Brevet FR2428194A1 — publié le 19800104

La présente invention a pour objet un perfectionnement aux robinets à percuteur commandés à distance. Ces robinets sont destinés à être montés sur des récipients ou circuits de fluide sous forte pression comportant un diaphragme d'obturation de faible épaisseur susceptible d'être percé par un percuteur afin de libérer le fluide qui agit selon un processus prédéterminé à des fins de sécurite, de sauvegarde, de dépannage notamment comme fluide d'appoint ou comme fluide moteur normal notamment pour l'actionnement de verins, le gonflage de pneumatiques, la pulvérisation de produits, le poudrage, la peinture, le lavage sous pression etc. Le dispositif suivant l'invention concerne donc les domaines mentionnés ci-dessus, mais plus particulièrement le domaine de la sauvegarde en mer et le gonflage des radeaux pneumatiques de sauvetage. Ces radeaux sont gonflés avec du gaz carbonique par l'intermédiaire d'un robinet à percussion agissant sur le diaphragme d'une bouteille scellée hermétiquement. Par ailleurs, la commande est effectuée obligatoirement à distance, du fait que le radeau doit être obligatoirement à l'eau avant son gonflage. Les dispositifs existants de percussion comportent différents systèmes qui agissent toujours sur un organe pointu perforant le diaphragme scellé de la bouteille de gaz. D'autres dispositifs comportent un levier qui démultiplie la force exercée sur une manette et la transmettent à l'organe de percussion. Des dispositifs à came basculante et progressive procurent le même résultat final. I1 est également connu d'utiliser des dispositifs à came rotative qui agissent en poussant le percuteur. Certains dispositifs à ressort sont armés et doivent être désarmés au moyen d'une goupille. Toutefois, ce dernier mode de réalisation présente de nombreux inconvénients tels que la fatigue du ressort et sa rupture, le réarmement difficile, l'encombrement important, le verrouillage en position percutée obligatoire et compliqué. On connait également des dispositifs pyrotechniques qui assurent le lancement du percuteur, mais ils sont aussi complexes et ne présentent pas une sécurité totale. Or, une fiabilité totale est nécessaire notamment pour l'utilisation du dispositif en vue d'un moyen de sauvetage en mer. Aucun des dispositifs existants ne satisfait vraiment les conditions exigées dans le cas d'une commande du dispositif par câble. En effet, dans ce cas le dispositif doit être actionné quelle que soit l'orientation du câble, avec une force faible sur la commande à distance, pour des températures s'échelonnant entre - 3O0C et + 660C, dans un milieu marin corrosif et grippant (sel, sable). La fiabilité doit rester totale après plusieurs années de vieilissement de l'appareil. Les mêmes exigences de douceur et de fiabilité sont exigées dans le cas de commandes asservies à distance. La présente invention permet d'éviter les inconvénients des dispositifs existants et vise à satisfaire rigoureusement aux conditions très difficiles mentionnées ci-dessus. Conformément à la présente invention, le corps du robinet comporte un logement cylindrique fermé par un couvercle dans lequel est monté rotatif, un organe d'entraînement présentant un trou taraudé dans lequel est engagée une partie filetée du percuteur qui est maintenu coulissant axialement avec interposition d'un moyen d'étanchéité dans le corps et qui présente une pointe creuse de percussion du diaphragme, ledit organe d'entraînement étant immobilisé en rotation par rapport au corps par un moyen de sécurité plombé et susceptible d'être rompu. Dans le robinet suivant l'invention, le dispositif percuteur peut être commandé avec un effort manuel très modéré. Les formes, conceptions et matériaux mis en oeuvre, permettent d'éviter toutes les causes mécaniques de mauvais fonctionnement. L'actionnement manuel et la simplicité du dispositif utilisé permet au processus de fonctionnement de s'effectuer en toute sécurité avec une fiabilité totale. L'effort modéré de traction exercé sur le câble souple, permet des orientations de celui-ci dans des directions formant un cone si important qu'il peut être considéré comme multidirectionnel. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation et en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du robinet suivant l'invention - La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II II de la figure 1 - La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III III de la figure 1 - La figure 4 est une vue en plan de dessus du robinet représenté à la figure I - La figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation du robinet suivant l'invention - La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du robinet commandé par un moyen d'entralnement automatique et asservi. Aux figures 1, 2, 3 et 4 on a représenté un mode de réalisation d'un robinet suivant l'invention comprenant un corps 1 présentant un trou taraudé la par lequel il est vissé, avec interposition d'un joint d'étanchéité 8, sur une partie filetée correspondante de la tubulure 12a de passage du fluide d'une bouteille scellée 12 de fluide sous pression. Dans la tubulure 12a de la bouteille est disposé un diaphragme 16 assurant l'obturation du conduit de passage 12b du fluide, ledit diaphragme 16 étant maintenu par une bague filetée 7 vissée dans la tubulure 12a de la bouteille qui est d'un type standardisé. Le corps 1 comporte un conduit de sortie d'équerre lc et une tubulure 21 présentant une partie filetée sur laquelle est vissé un organe de raccordement à un circuit d'utilisation du fluide notamment un radeau pneumatique, ledit conduit lc de sortie assurant l'acheminement du fluide sous pression après percussion du diaphragme 16 (figures 5 et 6). A sa partie supérieure le corps 1 présente un logement cylindrique lb fermé par un couvercle fixé au moyen de deux vis 14, 14a sur le corps et dans lequel est monté en rotation libre avec de faibles jeux axial et radial, une bobine 3 qui présente un prolongement 3a traversant le couvercle 5 par un orifice 5a dans lequel il est guidé. Le prolongement 3a de la bobine 3 présente dans sa partie s'étendant à l'extérieur du corps 1, la forme d'un six pans 3b (figure 4) pour son entraînement au moyen d'une clé, mais il pourrait également comporter une fente pour l'entraînement par un tournevis. Le bobine 3 présente une gorge dans laquelle est monté un joint torique 10 en contact avec le couvercle 5 et assurant le freinage de la bobine 3 en rotation et l'étanchéité du logement lb de l'extérieur vers l'intérieur afin d'éviter la corrosion et les poussières grippantes. La bobine 3 présente un trou borgne central, taraudé 3d dans lequel est engagée une partie filetée correspondante 2a d'un percuteur 2 qui présente une partie à section carrée 2c (figure 1 et 3) guidée axialement dans un orifice correspondant ld de section carrée, prévu dans le corps 1. Cette disposition permettant de transformer le mouvement d'entraînement rotatif de la bobine en un mouvement de déplacement axial du percuteur 2. Dans sa partie médiane, le percuteur 2 présente une gorge dans laquelle est engagé un joint torique 9 qui évolue dans un alésage le du corps 1 et assure l'étanchéité entre le percuteur et le corps lors de la percussion du diaphragme 16. A l'intérieur de l'extrémité 2c à section carrée du percuteur, est emmanchée une pointe creuse 6 en métal durci au futée en biseau et pointue, de manière à percer le diaphragme 16 lorsque le percuteur est en position basse (figures 5 et 6), ledit percuteur présentant un conduit 2b reliant ladite pointe creuse 6 au conduit de sortie lc du fluide pour la position de percussion. La bobine 3 présente une gorge 22 dans laquelle un câble 4 de commande est enroulé d'un nombre de tours suffisant pour provoquer le déplacement du percuteur 2 en position de percussion. Le câble 4 est maintenu bloqué dans la bobine 3 au moyen d'une bille creuse 15, sertie sur ledit câble. Le câble 4 est en matière souple et peut être constituée d'un câble métallique très souple ou d'un câble textile, ce dernier étant utilisé de préférence dans l'application marine. L'autre extrémité du câble 4 est passée à travers un passe-fil 11 de forme arrondie et parfaitement lisse qui est emmanché à force, dans un trou 23 du corps 1. Le passe fil 11 qui est réalisé en matière non corrodable