Brevet FR2350250A1 — publié le 19771202

La présente invention est relative à un nouveau dispositif de vidange rapide pour réservoirs, notamment pour réservoirs de combustibles d'avicns et autres machines volantes. On sait, en effet, que les réservoirs de carburant des machines volantes doivent être munis de tels dispositifs, communément dénommés vide-vite, qui permettent d'assurer la vidange du combustible en un temps très bref, soit lorsqu'un réservoir doit être largué en vol, soit encre lorsque l'avion doit at térrzr d'urgence alors que ses réservoirs sont encore remplis de combustible. Il est- tres important que les dispositifs de cette sorte soient aptes à fonctionner même Si l'avion a subi des avaries mais, -arailleurs, on doit être assuré que les dispositifs sont d'une étanchéité totale, mXeme lorsque le réservoir est pressurisé et que l'avion se déplace dans un air raréfie ou subit des- - accélé-rati;ons importantes et quelle que soit la direction de celles-ci. De plus, ces dispositifs qui doivent être essayes fréquesment lorsque l'avion- 9st au sol pour s'assurer de leur bon- fonc tionnement doivent pouvoir être fermés manuellement sans que l'opérateur ait,à exercer une force importante. Vous ces rés-ùîtats- sont obtenus dans la disposition selon l'invention; + ~ . Conformément à l'invention, le dispositif pour la vidange rapide de réservoirs, notamment de machines volantes, est caractérisé en ce que l'embouchure d'un trou de vidange du réservoir comporte une glace ou portée d'appui, pour un clapet poussé élastiquement vers cette glace et disposé dans un obturateur en forme de couvercle qui est monté sur une tige guidée axialement et pouvant être déplacée entre deux positions dont l'une,qui correspond à la position d'ouverture, est définie par une première butée que comporte la tige et dont l'autre, qui correspond à la position de fermeture, est déterminée par une seconde butée de la tige et par des organes de verrouillage de cette seconde butée, un électro-aimant de commande coopérant avec lesdits organes de verrouillage pour assurer leur déclenchement. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 illustre le dispositif de vidange rapide de réservoir en demi-coupe-élévation et dans les deux positions que ses organes mobiles peuvent occuper. La fig. 2 est une coupe-élévation vue suivant la ligne Il-Ti de la fig. 1. 1 désigne un réservoir, notamment un réservoir de carburant pour machine volante qui est destiné à contenir un combustible maintenu sous pression par une charge de gaz, ledit combustible devant pouvoir être vidangé très rapidement en cas de besoin. te dispositif proprement dit comporte une bride 2 prenant appui sous une collerette 3 du réservoir 1, ladite bride et ladite collerette étant traversées par des boulons de fixation 4 vissés dans un anneau 6 dont la paroi interne forme une portée pour un joint d'étanchéité 7 dont est munie la bride, ledit anneau étant lui-même muni d'un joint d'étanchéité 8 prenant appui contre la collerette 3. Sur son dessous, la bride 2 forme une glace ou portée 9 dont la fonction est décrite dans ce qui suit. La bride 2 est formée à l'extrémité de bras inclinés 10 qui font saillie radialement à partir de l'extrémité inférieure d'un fourreau Il délimitant à son extrémité supérieure une seconde bride 12 munie d'un joint d'étanchéité 13 sur lesquels est serrée la bride correspondante 14 d'une enveloppe 15 dont la partie supérieure est fermée par un capuchon 16 servant au passage de fils électriques pour l'alimentation du bobinage non représenté d'un électro-aimant 17 que contient l'enveloppe 15. L'électro-aimant 17 est maintenu dans l'enveloppe 15 par un anneau de retenue 18, lui-même fixé dans un épaulement 15a de l'enveloppe au moyen de vis 19 ou autre organe analogue. L'électro-aimant 17 est du type à plongeur et comporte une armature mobile 20 qui est normalement poussée vers le bas par un ressort 21 travaillant à la compression. Pour faciliter la comprehension du fonctionnement, la partie droite de la fig. 1 illustre les pièces qui vont être décrites dans leur position qui correspond à celle pour laquelle le dispositif est fermé, tandis que la partie gauche illustre les mêmes pièces dans la position qu'elles occupent lorsque le dispositif est ouvert et ces pièces sont, alors, désignées par les mêmes numéros de référence, mais affectées de l'indice a. te