Brevet FR2458015A1 — publié le 19801226

Perfectionnement aux robinets a percuteur commandés à distance. La présente invention a pour objet un perfectionnement aux robinets à percuteur commandés a distance. Ces robinets sont destinés a 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 a des fins de sécurité, de sauvegarde, de dépannage notamment comme fluide d'appoint ou comme fluide moteur normal notamment pour l'actionnement de vérins, 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 particulibre- ment le domaine de la sauvegarde en mer et le gonflage des radeaux pneumatiques de sauvetage. Ces radeaux sont gonflés avec du gaz carbonique ou autre gaz par exemple -de l'azote ou un mélange gazeux, par l'intermédiaire d'un robinet a percussion agissant sur le diaphragme d'une bouteille scellée hermétiquement. Par ailleurs, la commande est effectuée obligatoirement a distance, du fait que le radeau doit être obligatoirement a l'eau avant son gonflage. D'autres dispositifs comportent un levier qui démultiplie la force exercée sur une manette et la transmettent a l'organe de percussion. Des dispositifs a came basculante et progressive procurent le même résultat final. Il est également connu d'utiliser des dispositifs a came rotative qui agissent en poussant le percuteur. Dans les dispositifs connus a ressort, l'armement est réalisé parfois par une goupille, mais dans ce cas le réarmement est difficile. Certains autres dispositifs à ressort également, comportent un verrouillage à billes et l'échappement de l'organe de percussion s'effectue lorsque les billes s'escamotent dans des logements obliques. L'inconvénient majeur d'un tel dispositif réside dans le fait qu'il y a une possibilité de coincement des billes qui sont en contact les unes avec les autres dans ces logements obliques et qui peut annuler toute action du ressort sur le percuteur dont le fonctionnement est rendu impossible. Dans tous les dispositifs comportant un percuteur à ressort, l'action de percussion est directe, c'est a dire que l'effort manuel destiné à mettre en action -l'organe de percussion est exercé sur le ressort de mise en mouvement de la percussion. Or ce ressort présentant toujours un tarage important, il est nécessaire que l'opérateur fournisse un effort d'autant plus important pour libérer les organes de verrouillage de l'organe de percussion.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 a distance, pour des températures s'échelonnant entre - 300C et + 660C, dans un milieu marin corrosif et grippant (sel, sable). La fiabilité doit rester totale après plusieurs années de vieillissement de l'appareil. Les mêmes exigences de douceur et de fiabilité sont exigées dans le cas de commandes asservies a distance. La présente invention permet d'éviter les inconvénients des dispositifs existants et vise a satisfaire rigoureusement aux conditions très difficiles mentionnées ci-dessus. Conformément a la présente invention le couvercle reçoit un organe tubulaire de guidage s'étendant à l'intérieur du corps et présentant un alésage dans lequel est montée coulissante, une tige de commande reliée par sa partie supérieure a un moyen d'échappement solidaire d'un câble de manoeuvre, ledit organe de guidage présentant extérieurement une partie cylindrique sur laquelle est monté coulissant, un organe de percussion soumis a l'action d'un ressort principal en appui contre le couvercle, ledit organe tubulaire de guidage comportant des logements radiaux dans lesquels sont maintenues prisonnie- res radialement des billes qui sont en appui en position verrouillée sous l'action du ressort contre une partie conique de l'organe de percussion et contre la partie de la tige de commande de plus grande section et en position deverrouillée contre la partie de la tige de commande de section réduite. 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 cible souple permet des orientations de celui ci dans des directions formant un conte tout en lui permettant égale- ment une rotation sur lui-même par l'intermédiaire de la tige de commande. L'ensemble de ces possibilités permet de rendre la commande multi-directionnelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a 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 en position armée avant percussion. