Brevet FR2373700A1 — publié le 19780707

La présente invention se rapporte à un ensemble pyrotechnique portatif déprimogène permettant d'aspirer très rapidement (par effet de trompe) un fluide, et préférentiellement un gaz, de manière à réaliser un vide relatif dans une enceinte étanche, en rejetant le fluide aspiré et les produits de combustion de la charge pyrotechnique utilisée. Des appareillages portatifs déprimogènes existent actuellement et ils sont généralement constitués, soit d'une pompe électrique, par exemple rotative, soit d'une pompe actionnée manuellement, par exemple une pompe à piston ou à membrane, mais de tels appareillages ne permettent pas d'aspirer très rapidement un fluide, soit du fait de l'inertie de ensemble rotatif, soit du fait des possibilités limitées de l'spérateur. De plus, lorsqu'il est nécessaire d'obtenir un vide de valeur déterminée dans des enceintes identiques, il est nécessaire que l'opérateur dispose d'un vacuomètre, car les appareillages existants ne permettent pas d'obtenir des conditions de fonctionnement répétitives et prédéterminées. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents et permet d'obtenir un appareillage . parfaitement-autonome ne nécessitant aucune source d'énergie disponible près du lieu d'intervention, telle qu'une ligne électrique ou un circuit de fluide sous pression, . de faible dimension et de faible poids, qui est très maniable et peut ire mis en oeuvre rapidement et simplement par n'importe quel opérateur, tout en offrant une sécurité satisfaisante, . capable d'effectuer un vide de valeur prédéterminée dans une enceinte dont les caractéristiques sont définies par son volume et éventuellement par ses circuits d'aspiration qui peuvent induire des pertes de charge, ce vide de valeur prédéterminée étant reproductible dans toutes les enceintes présentant ces caractéristiques. L'ensemble déprimogène selon la présente invention, comporte notamment un générateur de gaz équipé d'une charge pyrotechnique, ce générateur communiquant avec l'injecteur d'une trompe placée en aval, le collecteur de ladite trompe étant en communication avec au moins un orifice d'aspiration relié à l'enceinte devant être dépressurisée, et se caractérise en ce que ledit ensemble déprimogène est constitué par un appareil dont le corps est constitue d'une coquille externe,qui est munie dans sua partie avant d'une tubulure d'aspiration et de l'éjecteur de la trompe qui se raccordent au collecteur de cette trompe, et qui est munie dans sa partie arrière d'un dispositif de mise à feu d'une cartouche pyrotechnique , cette cartouche .1... pyrotechnique étant amovible et en contact avec l'injecteur de la trompe qui pénètre dans le collecteur de cette trompe, cette cartouche comportant un bloc de propergol et un inflammateur actionnable par le dispositif de mise à feu. Plus particulièrement, l'arrière de la coquille externe comporte une poignée qui peut avantageusement contenir le dispositif de mise à feu de la cartouche pyrotechnique, et l'injecteur est prolongé à l'arrière par un générateur pyrotechnique de gaz qui est muni d'une amorce pyrotechnique. Selon une variante d'exécution la coquille externe et le générateur pyrotechnique de gaz comportent un dispositif de guidage et de fixation temporaire de la cartouche sur le corps de l'appareil, ce dispositif assurant aux moyens de deux éléments de fixation, d'une part le positionnement relatif de l'inflammateur de la cartouche et du dispositif de mise à feu du corps de l'appareil, et d'autre part le positionnement relatif du générateur pyrotechnique par rapport au collecteur de la trompe. Selon un premier mode de réalisation,le dispositif de mise à feu est un dispositif de percussion mécanique et l'amorce pyrotechnique est située à la partie inférieure du générateur pyrotechnique de gaz. Selon un deuxième mode de réalisation le dispositif de mise à feu est un dispositif piezo électrique et la cartouche pyrotechnique est équipée d'une charge relai dtinflammation assurant la mise à feu du bloc de propergol, cette charge relai étant disposée à l'arrière de la cartouche pyrotechnique et débouchant