Brevet FR2320026A1 — publié le 19770225

L'inventation concerne une enveloppe antidéfalgrante destiné à contenir, par exemple, un équipement électrique. Elle concerne également, tout dispositif et plus particulièrement, tout matèriel électrique comportant une telle envellope. Un équipement destine à être utilisé en des lieux cil des at- mophères explosives peuvent se former doit répondre à certaines normes de sécurité. Un tel équipement doit, entre autre, être placé à l'intérieur d'une envellope antidéflagrante capable, d'une part de résister à une explosion interne et d'autre part de s'opposer à la propagation de celle-ci vers l'extérieur quel que soit le point où se produit l'inflammation et quelle qu'en soit la cause. Une enveloppe est constituée essentiellement par un certain nombre d'élements rendus solidaires les uns des autres. L'espace subsistant entre les éléments après assemblege, constitue une communication entre l'extérieure et l'intérieur et est dé.nom- mé "joint" dans la Suite de la description. Des dimensions de ce joint Joue un rôle essentiel car c'est à son niveau que le risque de communication vers l'extérieur d'une déflagration survenue par suite d'une étincelle ou autre source d'inflammation dû au fonctionnememt de l'équipement concerné est le plus grand. Ce joint doit absolument pouvoir s'opposer à la propagation de tout phénomène dangueureux se produisant à l'intérieur de 'enveloppe. Deux paramètres importants doivent-être considérés : la longueur du joint d'une part, définie comme tant la distance minimale que les gaz qui sont à l'origine de ces phènomènes doivent parcourir pour passer de l'intérieur vers l'extérieur et l'interstice ou jeu, d'autre part, défini comme étant l'écartement entre les surfaces limitant le joint. Concurremment, il faut que l'enveloppe résiste à des pressions élevées tout en restant peu encombrante, légère, ainsi que facile à usiner afin d'en réduire au maximum le prix de revient. La présente invention .~ -our but de résoudre ces problèmes et concerne une enveloppe antidéflagrante présentant à la fois toutes ces qualités. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une première illustration schématique de l'invention - la figure 2 est un premier exemple de réalisation d'une enveloppe conforme à l'invention - la figure 3 est un second exemple de réalisation d'une enveloppe conforme à l'invention - la figure 4 représente schématiquement un détail de la figure D illustrant plus particulièrement l'invention. Une illustration d'un assemblage d'éléments constitutifs d'une enveloppe conforme à l'invention est représentée sur la figure 1. Un carter 1 destiné à recevoir un équipement électrique (non représenté sur la figure) est assemblé avec un capot 2 assurant la fermeture du carter 1, et délimitant ainsi un volume libre intérieur 11. Dans l'exemple décrit ce capot est un dispositif permettant le passage, de façon étanche, d'un fil ou cible d'alimentation électrique. Selon une caractéristique importante de l'invention ce carter comporte un épaulement 4 et un évidement cylindrique 5, et le capot 2 comporte luimême un embase 6 et un organe interne cylindrique 7.L'embase 6 viens lors de l'assemblage des éléments ainsi définis, s'appuyer sur l'épau- lement 4 du carter 1. L'interstice subsistant entre l'embase et l'épaulement forme alors une première partie 8 du joint 9 schématisé sur la figure par un trait plus épais. L'organe 7 vient s'emboîter dans l'evidement 5. L'interstice subsistant entre la paroi de l'evi- dement et l'organe 7 forme une seconde partie 10 du joint 9, qui, comme cela a été défini précédemment, correspond au chemin par lequel une flamme crée à l'intérieur de l'enveloppe peut se propager vers l'extérieur.Conformément à l'invention, le joint 9 comportant deux parties 8 et 10 reliées entre elles, présente une cassure 100 au niveau de leur jonction, qui provoque elle-m8me la cassure de la zone de laminage de la flamme, contribuant ainsi à empêcher sa propagation vers l'extérieur. Cette disposition présente de nombreux avantages. D'une part la longueur totale du joint est la somme des deux longueurs partielles correspondant respectivement à la première et seconde partie du joint. Il en résulte que, pour une longueur totale déterminée, la disposition conforme ex- térieure de l'enveloppe. La firme de ce joint présentant une cassure 100 contribue à le rendre plus efficace dans sa fonction de moyen anti-propagation. Les dimensions des différents éléments de l'enveloppe sont calculés pour lui permettre de résister a une surpression dont la valeur est connue en fonction des conditions de fonctionnement. Des moyens de fixation rendent solidaires entre eux les éléments après leur emboîtement.Ces moyens de fixation sont également dimensionnés pour résister aux mêmes conditions de surpression et coopérant avec les moyens assurant l'emboîtement, (épaulement,-embase d'une part, évidement et organe cylindrique drautre part) assurant