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II II de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus du robinet représenté a la figure 1. La figure 4 est une vue en élévation et en coupe longitudinale du robinet en position de percussion. La figure 5 est une vue en élévation et en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du robinet commandé par un moyeu d'entraînement automatique et asservj Aux figures 1, 2, 3, 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 9 sur une partie filetée correspondante de la tubulure lOa de passage du fluide d'une bouteille scellée 10 de fluide sous pression. Dans la tubulure lOa de la bouteille est disposé un diaphragme 16 assurant l'obturation du conduit de passage lOb du fluide, ledit diaphragme 16 étant maintenu par une bague filetée 11 vissée dans la tubulure lOa de la bouteille qui est d'un type standardisé. Le corps 1 comporte un conduit de sortie d'équerre lc et une tubulure 19 présentant une partie filetée sur laquelle est vissé un organe de raccordement à un circuit d'uti- lisation du fluide assurant l'acheminement du fluide sous pression après percussion du diaphragme 16 (Fig. 4 et 5). A sa partie supérieure le corps 1 présente un logement cylindrique lb fermé par un couvercle 5 vissé sur le corps 1 et sur lequel est fixé par l'intermédiaire d'un manchon vissé 13, un organe tubulaire de guidage 18 s'étendant à l'intérieur du corps 1 et présentant un alésage 18a dans lequel est montée coulissante, une tige de commande 6 présentant à sa partie supérieure qui s'étend dans le manchon 13 un logement 6d dans lequel est engagé en position d'armement un organe sphérique 12 solidaire d'un câble de manoeuvre 17. Ledit organe restant solidaire de la tige 6- (Fig.l) pendant une partie de la course où elle est prisonnière dans le logement 6d'et ensuite elle s'échappe dudit logement (Fig.4) en libérant le câble 17. A sa partie inférieure la tige 6 présente une partie décolletée 6b de section inférieure a celle de la partie médiane 6a qui coulisse dans l'alésage 18a, les parties 6a et 6b étant raccordées par une partie cônique 6c. Dans le manchon 13 il est prévu un chambrage dans lequel est monté autour de la partie supérieure de la tige 6 un ressort 14 qui a deux fonctions principales: - maintenir en position de verrouillage la tige 6 de com mande contre toute manoeuvre intempestive. - favoriser le réarmement de l'ensemble après percussion. L'organe de guidage 18 présente extérieurement une partie cylindrique 18b sur laquelle est monté coulissant un organe de percussion constitué d'un manchon 3 comportant a sa partie supérieure, coulissant contre l'organe de guidage 18,un chambrage 3b avec une partie cônique 3a, ledit manchon 3 présentant un alésage taraudé dans lequel est vissé un embout 15 sur lequel est fixé a son extrémité un percuteur 8 présentant une partie affutée en biseau et pointue, de manière a percer le diaphragme 16 lorsque le percuteur est en position basse (Fig.4), ledit percuteur présentant un conduit 8a reliant la pointe creu se au conduit de sortie îc du fluide pour la position de percussion. A sa partie inférieure le manchon 3 présente un épaulement 3c contre lequel est en appui l'une des extrémités d'un ressort principal 2 en appui par son autre extrémité contre le fond 5a du couvercle 5. L'organe tubulaire de guidage 18 présente des logements cylindriques 18c dans lesquels sont maintenus prisonnières radialement des billes 4 qui sont.en appui en position verrouillée (Fig. 1) sous l'action du ressort 2 contre une partie conique 3a du manchon 3 et contre la partie 6a de la tige 6 de plus grande section. En position deverrouillée les billes 4 sont en appui contre la partie 6b de section réduite de la tige de commande 6. Les billes 4 présentent un diamètre supérieure à la longueur radiale des logements 18c de telle sorte que les billes dépassent dans le chambrage 3b du manchon 3 lorsque le dispositif est en position verrouillée 'et dans la partie comprise entre l'alésage 18a de l'organe de guidage 18 et la partie 6b de la tige de section réduite lorsque le dispositif est en position déverrouillée. Afin de faciliter le débattement dans toutes les directions du câble 17, il est également possible d'utiliser une tige 6 en deux parties montées pivotantes l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que la partie inférieure maintenue serrée par'les billes 4 n'empêche pas la rotation de la partie supérieure solidaire du câble 17. En raison de l'utilisation du robinet dans des conditions où il subit