noyau 20 formant l'armature de l'électro-aimant 17 supporte, sur son dessous, une tête 22 formant une partie de grand diamètre 23 prolongée par une partie de petit diamètre 24. Les parties de grand diamètre 23 et de petit diamètre 24 de la tête 22 servent de surfaces d'appui à des galets 25 de culbuteurs 26 qui sont articulés sur des axes 27 montés dans des chapes 28 usinées dans des nervures internes du fourreau 11. L'extrémité des culbuteurs 26, qui est opposée à celle portant les galets 25, forme des portées de retenue 30. Une tige 31 est disposée coaxialement à l'axe longitudinal du noyau 20 et cette tige est guidée axialement dans une douille 32 montée de façon étanche dans un épaulement 33 du fourreau 11. La tige 31 comporte un épanouissement 34 et au-dessus de celuici une queue tubulaire 35 dont la hauteur est légèrement supérieure à la course de déplacement de la tige 31 existant entre la position fermée et la position ouverte du dispositif. te dessous de la queue 33 est légèrement arrondie. Pour empêcher que la tige 31 puisse tourner, elle présente une rainure longitudinale 36 (fiv.2) dans laquelle est engagée l'extrémité amincie d'un doigt 37 vissé dans un bossage 38. La douille 32, qui guide la tige 31, est munie sur son dessus d'une butée souple 39 destinée à constituer un amortisseur de fin de course pour l'épanouissement 34 et cette douille est aussi munie de joints d'étanchéité 40 et 41 pour empêcher que du combustible contenu par le réservoir 1 puisse pénétrer dans le fourreau Il et l'enveloppe 15. À son extrémité inférieure, la tige 31 présente un filetage 42 sur lequel est vissé un écrou tubulaire 43 pouvant être manoeuvré par des oreilles 44. ta course axiale de déplacement de l'écrou 43 l-e long de l'extrémité filetée 42 de la tige 31 est limitée par une vis de butée 45. L'écrou 43 forme un épaulement 46 sur lequel repose un obturateur en forme de couvercle 47 qui délimite une douille 48 entourant l'écrou 43 et un collet périphérique 49. Un clapet 50 est enfilé sur la douille 48 et est poussé vers un jonc 51 porté par ladite douille 48 au moyen d'un ressort de compression 52. te clapet 50 délimite des lumières 53 et un rebord annulaire 54 présentant deux portées à angle droit 55, 56 munies chacune respectivement d'un joint d'étanchéité 57 et 58.Le joint d'étanchéité 58 est toujours pressé contre la paroi interne du collet périphérique 49 que comporte le couvercle 47, tandis que le joint d'étanchéité 57 est en appui contre la glace ou portée 9 de la bride 2 seulement lors de la fermeture du dispositif qui fonctionne de la façon suivante En considérant la position d'ouverture figurée à gauche de la fig. 1, l'épanouissement 34a de la tige 31 repose sur la garniture souple d'amortissement 39 et la queue 35a de la tige 31 maintient écartés les culbuteurs 26a, de sorte que les galets 25a sont appliqués contre la partie de petit diamètre 24a de la tette 22 et empêchent que le ressort 21 poussant vers le bas ladite tête puisse la faire descendre, car sa partie de grand diamètre 23a prend appui sur les galets 25a qui ne peuvent pas être écartés. Dans cette même position, la partie filetée 42a de la tige 31a maintient le clapet 50a et le couvercle 47a écartés de la bride 2, de sorte que le liquide, notamment un combustible contenu dans le réservoir 1, peut s'échapper librement. Après vidange du réservoir et pour refermer le dispositif, on dévisse tout d'abord l'écrou 44a jusqu'à ce qu'il vienne en butée sur la tête de la vis de retenue 45a. Cela a pour effet de détendre le ressort 52a qui tend à écarter le clapet 53 du couvercle 47a. On exerce ensuite une poussée vers le haut sur l'écrou 44a et/ou le couvercle 47a, -ce qui a pour effet de soulever la tige 31a. En fin de course, la portée 55 du clapet 50 et, par conséquent, le joint d'étanchéité 57 sont pressés contre la glace ou portée 9 de la bride 2. Le dessin montre que le clapet 50 est alors écarté de la butée de retenue 51 mais d'une faible mesure. En effet, le ressort 52 est alors faiblement comprimé et l'effort à produire pour obtenir cette compression est très faible. Pendant cette course de remontée de la tête 31a, la queue 35a glisse le long des portées de retenue 30a des culbuteurs 26a qui sont écartés et en fin de course, c'est-à-dire lorsque le joint d'étanchéité 57 est appliqué contre la bride 2, les portées de retenue 30 sont amenées