l'emboîtement des éléments pour déterminer l'interstice, c'est-à-dire la distance entre les deux surfaces limitant le joint. Une enveloppe conforme à l'invention est, à performances égales ou mêmes supérieures, moins encombrantes et plus faciles à usiner que les enveloppes classiques de forme généralement carrée ou rectangulaire. Nécessitant moins de matière elles sont également plus économiques. Dans l'exemple décrit, le passage étanche du fil ou capable d'a limentation 3 est assuré par le montage du type "presse-étoupe" qui assure à la fois l'amarrage du cible et ltétanchelté. Fn serre-cable 21 maintient solidement le fil 3 en empêchant tout mouvement de transi lation de celui-ci le long de l'axe xy. Le serre -cable est positIonné entre une bague 22 et une cale 23 qlli s'appuie sur une des extrémités d'une garniture de plastique 24, dont l'autre extrémité s'appuie sur une collerette 25 ménagée dans le capot 2. Un système de vis 26 permet de resserrer les uns contre les autres c: éléments 21, 22, 23 et de comprimer la garniture plastique 24 assurant ainsi une étanchéité totale, à ce niveau, de l'enveloppe. D'autres montages peuvent être réalisés mais dans tous les cas ils doivent coopérer avec l'emboîtement cylindrique défini précédemment pour assurer l'étanchéité au niveau du fil sans nuire à celle qui est obtenue conformément à l'invention au moyen du joint 9 Pour faciliter la compréhension du texte et des dessins les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures. La figure 2 représente schématiquement (vu en coupe) une première réalisation d'une enveloppe antidéflagrante conforme à l'invention. Une telle enveloppe peut, par exemple, recevoir dans son volume libre, un bornier constituant ainsi un dispositif du type boitier de raccordement. Elle comprend essentiellement un carter 1, fermé à ses deux extrémités par deux capots identiques 2 et 22 tels que décrits précédemment. Ces derniers sont équipés des éléments assurant l'amarrage des fils d'alimentation 3 et 33 (serre-cble) et l'étanchéité à ce niveau (gar.- nitures plastiques). l'es embases de ces capots sont appliqués sur les épaulements correspondants du carter, pour former un joint 9 et 88. Ces joints, conformément à l'invention, sont constitués par deux parties, respectivement (8 et 10) pour le joint 9 et (77 et 99) pour le joint 88, avec une cassure 100 dans le premier cas et 101 dans le second cas situées respective.nent à la jonction de ses deux parties. Les fils d'alimentation 3 et 33 traversent ces deux capots de manière étanche comme cela a été décrit précedemment. Le carter 1 est, de plus, fermé par un couvercle 50 qui, selon l'invention, s'emboîte cylindriquement dans le carter pour former un joint 54 formé ici encore de deux parties 51 et 52 présentant une cassure 53 à leur jonction. Une coupe partielle A montre les moyens de fixation 200 de ce couvercle SP sur le carter 1. Il s'agit de vis dont les dimensions tiennent compte à la fois de la résistance mécanique recherchée et de la nécessité de ne pas détruire l'étanchéité crée par les joints 9, 88 et 54 conformes å l'invention.Du fait des cassuras qu'ils présentent, ces joints entraînent également la cassure des étincelles susceptibles de se propager de l'intérieur vers l'extérieur de l'enveloppe dont le volume libre est délimité par le carter 1, les deux capots 2 et 22 et le couvercle 50. La figure 3 représente un second exemple de réalisation d'une enveloppe conforme à l'invention représentée seulement partiellement. Un carter 1 constitué de pinces cylindriques emboîtés les unes dans les autres et soudées entre elles, comporte un certain nombre d'évidements cylindriques tels que 5, 37 visibles sur la figure avec leurs épaulements correspondants 4 et 44, et un autre type d'évidement 300 avec un épaulement 36 destiné à recevoir respectivement un organe cylindrique 301 et une embase 302 d'un couvercle 30. Les embases 6, 45, 302 respectivement du capot 2, d'un bouchon 38 et du couvercle 30 viennent s'appuyer sur les épaulements correspondants du carter pour former des joints conformément à l'invention. Le joint 9 est formé de deux parties 8 et 10 avec, à leur jonction, une cassure 100. Le joint 42 assurant l'étanchéité au niveau du bouchon 38 est formé de deux parties 39 et 40 avec, à leur jonction une cassure 41 et enfin le joint 34 assurant l'étanchéité entre le carter 1 et le couvercle 30 est formé de deux parties 31 et 32 avec, à leur Jonction, une cassure 33. Une telle enveloppe peut contenir dans son volume libre différents-organes électriques nécessaires pour la commande, par contacteurs ou inverseurs, de différents matériels électriques. pour cela le couvercle peut être traversé par des boutons poussoirs (non représentés sur la figure) permettant le réarmement des relais de contacteurs placés à l'intérieur de l'enveloppe. Le bouchon 38 est là pour remplacer d'autres moyens de commande, tels que, par exemple un capot presseétoupe