Brevet FR2341081A1 — publié le 19770909

L'invention a pour objet un joint de sécurité à interstice, ait joint antidéflagrant, entre deux surfaces corresondantes de différentes parties d'une enveloppe antidéflagrante de protection contre la transmission d'tlne inflam- mati on interne à une atmosphère extérieure explosive par le flux gazeux s'échappant de l'enveloppe, les deux surfaces correspondantes étant séparées par le joint dont la largeur et la valeur dtinterstice sont réglementés. Il est connu qu'on peut arrêter la propagation d'une explosion, survenant à l'intérieur d'un carter, yers le milieu extérieur, supposé inflammable, en prévoyant que le carter soit muni de joints anti-déflagrants, c1est-à-dire de surfaces planes présentant une largeur I et un interstice i .Les joints anti-déflagrants sont réglementés et ont fait l'objet d'une recom.mandation de la Commission Electrotechnique Internationale affiliée à l'organisation internationale de Normalisation ( I S 0 ) (publication 79-1, seconde édition 1971 du Bureau Central de la Commission Electrotechnique internationale a Genève) l'es valeurs maximales dtinterstice i pour assurer la non-transmission de l'inflammation vers le milieu extérieur nécessitent des tolérances d'usinage de quelques dixièmes de mm pour les gaz du groupe I (selon tableau III de la publication précitée), c'est-à-dire le méthane. Ces tolérances sont de 0,1 à 0,2 mm pour les gaz des groupes IIA et IIB (butane, éthylène).Mais pour les gaz du groupe IIC (hydrogène), les tolérances prennent des valeurs très faibles ciiiffrables en centièmes de millimètres, nécessitant une fabrication soignée et conteuse des surfaces de joint et des po:tes. Les joints sont alors difficiles à maintenir dans les limites de tolérances au cours de la vie d'un appareil soumit a' des démonta- ges et remontages, si bien qu'il est illusoire de croire qu'une valeur maximale d'interstice de 0,05 mm au plus et a fortiori de U,04 mm puisse titre durablement assurée, dès lors Sue l'appareil aura été ouvert et refera en pr sence de poussières. Il est même difficile alors d'assurer en toutes circonstances une refermeture correcte de l'appareil. On sait qu'on peut assurer une meilleure sécurit à l'hydrogène en utilisant des joints à emboîtement ou des joints à labyrinthe. Mais de tels joints ne sont réalisables que sur des surfaces de révolution et sont très coûteux en raison de la quantité de matiére à enlever par usinage. On a également proposé des joints comportant deux rainures avec bague flottante. Malheureusement, l'expérience montre qu'ils ne permettent pas de réduire la tolérance de l'inters- tice. Un but de la présente invention est de proposer un nouveau type de joint anti-déflagrant assurant une sécurité équivalente aux joints à interstices de l'ordre de 0,05 mm, mais avec un interstice maximal plus élevé, c'est-à-dire avec une tolérance plus grande, évitant ainsi tous les inconvénients précités. Un autre but ad l'invention est d'éviter la projection de particules solides incandescentes, qui constituent un très grave danger. De telles particules solides incandescentes peuvent apparaître du fait de poussières ou particules mÉtal- liques ou organiques projetées par le flux de gaz, et tout particulièrement de particules de carbone apparaissant lors de l'inflammation de l'acéthylène. Ces buts sont atteints dans un joint anti-déflagrant du type décrit au début, par le fait que sur l'une au moins des deux surfaces est ménagé au moins un évidement qui, en combi vison avec la surface correspondante, constitue au moins une chambre et au moins une partie de cette chambre a un profil de renvoi pour le lux gazeux s'échappant de l'enveloppe lors d'une inflammation interne. Il est avantageux que le profil de renvoi de la chambre soit sensiblement un profil en volute. Par ces moyens, on obtient un effet de tourbillon- nement favorable à la rétention ou au moins au freinage des particules projetées, qui sont ainsi substantiellement piégées. Il est possible, également, que les résultats favorables de l'invention proviennent d'un certain effet de détente dans la. ou les chambres. La périmétrie de l'une des surfaces su moins porte soit un évidement continu, soit une succession d'évidements non jointifs. Selon un mode de réalisation particulier, chaque chambre est constituée par la mise en correspondance d'un évidement pratique sur l'une des deux surfaces et d'au moins l'un des deux d'un évidement et d'une protuberance ménagés sur l'autre face. Il est avantageux que chaque chambre s'étende sur moins de la moitié de la largeur du joint et, de prrc'-.rence sur un tiers à un quart de cette largeur. Ainsi on peut porter à u moins 0,1 mm la valeur de l'interstice et ce pour des gaz aussi dan-ereux que l'hy- drogène ou l'acétylène. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui sera donnée ci-après, uniquement à titre d'exemples de modes e réalisation de l'invention. On se repor- tera à cet effet au dessin annexé, dans lequel on a représenté en coupes perpendiculaires aux plans de joints d'enveloppes ou carters anti-déflagrants, et dans la direction de la largeur des joints, quatre profils de joints selon l'invention. Sur les figures l'intérieur du carter est à gauche et l'extérieur à droite. Le sens du flux gazeux s'échappant de l'enveloppe en cas d'inflammation interne est indiqué par lcs flèches f. Un plan de joint 1 sépare les deux surfaces 4 et 5 de deux parties 2 et 3 de l'enveloppe anti-déflagrante. Dans la surface 4 est ménagée un évidement 10 qui constitue une chambre 20 en combinaison avec un autre évidement Il dans la surface 5 (fiures 1 et 2), ou avec LI surface plane 5 dressée (fig. 3), ou encore avec une protubérance 12 dépassant de la surface 5 pour occuper partiellement seulement la chambre 20 (fig. 4). Les évidements 10 comportent une surface courbe 13 tendant à rrenvo-er le flux gazeux dans le sens perpendiculaire aux flèches f (fig. 1) ou opposé à ce sens (fig. 2 à 4). Pour plus de détails, il est explicitement renvoyé aux figures, car elles suffisent en elles-mêmes pour révéler et décrire clairement les quatre modes représentés de rtalisa- tion de chambres conformes à l'invention. On voit que les surfaces courbes 13 ont sensiblement un profil en volute favorable à la création d'un bourbillon, lui-même favorable au piégeage des particules solides. Aux figures 1 et 2, la chambre constitue une sorte de chambre de détente favorable au refroidissement des gaz, grâce à l'évidement il de profil courbe (fig. 1) ou angulaire (fig. 2) disposé sensiblement en face de llarête 14 définie par l'inter- section du plan de joint 1 de la surface 4 et de la surface courbe 13. A la figure 4, la protubérance 12 est en retrait de la surface courbe 13 pour accroître la turbulence par l'effet de sa surface 15 vis-à-vis de la surface courbe 13. Les enveloppes auxquelles s'appliquent les joints précédemment décrits ont des joints ou bien polygonaux, par exemple rectangulaires, ou bien de révolution. Pour des questions de commodité d'usinage on pourra utiliser un mode de réalisation voisin de celui de la figure 1 pour les carters à joints rectangulaires, mais on réservera plutôt les autres modes de réalisation (fig. 2 à 4) pour des carters à joints de révolution. Mais cela ne constitue pas une limitation d'application. Les chambres, mesurées dans la direction de la largeur du joint auront entre la moitié et le quart de la largeur de joint, lequel aura 6 à 12,5 mm y compris ou non compris la chambre. Les évidements auront de 1 à 10 mm environ de profondeur. La tolérance de joint ou maximum de l'interstice pourra alors être de 0,10 à 0,20 mm pour les gaz du groupe IIC, selon le volume de 11 enveloppe et la largeur de joint, et en tout cas supérieur à celle qui serait nécessaire avec un joint plan classique. Les chambres pourront être réalisées par un évidement continu sur la périmétrie de la surface de joint, notamment si celle-ci est de révolution. Les chambres pourront également être réalisées par des évidements non jointifs répartis sur la périmétrie, notamment si la surface de joint est rectangulaire, auquel cas, un évidement linéaire continu ou interrompu prévu sur chaque côté serait un mode de réalisation commode. REVENDICATIONS 1. Joint de sécurité à interstice, dit joint antidéflagrant, entre deux surfaces correspondantes de différertes parties d'une anveloppe anti-déflagrante de protection contre la transmission d'une inflammation interne à une atmosphère extérieure explosive par le flux gazeux s'échappan de de l'enve- loppe, les deux surfaces correspondantes étant séparées par 1 joint dont la largeur et la valeur d'interstice sont rê'ementés, caractérisé en ce que sur l'une au moins des deux surfaces est managé au moins un évidement qui, en combinaison avec I surface correspondante, constitue au moins une chambre et au moins une partie de cette chambre a un profil de renvoi pour le flux gazeux s'échappant de l'enveloppe lors d'une inflammation interne. 2. Joint antidéflagrant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil de renvoi de la chambre est sensiblement un profil en volute. 30 Joint anti-déflagrant, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractisé en ce ue l'évidement est continu sur la périmétrie de l'une au moins des surfaces de joint, 4 . Joint anti-déflagrant, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des évidements successifs non jointifs sont répartis sur la pèrimétrie de l'une au moins des surfaces de joint. 5. Joint anti-déflagrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque chambre est constitue pr la mise en correspondance d'un évidement pratiqué sur l'une des deux surfaces et d'au moins l'un des deux d'en évidement et d'une p otubérnnce ménagés sur l'autre face. 6. Joint anti-déflagrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque chambre s'étend sur moins de la noitié de la largeur au joint. 7. Joint antidêflagrant selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque chambre s'étend sur un tiers à un quart environ ce la largeur de joint. c. Joint anti-déflagrant selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'interstice a une valeur maximale supérieur à celle qui serait nécessaire avec un joint plan de même dimension. 9. Joint antidéflagrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la profondeur de I'évidement est de 1 à 10 mm.