la corrosion de l'ambiance marine et pour interdire toute pénétration d'eau ou de corps étrangers qui pourraient nuire a la fiabilité du fonctionnement de l'ensemble le corps 1 est muni d'une gaine souple 20 présentant un orifice de passage 20a du câble de manoeuvre 17 et de la tige 6! ladite gaine présentant autour de l'orifice de passage 20a un bourrelet circulaire 20b et à sa partie supérieure une forme cônique de grand angle a, a 1 pour le débattement du câble de manoeuvre. A sa partie inférieure la gaine souple 20 est munie d'un fil de plombage 21 engagé dans des bossages 22 prévus sur la gaine et entrainant le corps 1 et la tubulure 19. De même la tige 6 présente a sa partie supé e rieure un trou 23 dans lequel est engagé un fil de plombage 24 afin d'empêcher toute manoeuvre intempestive en dehors de la commande au moyen du câble 17. -Le robinet suivant l'invention fonctionne de la manière suivante Les différents organes du robinet étant dans la position représentée à la figure 1 tous les organes de déclanchement plombés et le percuteur 8 en position haute à une certaine distance du diaphragme 16, on exerce une traction sur le câble 17 qui provoque le déplacement vers le haut de la-tige de commande 6 dont la course permet le dégagement des billes 4 dans la partie 6b de l'axe 6 et le dégagement de l'organe sphérique 12 6d permettant la libération du câble 17 et sa séparation du robinet. Les billes 4 n'étant plus en contact avec la partie cônique 3a du manchon 3 le ressort principal 2 peut libérer instantanément son énergie potentielle en faisant coulisser le manchon 3 suivant son alésage 3d autour des billes 4 qui sont repoussées dans l'espace compris entre l'alésage 18a et la partie 6b de la tige de commande 6.Le percuteur 8 à pointe creuse solidaire de l'embout 15 lui-même fixé sur le manchon 3 vient perforer le diaphragme 16 tFig. 4) et met en liaison l'intérieur de la bouteille'*lO avec le conduit îc du fluide. Après échappement du câble 17, la tige de commande 6 reste en contact par sa partie cônique 6c contre les billes 4 sous l'action du ressort 14. Pour remettre le robinet en position haute de réarmement on procède aux opérations préalables suivantes - dévissage du robinet de la bouteille 10 au moyen du filetage 1osa, - remise en place de l'organe sphérique 12 solidaire du câble 17 dans le logement 6d de la tige de commande 6, Lorsque ces opérations sont effectuées, il suffit de pousser la base 15a de l'embout 15 pour réarmer le robinet en comprimant le ressort 2, de manière a ce que les billes 4 soient repoussées oar la partie 6a de la tige 6 dans le chambrage 3b du manchon et viennent en appui contre-la partie cônique 3a du manchon 3 après sa remontée.Ce réarmement nécessitant une grande énergie, il est nécessaire d'utiliser notament un vérin ou tout autre moye mécanique et d'effectuer cette opération dans un atelier spécialisé. Après réarmement les fils de plombage de sureté sont remis en place et le robinet est prêt pour un nouvel emploi. A la figure 5 on a représenté une variante de réalisation du robinet dans laquelle on a supprimé le tirage manuel du câble de traction par un moyen motorisé et asservi. Dans le cas de la figure 5 l'organe moteur 25 est un vérin utilisant un fluide hydraulique ou pneumatique dans lequel la tige 6 a été remplacée par une tige 26 solidaire d'un piston non représenté au dessin. La commande de l'organe moteur est réalisée a distance en agissant sur le fluide utilisé ou sur le courant électrique dans le cas d'une électro-vanne. L'effort de déclenchement demandé étant très faible, les organes moteurs utilisés sont très petits et par conséquent très économiques. Suivant une autre variante un câble souple 27 utilisé pour une commande manuelle de secours est soumis à une tension permanente, assurée soit par un léger poids 28 soit par un ressort 29. Les robinets a percuteur a commande à distance suivant l'invention peuvent être utilisés dans le cas d'une bouteille ou d'un circuit scellé de fluide sous pression comportant un diaphragme qu'il est nécessaire de percuter pour la sortie de 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 être utilisé pour le gonflage des radeaux pneumatiques, la commande à distance des extincteurs d'incendie, la décompression 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 comme moyen de manoeuvre a 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 a 