semblable à celui qui est référencé 2. Comme dans le cas des exemples précédemment décrits, des moyens de fIxation rendent solidaires le carter des différents éléments constituant 11 enveloppe. Leur système de vis maintient en place le couvercle 30 sur le carter 1.La figure 4 montre comment le système de fixation- 47 joue le même rôle en rendant solidaire le bouchon 38 du carter 1 après application de lrem base 45 sur-llépaulement 44 pour former le joint 42 constitué de deux parties (39, 40) dont la jonction présente une cassure 41. On a cité précédemment, une boîte de raccordement, un coffret pour équipement, mais l'invention s'applique à toute enveloppe ou boite antidéflagrante telle qu'une boite à 4 ou 6 boutons comportant dans les deux cas, un carter, un couvercle et respectivement deux et trois anneaux que traversent des boutons poussoirs.D'une manière générale l'invention concerne toute enveloppe constituée d'éléments emboîtés cy lindriquement les uns dans les autres. Il peut s'agir notamment de carter, de joint, de couvercle, de capots, de portes, d'entrés de câbles, de traversées par des axes, tiges ou arbores. Il-peut également s'agir de carcasses, de cuves, de flasques et de paliers de machines tournantes etc... Dans les cas de certaines atmosphères particulièrement dangereuses comme celle où se trouve des quantités critiques d'hydrogène ou d'acétylène, des précautions supplémentaires doivent être prises quant au choix des matériaux constituant les enveloppes Ces précautions sont parfaitement compatibles avec la réalisation des structures conformes à l'invention. Du fait de la combinaison d'une structure cylindrique des éléments et de leur emboîtement pour former un joint en deux parties présentant une cassure, à leur jonction, les enveloppes selon l'invention sont capables de resister à des pressions très importantes et de s'opposer à la propagation vers l'extérieur de toutes étincelles susceptibles de se produire à l'intérieur. tes risques d'explosion existent lorsque les installations mettant en oeuvre un tel matériel électrique ainsi protègé, se trouvent dans des atmosphères exnlosives. L'invention concerne également tout matériel électrique protègé au moyen d'une enveloppe présentant les caractéristiques décrite ci-dessus. R E V E N D I C A v I O N S 1. Enveloppe antidéflagrante constituée par un assemblage d'au moins deux éléments délimitant un volume libre intérieur, ledit assemblage étant capable de résister à une surpression et de s'opposer à la propagation vers Itextérieur d'une inflammation survenant à l'intérieur dudit volume libre caractérisée encre que : lesdits éléments ont une structure cylindrique ; sont emboîtés cylindriquement et sont maintenus solidaires les uns des autres par des moyens de fixation, l'interstice subsistant entre lesdits éléments après, AtenboStement et fixation constituant un joint formé d'une première et d'une seconde partie reliées entre elles et présentant, au niveau de leur jonction, une cassure s'opposant à ladite propagation. 2. Enveloppe selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'un desdits éléments comporte un évidement cylindrique délimité par un é- paulement et l'autre élément comporte un organe cylindrique et une embase de sorte qu'après emboîtement et fixations des deux éléments la -dite première partie du joint est constituée par l'interstice subsistant entre l'embase et l'épaulement et ladite seconde partie est constituée par l'interstice subsistant entre ledit organe et la paroi dudit évidement. 3. -, Enveloppe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'un au moins desdits éléments est un carter et le second élément un couvercle fermant ledit carter. 4. Enveloppe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'un des élements comportant un organe cylindrique s'emboitant dans un évidement d'un second élément comporte en outre unmoyen de commande d'un matériel contenu-dans ledit volume libre. 5. Enveloppe selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est un capot *raversé de manière étanche par un eable d'alimentation électrique. 6. Enveloppe selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit cable est maintenu à l'intérieur dudit capot dans un serre-cable coo-- rant avec une garniture en plastique et des moyens comprimant ladite garniture pour assurer 1'étanchéité. 7. Enveloppe selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de commande est un bouton poussoir. 8. Dispositif comportant un matériel électrique, caractérisé en ce que ledit matériel est isolé du milieu ambiant au moyen d'une enveloppe selon l'une des revendications précédentes. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit matériel est un bordier 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit matériel est un contacteur. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit matériel est un inverseur. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit matériel est un interrupteur.