dans le canal central du bloc de propergol placé dans cette cartouche. Plus particulièrement pour assurer le guidage de la cartouche la poignée du corps de l'appareil est surmontée par une première glissière sensiblement parallèle à l'éjecteur, une glissière complémentaire engrènant avec cette première glissière étant ménagée à la partie inférieure de la cartouche amovible. Ces glissières servent à guider la cartouche pyrotechnique amovible lors de sa fixation sur le corps de l'appareil et une variante du système de guidage peut consister à réaliser une cartouche comportant une forme extérieure cylindrique qui s'emboîte dans un logement correspondant du corps de l'appareil, une forme sensiblement circulaire étant particulièrement bien adaptée. Préférentiellement la cartouche pyrotechnique amovible est constituée par le générateur de gaz et par l'injecteur de la trompe qui sont solidaires l'un de l'autre, l'injecteur étant positionné par rapport au collecteur de la trompe au moyen du dispositif de guidage et de fixation temporaire. .1... Cette disposition constructive permet la réalisation d'un organe de sécurité intégré dans l'injecteur de la trompe, le fonctionnement de cet organe pouvant etre vérifié à tout moment, mais, selon une autre disposition constructive moins avantageuse, la cartouche pyrotechnique peut etre limitée au seul géné- rateur de gaz, l'injecteur de la trompe étant solidaire'du collecteur de cette trompe. La cartouche pyrotechnique comporte avantageusement un boitier extérieur fixé sur le générateur de gaz, ce bpitier se raccordant à la coquille externe du corps de l'appareil pour constituer une protection thermique complète, ce boitier ne présentant donc qu'une surface de contact limitée avec le générateur de gaz, de manière à réduire les échanges thermiques, et/ou, étant réalisé en un matériau isolant tel qu'une matière plastique. Les deux éléments de fixation sont préférentiellement disposés l'un à la partie inférieure du boitier extérieur de la cartouche, et l'autre à la partie supérieure de la poignée du corps de l'appareil, notamment lorsque des - glissières sont utilisées dans ces memes parties, et ces éléments de fixation temporaire constituent avantageusement un système de cliquet effaçable à ressort qui permet la fixation de la cartouche amovible sur le corps de l'appareil par simple poussée de la cartouche de l'arrière vers l'avant, le cliquet s'effaçant automatiquement dans ce sens de manoeuvre, mais nécessitant une intervention manuelle de dégagement pour permettre l'enlèvement delta cartouche. Selon une variante de construction, la cartouche pyrotechnique amovible est munie d'un dispositif de sécuritépermettant l'échappement des gaz de combustion de la charge du générateur pyrotechnique par des orifices de sécurité, ces orifices restant obstrués durant la combustion normale de la cartouche, et étant préférentiellement ménagés dans l'injecteur de la trompe de manière à ce qu'ils débouchent dans le collecteur de cette trompe. Avantageusement l'injecteur de la trompe comporte un piston interne dont l'alésage axial constitue l'orifice d'écoulement normal des gaz de combustion permettant l'injection, ce piston étant muni d'orifices latéraux qui sont placés en correspondance avec les orifices de sécurité de l'injecteur dans le cas où une surpression anormale des gaz de combustion apparaisse. Préférentiellement, l'extrémité de l'alésage axial, qui constitue l'orifice d'injection de la trompe, est utilisé comme tuyère du générateur de gaz. Selon une autre variante de construction, le dispositif de percussion mécanique logé dans la poignée de la coquille de l'appareil est constitué par une tige de percussion, qui s'étend sensiblement le long de cette poignée, qui est en contact avec le ressort moteur du percuteur et avec le ressort de rétraction du percuteur, et qui est actionnée par une pièce d'échappement. .1... Préférentiellement cette pièce d'échappement oscille autour d'un axe et est actionné par une détente pivotante extérieure à la coquille externe du corps de l'appareil, mais une pièce d'échappement coulissante commandée par un élément