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 a titre d'exemple, non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement aux robinets à percuteur commandés à distance et montés sur des récipients ou circuits de fluide sous pression comportant un diaphragme d'obturation susceptible d'être percé par un percuteur afin de libérer le fluide sous pression, ledit percuteur étant monté dans un corps fermé par un couvercle et fixé sur un embout dudit récipient ou circuit caractérisé en ce que sur le couvercle est monté un organe tubulaire de guidage s'étendant à l'intérieur du corps et présentant un alésage dans lequel est montée coulissante une tige de commande reliée par sa partie supérieure a un moyen d'échappement solidaire d'un câble de manoeuvre, ledit organe de guidage présentant extérieurement une partie cylindrique sur laquelle est monté coulissant un organe de percussion soumis à l'action d'un ressort principal en appui contre le couvercle, ledit organe tubulaire de guidage comportant des logements radiaux dans lesquels sont maintenues prisonnières radialement des billes,qui sont en appui en position verrouillée sous l'action du ressort contre une partie cônique de l'organe de percussion et contre la partie de la tige de commande de plus grande section et en position deverrouillée contre la partie de la tige de commande de section réduite. 2. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les billes présentent un diamètre supérieur à la longueur radiale des logements, elles dépassent dans un chambrage de l'organe de percussion lorsque le dispositif est en position verrouillée et dans la partie comprise entre l'alésage de l'organe de guidage et la partie de la tige de section réduite lorsque le dispositif est en position deverrouillée. 3. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la tige de commande est soumise à l'action d'un ressort secondaire en appui contre le fond d'un chambrage du couvercle ou d'un manchon rapporté sur le couvercle, ledit ressort secondaire assurant le maintien de la tige de commande en position verrouillée lorsque sa partie de plus grande section est en contact avec les billes. 4. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la partie de la tige de commande de section réduite est raccordée à la partie de grande section par une partie cônique qui coopère avec les billes pour engager celles ci dans leurs logements lors du réarmement du robinet. 5. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de percussion est constitué d'un manchon monté coulissant sur l'organe de guidage et comportant un chambrage avec une partie cônique d'appui des billes, ledit manchon comportant un embout sur lequel est fixé le percuteur, ledit embout comportant un joint d'étanchéité entre la chambre du dispositif de commande et le conduit de passage du fluide. 6. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que sur le corps du robinet est disposée une gaine souple présentant un orifice de passage du câble de manoeuvre et de la tige de commande , ladite gaine présentant autour de l'orifice de passage avec un bourrelet circulaire, une forme cônique de grand angle pour le débattement du câble de manoeuvre. 7. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 6 caractérisé en ce que la gaine souple de protection est plombée autour du corps du robinet et de sa tubulure. 8. Perfectionnement aux robinets suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la tige de commande présente un trou dans lequel est monté un fil de plombage. 9. Perfectionnement aux robinets -suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la tige de- commande est en deux parties, dont une partie solidaire du câble de manoeuvre est susceptible de pivoter autour de son axe. 10. Perfectionnement aux robinets suivant llune quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que sur le corps du robinet est fixé un organe moteur relié à la tige de commande et qui est actionné par un fluide sous pression, un moyen électrique commandé à distance ou une commande manuelle de secours par câble. 11. Perfectionnement aux robinets suivant l'une quelconque des revendications 1 a 9 caractérisé en ce que le câble constitue un moyen de commande manuelle de secours qui est enroulé en position armée de non percussion et qui est tiré en position de percussion, ledit câble étant soumis a une tension permanente, assurée par un poids ou un ressort.