au niveau du dessous de la queue 35a, de sorte que les culbuteurs 26 peuvent pivoter autour de leur axe 27, ce qui est provoqué par le ressort 21 poussant le noyau 5G vers le bas et par la partie de grand dia- mètre 23a de la tête 22, partie de grand diamètre qui écarte les galets 25a pour les amener en 25 en même temps que les portées de retenue 30 viennent prendre appui en dessous de la queue 35. La partie de grand diamètre 23 agit, alors, comme un verrou pour les culbuteurs en maintenant écartés les galets 25 et en empêchant tout dégagement des portées de retenue 30. L'opérateur resserre ensuite l'écrou 44a, ce qui a pour effet, par sa portée 46, de soulever de façon correspondante le couvercle 47 dont le collet périphérique 49 coulisse sur le joint d'étanchéité 58. En mQme temps le ressort 52 est comprimé et, par conséquent, le joint d'étanchéité 57 est serré sur la glace ou portée d'appui 9 de la bride 2, ce qui assure l'étan- chéité de la fermeture réalisée. Le réservoir 1 peut ensuite Qtre rempli, puis mis sous pression. ll,y a lieu de constater, alors, que la pression est appliquée sur le dessus du couvercle 47, cette pression étant cependant sans effet puisque le couvercle 47 est porté par la tige 31 par l'intermédiaire de l'écrou 43 et qu'à son tour la tige 31 est verrouillée par les portées de retenue 30 des culbuteurs 26. La pression s'exerce, aussi, sur les deux côtés du clapet 50 puisque le liquide passe par les lumières 53. On constate immédiatement que cette pression est appliquée sur le dessous du clapet 50 sur une surface plus importante que sur le dessus.En effet, la zone périphérique S délimitée entre la projection du joint 57 et la portée 56 est soumise seulement sur son dessous à la pression régnant dans le réservoir et cette pression a pour effet de créer une composante différentielle de forces qui applique le joint 57 sur la glace ou portée 9 d'autant plus fortement que ladite pression est elle-meme plus grande. Pour ouvrir le dispositif, il suffit d'envoyer un courant de commande à l'électro-aimant 17. Le champ magnétique ainsi créé a pour effet de soulever le noyau 20 et d'amener la partie de petit diamètre 24 de la tête 22 dans la position 24a, c'est à-dire en regard des galets 25 qui peuvent se rapprocher l'un de l'autre. Ce rapprochement est assuré par la force dirigée vers le bas qui est exercée sur la tige 31 et qui fait échapper les portées de retenue 30 des culbuteurs du dessous de la queue 35.La force dirigée vers le bas qui est appliquée à la tige 31 est due à la pression qui règne dans le réservoir 1 et au poids du liquide qutil contient qui s'exerce sur le couvercle 47 ainsi qu'à la réaction du ressort 52 qui, an prenant appui sur la partie fixe par l'intermédiaire du clapet 50 et de sa portée 55 sur la glace 9 de la bride 2, lance tout l'équipage mobile vers le bas par l'intermédiaire du couvercle 47 prenant appui sur l'épaulement 46 de l'écrou 43 solidaire de la tige 31. Cette pression a pour effet de faire descendre le couvercle et, par conséquent, le clapet 50 dont la course est limitée par la butée 51. La course vers le bas de la tige 51 est elle-même limitee par l'épanouis- sement 34 qui vient buter contre la garniture souple 39 formant amortisseur de fin de course. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. PEVENDICAUIONS 1 - Dispositif pour la vidange rapide de réservoirs, notamment de machines volantes1 caractérisé en ce que l'embouchure d'un trou de vidange du réservoir comporte une glace ou portée d'appui pour un clapet, poussé élastiquement vers cette glace et disposé dans un obturateur en forme de couvercle qui est monté sur une tige guidée axialement et pouvant entre déplacée entre deux positions. dont l'une, qui correspond à la position d'ouverture, est définie par une première butée que comporte la tige et dont l'autre, qui correspond-à la position de fermeture, est déterminée par une seconde butée de la tige et par des organes de verrouillage de cette seconde butée, un électroaimant de commande coopérant avec les organes de verrouillage pour assurer leur déclenchement. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet, poussé élastiquement contre la glace ou portée d'appui, comporte une garniture d'étanchéité périphérique disposée en deça du bord périphérique dudit clapet, de sorte que la pression régnant dans le réservoir s'exerce sur une surface annulaire opposée du clapet qui est délimitée entre son bord périphérique et la garniture d'étanchéité et qui applique ladite garniture contre ladite glace. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet est constitué par un disque ajouré guidé axialement par une douille formée par l'obturateur en forme de couvercle, un ressort étant interposé entre le clapet et le fond du couvercle pour tendre à les écarter l'un de l'autre et le bord périphérique du clapet comportant un premier joint d'étanchéité prenant appui contre la paroi interne d'un collet périphérique formé par l'obturateur en forme de couvercle et un second joint d'étanchéité saillant sur son dessus, ce second joint d'étanchéité présentant un diamètre plus petit que ledit premier joint et étant appliqué contre la glace ou portée d'appui qui borde l'embouchure de l'ouverture de vidange du réservoir. 4 - Dispositif-suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par une butée portée par la douille d'e l'obturateur en forme de couvercle pour limiter la course du clapet dans le sens suivant lequel ce clapet est poussé par le ressort, ledit obturateur étant lui-même relié à la tige par un organe de réglage de sa position axiale par rapport à la tige notamment par un écrou à course limitée, de façon à faire varier la force du ressort lors de la fermeture de l'ouverture de vidange provoquée par le déplacement de 11 obturateur et du clapet qu'il contient en mMme temps que la tige est amenée en fin de course à coopérer avec les verrous de retenue. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les verrous de retenue sont constitués par des culbuteurs articulés sur des axes fixes et dont une extrémité forme des portées de retenue coopérant avec le dessous d'une queue élargie que comporte la tige, tandis que l'autre extrémité des culbuteurs coopère avec des parties de diamètres différentes d'une tête portée par un noyau plongeur de lélectro- aimant de commande. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la hauteur de la queue élargie que comporte la tige portant l'obturateur et son clapet est choisie plus grande que la course que peut prendre ladite tige de l'une à l'autre des deux positions qu'elle peut occuper, de sorte que l-'extrémité des culbuteurs formant les portées de retenue est soit maintenue contre ladite queue élargie, soit insérée en dessous de cette queue. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau de l'électro-aimant est poussé par un ressort agissant dans le sens contraire à celui du champ électro-magnétique produit par ledit électro-aimant, la tête portée par ce noyau comportant une partie de grand diamètre agissant sur les culbuteurs pour amener les portées de retenue en dessous de la queue de la tige et une partie de plus petit diamètre amenée en regard des culbuteurs lorsqu'un champ magnétique est produit, de sorte que la force s'exerçant sur la tige, due à la pression s'exerçant sur l'obturateur en forme de couvercle, provoque le pivotement desdits culbuteurs dans le sens pour lequel leur portée de retenue échappe du dessous de la queue élargie. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les culbuteurs sont munis de galets pour suivre les parties de grand et petit diamètres de la tête que comporte le noyau de l'électro-aimant. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la tige portant l'obturateur est guidée axialement dans une douille fixe dont le dessus est muni d'une garniture souple d'amortissement formant retenue pour la butée de la tige, butée constituée par un épanouissement que présente cette tige en dessous de la queue élargie. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par un organe du type clavette coopérant avec la tige pour assurer son guidage axial en I'empêchant de tourner. Il - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la glace ou portée d'appui pour le clapet est formée par une bride fixée à la paroi du réservoir, cette bride étant reliée par des bras à un fourreau tubulaire qui forme un épaulement de retenue de la douille de guidage axial de la tige, et ledit fourreau étant lui-mtme relié à une enveloppe fermée par un capuchon, cette enveloppe contenant les culbuteurs et l'électro-aimant dont les fils de commande traversent le capuchon de façon étanche, de sorte que tout l'ensemble du mécanisme est isolé du liquide contenu par le réservoir.