s'étendant le long de la poignée de l'appareil peut être utilisée. Pour faciliter le montage de l'ensemble déprimogène, la coquille externe du corps de l'appareil est préférentiellement réalisée en deux parties dont le plan de joint passe sensiblement, par l'axe d'écoulement des gaz dans l'injecteur de la trompe, et par la tige de percussion, cette coquille ménageant un espace vide autour de l'inJecteur et de l'éjecteur de la trompe, de manière à créer une isolation thermique qui est renforcée par l'utilisation d'une matière plastique pour réaliser la coquille externe. Selon un mode de construction particulier la tubulure d'aspiration est sensiblement parallèle à la poignée de la coquille externe, et disposée sous la partie avant de cette coquille, de manière à réaliser un ensemble déprimogène compact limitant les pertes de charge des écoulements, et préfé- rentiellement la tubulure d'aspiration est munie d'un clapet anti-retour. L'invention est explicitée par la description d'un exemple de réalisation dont la description suit, en se référant au dessin joint pour lequel - la figure 1 est une vue d'un appareil déprimogène selon l'inven tion, pour lequel l'une des deux moitiés de la coquille externe a été enlevée, de manière à faireapparattre I'arrangement interne représenté partiellement en coupe - la figure 2 est une vue de détail en coupe de l'injecteur de la trompe qui est solidaire du générateur de gaz, cet injecteur étant équipé d'un dispositif de sécurité. En se référant à la figure 1, l'ensemble pyrotechnique portatif déprimogène selon l'invention se présente sous la forme d'un pistolet dont la surface extérieure est essentiellement constituée par une coquille externe réalisée en deux parties obtenues par moulage d'une matière thermoplastique, la partie représentée (1) étant assemblée à la partie retirée, par l'intermédiaire de vis se plaçant dans les trous de fixation (2). Les deux parties de la coquille externe enserrent les pièces internes du pistolet qui comportent, d'une part à l'avant la tubulure d'aspiration (3) sensiblement parallèle à la crosse (6) de la coquille externe, et l'éjecteur (4) de la trompe,qui sont reliés par le collecteur (5) de cette trompe, et d'autre part à l'arrière le dispositif de percussion mécanique logé dans la crosse (6)- de la coquille du corps du pistolet. La tubulure d'aspiration (3) est constituée d'un embout de raccorde ment (7) permettant le maintien d'un tube souple supportant une dépression, cet embout étant vissé dans un clapet anti-retour (8) en enserrant une pièce de protection (9) de la détente (10), et ce clapet étant fixé au collecteur (5) de la trompe par l'intermédiaire d'un raccord (11). Le clapet anti-retour (8) est un clapet ultra-sensible, qui s'ouvre dès qu'une différence de pression de quelques dizaines de millibars existe et qui se referme très vite en étant parfaitement étanche au vide. Des clapets de ce type existent dans le commerce et l'exemple de réalisation décrit utilise le clapet référencé 3320 par la Société "SOCLA" de Châlon Sur Saune.. Le dispositif de percussion mécanique est constitué d'une tige de percussion (12) terminée par un percuteur annulaire (13), cette tige étant en contact avec le ressort moteur (14) du percuteur, et avec le ressort de rétraction (15) du percuteur, et étant actionnée par la pièce d'échappement (16) qui est en appui sur la saillie (17)- de la tige de percussion et qui oscille autour de l'axe (18), sous l'action du ressort de rappel (19) et de la détente (10) qui est ramenée en position d'armement par l'intermédiaire du ressort (20). La crosse (6) du corps du pistolet est surmontée par une glissière métallique en queue d'aronde male (21) qui est disposée parallèlement à l'éjecteur (4) et qui est solidaire de la coquille externe, cette glissière étant munie d'une perforation dans laquelle coulisse le percuteur annulaire et étant prolongée par un ergot (22) de fixation La cartouche pyrotechnique amovible est constituée essentiellement par le générateur de gaz (23) qui est solidaire de l'injecteur de la trompe (24). L'enveloppe du générateur de gaz est muni à sa partie inférieure