présente un orifice de passage lla du câble 4 dont le diamètre est légèrement inférieur ou égal à celui du câble 4, afin que celui-ci soit légèrement freiné au passage et permette un enroulement du câble sous légère tension sur la bobine pour éviter son emmêlement et afin de créer une étanchéité suffisante pour éviter les entrées de corps étrangers. Le passe-fil présente des formes rayonnées, tangentes à deux cônes llb et llc de grand angle, que le câble 4 vient longer à l'intérieur et à l'extérieur, afin de permettre une pos sibilité de débattement du câble suivant des angles maxima a plus 2 . Afin d'éviter les manoeuvres intempestives du dispositif lorsque celui-ci est en position armée comme représenté à la figure 1, celui-ci est plombé (figure 4). Les vis 14, 14a du couvercle 5 ont leurs têtes percées de trous 24 dans lesquels sont engagés des fils de plombage 13 de distance calculée qui passent également dans le corps en 1f et dans le trou 3c du prolongement extérieur 3a de la bobine 3. Ainsi les fils de plombage 13 empêchent toute rotation intempestive de la bobine 3 notamment au moyen d'une clé agissant sur le prolongement en forme de six pans 3b de la bobine. Par contre, lors de l'utilisation normale et en force par traction sur le câble 4, les fils de plombage 13 peuvent être rompus pour permettre la percussion du diaphragme 16. Le robinet fonctionne de la manière suivante Les différents organes du robinet étant dans la position représentée à la figure 1, c'est-à-dire le câble 4 enroulé sur la bobine et la pointe creuse 6 du percuteur en position haute à une certaine distance du diaphragme 16, on exerce une traction sur le câble 4 provoquant la rotation de la bobine qui entraîne par les parties filetées 3d et 2a, le percuteur 2 maintenu prisonnier axialement dans l'orifice ld, de telle sorte qu'il en résulte un déplacement axial de la pointe creuse 6 qui vient perforer le diaphragme 16 et met en liaison l'intérieur de la bouteille 12 avec le conduit de sortie lc du fluide (figures 5 et 6). Ce dispositif permet à partir d'un faible effort sur le câble 4, de transmettre un effort considérable sur le pointe 6 de percussion en fonction du diamètre d'enroulement du câble, du pas de la vis 2a du percuteur et de la course nécessaire à la percussion. Le dispositif étant irréversible, le percuteur reste en position basse quel que soit la force de poussée du fluide sous pression. Pour remettre le robinet en position haute de réarmement, il suffit d'entraîner en rotation la bobine 3 à l'aide d'une clé à tube qui agit sur le prolongement 3a de la bobine en forme de six pans. Cette action a pour effet de provoquer la remontée du percuteur et d'enrouler le câble 4 dans la gorge 22 de la bobine. Pendant l'opération de réarmement, le câble 4 est toujours tendu légèrement en raison du léger serrage dans le passe-fil 11. Le joint torique 10 permet d'opposer un léger freinage à la rotation de la bobine pendant le réarmement pour un enroulement correct du câble dans la gorge de la bobine. Après réarmement, on remet en place les fils de plombage de sureté 13 et le robinet est prêt pour un nouvel emploi. Dans certains cas le réarmement du robinet doit être effectué par un atelier spécialisé notamment après un naufrage du fait que l'ensemble du matériel notamment le radeau de sauvetage doit être contrôlé très sérieusement. Toutefois, pour les utilisations courantes, notamment le remplacement d'une bouteille de fluide, il est possible de faire effectuer le réarmement par un personnel non spécialisé. A la figure 5 on a représenté unevariante de réalisation du robinet dans laquelle le couvercle 5 est remplacé par un couvercle 17 ou chapeau présentant une forme de révolution tubulaire, vissé dans un trou taraudé 1h du corps 1. Une capsule de sûreté 8 en matière plastique est encliquetée à force sur le couvercle ou chapeau 17 de manière à constituer un organe d'étanchéité anti-corrosion du dispositif, ladite capsule recouvrant le prolongement 3b de la bobine présentant la forme d'un six pans, afin que l'on ne puisse ni le voir, ni le manipuler. Le fil de plombage 13 qui est engagé dans un trou 3c de la bobine 3, et dans au moins