que transmetteurs de pression et autres REVENDICATIONS 1) Réservoir de pression, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe en matière rigide ayant deux orifices, un de ces orifices étant aligné axialement avec ladite enveloppe et définissant un orifice de liquide, une vessie déformable fixée dans l'enveloppe et séparant les deux orifices l'un de l'autre pour définir deux chambres de; volume variable recevant du fluide, une de ces chambres étant en communication avec l'orifice de liquide, ladite vessie s'étendant axialement dans l'enveloppe et étant fermée à une extrémité, des moyens pour charger ladite vessie avec du gaz sous pression par l'autre orifice, la partie de l'enveloppe voisine de la périphérie de l'orifice de liquide définissant un siège d'obturateur, un organe obturateur moulé dans l'extrémité fermée de ladite vessie et aligné axialement avec elle et adapté à être déplacé contre ledit siège d'obturateur pour fermer l'orifice de liquide, ledit organe obturateur comportant un disque ayant une partie de diamètre réduit s'étendant axialement vers l'extérieur et définissant un bord annulaire s'étendant latéralement, ladite partie de diamètre réduit ayant une paroi latérale à laquelle la matière de la vessie est liée. 2) Réservoir de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la périphérie dudit bord est arrondie. 3) Réservoir de pression suivant a revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de matière de la vessie s'étend sur la surface du disque et autour de la périphérie et de la sous-face du bord, et la matière de la vessie est liée à la surface du disque et à la périphérie et à la sous-face du bord. 4) Réservoir de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe obturateur a une autre partie de diamètre réduit s'étendant axialement vers l'extérieur à partir de la première partie de diamètre réduit pour définir une surface de butée ayant une périphérie adaptée à se déplacer contre ledit siège d' obturateur. 5) Réservoir de pression suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'une rainure est ménagée dans ladite surface de butée pour former une communication entre ledit orifice de liquide et la chambre associée. 6) Réservoir de pression suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi latérale de la première partie de diamètre réduit est cylindrique. 7) Vessie pour un réservoir de pression, caractérisée en ce qu'elle est en matière déformable et a une ouverture à une extrémité et est fermée à l'autre extrémité, ladite extrémité fermée étant alignée axialement avec ladite ouverture, un organe obturateur moulé dans l'extrémité fermée de la.vessie et axialement alignée avec elle, ledit organe obturateur comportant un disque ayant une partie de diamètre réduit s'étendant axialement vers l'extérieur et définissant un bord annulaire s'étendant latéralement, ladite partie de diamètre réduit ayant une paroi latérale à laquelle la matière de la vessie est liée, ledit organe obturateur ayant une autre partie de diamètre réduit s'étendant axialement vers 1' extérieur à partir de la première partie de diamètre réduit et définissant une surface de butée 8) Vessie suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'une rainure est ménagée dans ladite surface de butée et s'étend vers l'intérieur à partir de sa périphérie extérieure. 9) Vessie suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'une couche de matière de vessie s'étend sur la surface dudit disque et autour de la périphérie et la sous-face dudit bord, et ladite matière de la vessie est liée à la surface du disque et à la périphérie et à la sous-face dudit bord.