d'une glissière en queue d'aronde femelle (25) adaptée à la glissière (21) et comporte une ouverture recevant l'amorce pyrotechnique (26) qui comporte une amorce à percussion annulaire sur laquelle est fixé un boitier de faible résistance qui contient une poudre d'allumage.Le fond de l'enveloppe du générateur est occupé par un bloc de propergol (27) à combustion frontale qui s'étend jusqu'au voisinage de l'amorce pyrotechnique. Le propergol utilisé est à base de nitrocellulose, de nitroglycérine et d'additifs divers, et le bloc est inhibé extérieurement. L'enveloppe du générateur est prolongée à l'arrière par un axe fileté (28) qui permet la fixation d'un boitier extérieur (29) en matière plastique, qui entoure la totalité du générateur de gaz et qui se raccorde à la coquille externe (1) du corps. Ce boitier comporte des nervures longitudinales internes de manière à limiter les surfaces' de contact avec l'enveloppe du générateur de gaz et il comporte à sa partie inférieure extérieure un cliquet effaçable (29) à ressort qui s'enclenche avec l'ergot de .1... fixation (22) de manière à assurer la solidarisation temporaire de la cartouche amovible sur le corps du pistolet. L'injecteur de la trompeequi fait partie de la cartouche pyrotechnique,est équipé d'un dispositif de sécurité représenté en détail à la figure 2. Le corps de l'injecteur comporte quatre orifices de sécurité (30) qui débouchent intérieurement dans un chambrage (31) prolongé à l'avant par un alésage dans lequel peut coulisser le piston interne (32) dont l'alésage central (33) forme l'orifice d'écoulement normal des gaz de combustion qui se termine par un ajutage (34) constituant la tuyère du générateur de gaz. Ce piston interne possède quatre orifices latéraux (35) qui sont isolés des orifices de sécurité (30) par l'intermédiaire d'une rondelle de cisaillement (36) qui assure le positionnement normal du piston interne, maintenu en appui sur cette rondelle au moyen d'un filtre en fils métalliques (37) en butée sur un anneau élastique (38). Le pistolet déprimogene selon l'invention est avantageusement stocké sans être équipé de sa cartouche pyrotechnique amovible. Au moment de son utilisation, l'enceinte dans laquelle un fluide doit etre prélevé est raccordée, par exemple au moyen d'un tube en caoutchouc dit "tube à vide", à l'embout de raccordement (7),et une cartouche amovible est engagée dans la glissière (21) jusqu'à ce que le cliquet effaçable (29) soit engagé dans l'ergot de retenue (22) solidaire de la coquille du corps du pistolet.Un enfoncement suffisant de la détente vers la crosse du pistolet provoque l'enfoncement de la tige de percussion en comprimant le ressort moteur (14) et lorsque la pièce d'échappement (16) a suffisamment pivoté pour dégager la saillie (17) de la tige de percussion, celle-ci remonte brusquement et le percuteur annulaire (13) vient frapper l'amorce à percussion qui enflamme la poudre d'allumage de l'amorce pyrotechnique, ce qui produit un dégagement de chaleur suffisant pour provoquer la mise à feu du bloc de propergol (27) à double base dont les gaz de combustion s'écoulent au travers du piston interne (32) de l'injecteur (24) et jaillissent avec une très grande vitesse par l'ajutage (34) dans l'éjecteur (4) de la trompe, ce qui entraîne une dépression dans la tubulure d'aspiration (3), l'ouverture du clapet anti-retour (8) permettant au fluide de l'enceinte raccordée au pistolet d'être aspiré et éjecté dans l'atmosphère au moyen de l'éjecteur (4) de la trompe. Dans le cas d'une surpression accidentelle apparaissant dans le générateur de gaz, la pression s'exerçant sur le piston interne (32) de l'injecteur (24) provoquera le cisaillement de la rondelle (36) et le piston interne avancera jusqu'à ce que l'épaulement (39) vienne en contact avec l'extrémité du chambrage (31), ce qui mettra en correspondance les orifices latéraux (35) du piston interne et les orifices de sécurité (30) .1... de l'injecteur. L'augmentation considérable de la section d'écoulement provoque, d'une part une brutale-chute de pression dans le générateur de gaz, ce qui tend à éteindre le bloc de propergol