un trou du couvercle ou chapeau 17, passe par-dessus la capsule 18 interdisant son démontage. Cette disposition exige un décapsulage par un atelier agréé pour être réarmé. Une capsule neuve 18 étant remontée à chaque réarmement constituant ainsi, une garantie supplémentaire avec le plombage. Les joints toriques 9 et 10 du mode de réalisation de la figure 1 sont remplacés par un seul joint torique 19 assurant les mêmes fonctions d'étanchéité au fluide sous pression de la bouteille 12 et de légère friction permettant l'enroulement du câble 4 sur le bobine 3. A la figure 6 on a représenté une variante d'utilisation du robinet selon la figure 5, dans laquelle la rotation de la bobine 3 n'est plus manuelle au moyen d'un câble, mais assurée par un moyen motorisé et asservi. L'organe moteur 20 désigné couramment sous le terme "d'actuator" utilise soit, un fluide pneumatique ou hydraulique, soit le courant électrique. L'organe moteur 20 est vissé dans le filetage 1h du corps 1 de robinet et il comporte un entraîneur 20a présentant un logement en forme de six pans qui est engagé sur le prolongement 3a de la bobine qui présente également la forme d'un six pans. L'entraînement 20a est animé d'un mouvement de rotation dans un sens ou dans l'autre, exactement identique au mouvement manuel obtenu par le câble. La commande de l'organe moteur est réalisée a distance en agissant sur le fluide utilisé ou sur le courant électrique L'effort de rotation demandé étant très faible, les organes moteurs utilisés sont très petits et par conséquent, très économiques. Le câble souple 4 est utilisé dans ce cas soit comme commande manuelle de réarmement, soit comme commande manuelle de secours de percussion suivant qu'il est déroulé ou enroulé en position armée, non percutée. Lorsqu'il est utilisé comme commande manuelle de secours, le câble 4 est soumis à une tension permanente, assurée soit par un léger poids 25, soit par un ressort 26. Les robinets à percuteur à commande à distance suivant l'invention peuvent être utilisés dans le cas d'une bouteille ou d'un circuit scellés de fluide sous pression comportant un diaphragme qu'il est nécessaire de percuter pour la sortie du fluide. Ces robinets sont susceptibles d'être utilisés pour les usages suivants, mais de manière non limitative. Dans le domaine de la sécurité et de la sauvegarde, le dispositif peut etre utilisé pour le gonflage des radeaux pneumatiques, la commande à distance des extincteurs d'incendie, la decompression d'urgence d'un circuit de fluide dangereux, la manoeuvre par un fluide stocké sous pression de différents matériels (vannes, portes, sas, barrières, etc). En dehors de ce domaine le dispositif peut être utilisé comne moyen de manoeuvre à distance d'un fluide de commande occasionnelle ou de dépannage pour différents matériels (vérins, gonflage de pneumatiques, pulvérisation, poudrage, lavage sous pression, peinture, etc). I1 est également possible d'utiliser le robinet suivant l'invention avec des bouteilles scellées, destinées à fournir un fluide moteur normal. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple, non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement aux robinets à percuteur commandés à distancie et montés sur des récipients ou circuits de fluide sous pression comportant un diaphragme d'obturation susceptible d'etre percé par un percuteur afin de libérer le fluide sous pression, ledit percuteur étant monté dans un corps fixé sur un embout dudit récipient ou circuit, caractérisé en ce que le corps du robinet comporte un logement cylindrique, fermé par un couvercle et dans lequel est monté rotatif, un organe d'entraînement pré- sentant un trou taraudé dans lequel est engagée une partie filetée du percuteur qui est maintenu coulissant axialement avec interposition d'un moyen d'étanchéité dans le cops et qi présente unepointe creuse de percussion du diaphragme, ledit organe d'entraînement étant immobilisé en rotation par rapport au corps par un moyen de sécurité plombé et susceptible d'etre rompu. 2. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement est constitué d'une bobine présentant une gorge dans laquelle est enroulé un câble s'étendant à l'extérieur du corps par un passe-fil, et sur lequel est susceptible d'être exercée une traction pour l'entraînement en rotation de la bobine. 3. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couvercle monté sur le corps présente un orifice axial à travers lequel s'étend à l'extérieur du corps un prolongement de la bobine susceptible d'être entraînée par un outil de manoeuvre relié audit prolongement qui présente une forme multipans ou une fente. 4. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications I et 2, caractérisé en ce qu'un joint annulaire d'étanchéité, disposé entre le couvercle du corps et la bobine, constitue égarement un moyen de freinage de la bobine. 5. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un joint annulaire d'étanchéité est disposé entre le corps et le percuteur. 6. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le percuteur présente une partie comportant plusieurs faces qui est montée coulissante axialement dans un trou correspondant du corps. 7. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le passe-fil présente un diamètre égal ou légèrement inférieur au câble souple de telle sorte que le mouvement dudit câble est freiné et que l'étanchéité du logement intérieur du corps est assurée. 8. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le passe-fil présente des formes rayonnées, tangentes à deux cônes de grand angle que le câble vient longer à l'intérieur et à l'extérieur, ledit passe-fil présentant à l'extérieur, une possibilité de débattement du câble suivant des angles maxima a plus 2 ss 9. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps présente une tubulure reliée à un circuit d'utilisation du fluide et qui est en communication par un conduit intérieur du corps avec la pointe creuse du percuteur en position de percussion dans le diaphragme. 10. Perfectionnement aux robinets suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le couvercle est fixé sur le corps au moyen de vis dont les têtes sont traversées par un fil de plombage, engagé également dans un trou du corps et du prolongement de la bobine formant entraîneur. 11. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couvercle percé d'un trou axial traversé par le prolongement entraîneur de la bobine présente une forme de révolution tubulaire et il est vissé dans le corps du robinet. 12. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le prolongement de la bobine formant entraîneur et s'étendant à l'extérieur du corps est revêtu par une capsule d'étanchéité et de sûreté qui est encliquetée à force dans le couvercle. 13. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le couvercle vissé sur le corps comporte au moins un trou dans lequel est engagé un fil de plombage traversant également un trou prévu dans le corps et dans le prolongement entraîneur de la bobine. 14. Perfectionnement aux robinets suivant l'une quelconque des revendications 11, 12 et 13, caractérisé en ce que le fil de plombage de la bobine est disposé au-dessus de la capsule d'étanchéité et de sûreté. 15. Perfectionnement aux robinets suivant les revendications 1 et 11, caractérisé en ce qu'un seul joint annulaire de freinage, disposé entre la bobine et le corps, constitue également un moyen d' étanchéité. 16. Perfectionnement aux robinets suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que sur le corps du robinet est fixé un organe moteur comportant un axe d'entrainement qui est relié par un moyen de solidarisation avec le prolongement de la bobine formant entraineur et qui est actionné par un fluide sous pression ou un moyen électrique commandé à distance. 17. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le câble souple constitue un moyen de commande manuelle de réarmement qui est déroulé en position armée de non percussion, et enroulé en position de percussion. 18. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 16, caractérisé en ce quele câble constitue un moyen de commande manuelle de secours, qui est enroulé en position armée de non percussion et qui est déroulé en position de percussion, ledit câble étant soumis à une tension permanente, assurée par un poids ou un ressort.