en combustion, et d'autre part une surpression dans le collecteur (5) de la trompe ; ce qui provoque la fermeture du clapet anti-retour (8) et l'expulsion de la totalité des gaz par éjecteur (4). A titre d'exemple de mise en oeuvre du pistolet déprimogène utilisé à la dépressurisation d'un matelas civière, constitué par une enveloppe souple partiellement remplie de billes de polystyrène expansé et contenant un volume d'air à aspirer d'environ 50 litres, la cartouche pyrotechnique amovible comprend un bloc de propergol double base, fabriqué par le procédé connu de moulage, dont la composition est la suivante : 57 Z de nitrocellulose- 30 % de nitroglycérine - 8 % de triacétine et 5 Z d'additifs divers.Un tel bloc de propergol brille à une pression voisine de 40 bars pendant 11 secondes, avec un débit massique sensiblement constant de 3,35 g/s, engendrant un total de 39 litres de gaz qui permettent de ramener la pression régnant dans le matelas civière de 1013 millibars à environ 500 millibars, la dépression étant suffisante pour rigidifier le matelas civière et permettre le transport d'un blessé préalablement placé sur le matelas civière. L'utilisation des matelas civières rigidîfiables par dépression pour le transport des blessés doit présenter la plus grande autonomie possible, et l'appareil déprimogène mis au point dans le' cadre de la présente invention convient particulièrement. L'appareil déprimogène peut également etre utilise dans tous les cas où une dépression doit etre obtenue rapidement et il peut etre mis en oeuvre par exemple pour vidanger des canalisations contenant un gaz, avant de réutiliser ces canalisations pour véhiculer un autre fluide, il peut également etre utilisé pour aspirer un liquide moyennant quelques adaptations dans le-dimensionnement. -REVENDICATIONS 1. Ensemble déprimogène comportant notamment un générateur de gaz équipé d'une charge pyrotechnique, ce générateur communiquant avec l'injecteur d'une trompe placée en aval, le collecteur de ladite trompe étant en communication avec au moins un orifice d'aspiration relié à l'enceinte devant Autre dépressurisée, caractérisé en ce que ledit ensemble déprimogène est. consti tué par un appareil-dont le corps est constitué d'une coquille externe, qui est munie, dans sa partie avant d'une tubulure d'aspiration et de l'éjecteur de la trompe qui se raccordent au collecteur de cette trompe, et qui est munie dans sa partie arrière d'un dispositif de mise à feu d'une cartouche pyrotechnique, cette cartouche pyrotechnique étant amovible et en contact avec l'injecteur de la trompe qui pénètre dans le collecteur de cette trompe, cette cartouche comportant un bloc de propergol et un inflammateur actionnable par le dispositif de mise à feu. 2. Ensemble déprimogène selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie arrière de la coquille externe comporte une poignée, cette poignée pouvant éventuellement contenir le dispositif de mise à feu de la cartouche pyrotechnique. 3. Ensemble déprimogène selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur est prolongé à l'arrière par un générateur pyrotechnique de gaz qui est muni d'une amorce pyrotechnique. 4. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la coquille externe et le générateur pyrotechnique de gaz comportent un dispositif de guidage et de fixation temporaire de la cartouche sur le corps de l'appareil, ce dispositif assurant aux moyens de deux éléments de fixation, d'une part le positionnement relatif de l'inflammateur de la cartouche et du dispositif de mise à feu du corps de l'appareil, et d'autre part le positionnement relatif du générateur pyrotechnique par rapport au collecteur de la trompe. 5. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de mise à feu est un dispositif de percussion mécanique. 6. Ensemble déprimogène selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'amorce pyrotechnique est située à la partie inférieure du générateur pyrotechnique de gaz. 7. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que-le dispositif de mise à feu est un dispositif piezo électrique. 8. Ensemble déprimogène selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inflammateur est disposé l'arrière de la cartouche pyrotechnique, cet inflammateur débouchant dans le canal central du bloc de propergol placé dans ladite cartouche. 9. Ensemble déprimogène selon la revendication 4, caractérise en ce que pour assurer le guidage de la cartouche, la poignée du corps de l'appareil est surmontée par une première glissière sensiblement parallèle à l'éjecteur, une glissière complémentaire engrènant avec cette première glissière étant ménagée à la partie inférieure de la cartouche amovible. 10. Ensemble déprimogène selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche amovible est constituée par le générateur de gaz et par l'injec teur de la trompe qui sont solidaires l'un de l'autre. 11. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications précédentes, caractéri sé en ce que la cartouche amovible comporte un boitier extérieur fixé sur le générateur de gaz, ledit boitier se raccordant à la coquille externe du corps de l'appareil pour constituer une protection thermique complète. 12. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 4 et 11, caractérisé en ce que les deux éléments de fixation sorit disposés l'un à la partie inférieure du boitier extérieur de la cartouche et l'autre à la partie supérieure de la poignée du corps de l'appareil. 13. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 4 et 12, caractérisé en ce que les éléments de fixation temporaire constituent un système de cliquet effaçable à ressort, qui permet la fixation de la cartouche amovible sur le corps de l'appareil par simple poussée de la cartouche de l'arrière vers l'avant. 14. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 1, 3, 8 ou 10, carac térisé en ce que la cartouche amovible est munie d'un dispositif de sécurité permettant l'échappement des gaz de combustion de la charge du générateur pyrotechnique par des orifices de sécurité, ces orifices restant obstrués durant la combustion normale de la cartouche. 15. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 10 et 14, caractérisé en ce que les orifices de sécurité soflt ménagés dans l'injecteur de la trompe et débouchent dans le collecteur de cette trompe. 16. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 10, 14 et 15, carac térisé en ce que l'injecteur de la trompe comporte un piston interne dont l'alésage axial constitue l'orifice d'écoulement normal des gaz de combus tion, ce piston étant muni d'orifices latéraux qui sont placés en corres pondance avec les orifices de sécurité l'injecteur dans le cas où une surpression anormale des gaz de combustion apparaisse. 17. Ensemble déprimogène selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de percussion mécanique logé dans la poignée est constitué par une tige de percussion, qui s'étend sensiblement le long de la poignée, qui est en contact avec le ressort moteur du percuteur et avec le ressort de rétraction du percuteur, et qui est actionnée par une pièce d'échap pement. 18. Ensemble déprimogène selon la revendication 17, caractérisé en ce que la pièce d'échappement oscille autour d'un axe et est actionnée par une détente pivotante extérieure à la coquille externe du corps de l'appareil. 19. Ensemble déprimogène selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coquille externe du corps de l'appareil est réalisée en deux parties dont le plan de joint passe sensiblement par l'axe d'écoulement des gaz dans l'injecteur de la trompe et par le plan moyen de la poignée, cette coquille ménageant un espace vide autour de l'injecteur et de l'éjecteur de la trompe. 20. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 1 et 19, caractérisé en ce que la coquille externe du corps de l'appareil est réalisée en une matière plastique. 21. Ensemble déprimogène selon I'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration est sensiblement parallèle à la poignée de la coquille externe, et disposée sous la partie avant de cette coquille. 22. Ensemble déprimogène selon l'une des revendications 1 ou 21, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration est munie d'un clapet anti-retour.