Brevet FR2488662A1 — publié le 19820219

La présente invention se rapporte à un dispositif réser- voir de pression notamment accumulateur plus particulièrement du type divisé en deux chambres par une vessie extensible en élastomère. Une chambre du réservoir de pression est reliée à un orifice de liquide communiquant avec une ligne hydraulique. L'autre chambre est chargée avec du gaz sous pression. On utilise couramment des accumulateurs hydrauliques comme amortisseur de pulsations ou comme dispositifs emmagasi- nant de l'énergie. D'une manière usuelle, de tels dispositifs accumulateurs comportent un réservoir de pression ayant une vessie montée dans ce réservoir. La vessie peut être fixée et supportée à un anneau de retenue qui est relié par soudure à l'une des deux coquilles dont le réservoir est fait. Puis on complète l'assemblage, en disposant la deuxième coquille sur la première coquille et en reliant par soudure les deux oequilles D'après ce qui précède, on comprend qu'il n'existe pas de moyen pratique pour retirer et remplacer la vessie lorsque celle-ci se perfore ou devient autrement défaillante. En fait, il est alors nécessaire de remplacer le dispositif accumulateur en entier. Des exemples de dispositifs accumulateurs du type décrit sont donnés par les brevets américains n0 3 690 347 du 12 Sep- tembre 1972 et 3 881 519 du 6 Mai 1975. Un accumulateur à vessie réparable est montré dans le brevet américain 3 960 179. Mais le dispositif de ce brevet nécessite l'utilisation d'un réser- voir forgé et usiné et est par conséquent cotiteux. La présente invention a pour objet un dispositif réser- voir de pression notamment accumulateur dans lequel l'ensemble vessie peut être inséré par l'orifice de charge de gaz. De cette façon, en cas de rupture de la vessie soit par fatigue, par contact avec des liquides corrosifs ou par perforation par des matières pulvérulentes entraînées etc..., l'accumulateur n'a-pas besoin d'être démonté et il est seulement nécessaire de remplacer l'ensemble vessie. Plus particulièrement, le dispositif réservoir de pression notamment accumulateur de pression réparable suivant l'invention comporte une coquille ayant un orifice de charge de gaz et un ensemble vessie qui peut être inséré par cet orifice.Un nouvel ensemble de retenue de vessie est prévu et comporte un anneau de verrouillage ayant une première dimension transversale plus grande que l'orifice de charge de gaz et une deuxième dimension transversale plus petite que cet orifice de charge de gaz, de telle sorte que l'anneau puisse être inséré en bout à l'inté- rieur du réservoir dé pression, par l'orifice en disposant 1' anneau avec sa plus petite dimension alignée avec l'axe du réservoir. De cette façon, l'anneau peut être introduit à l'in- térieur du réservoir tandis qu'une queue ou tige qui est fixée à la vessie peut être passée vers l'extérieur par une ouverture formée dans l'anneau. Afin d'éviter l'extrusion des parties de la vessie dans des espaces qui sont définis entre l'orifice et la plus petite dimension de l'anneau, l'ensemble de retenue comporte une pla- que de retenue ayant des portées descendantes qui sont montées dans l'orifice-et qui sont juxtaposées et remplissent l'espace compris entre l'anneau et l'orifice. L'invention vise ainsi un dispositif réservoir de pres- sion notamment accumulateur de pression réparable par son sommet. L'invention concerne également un dispositif réservoir de pression notamment accumulateur du type décrit dans lequel la vessie et son ensemble de retenue associé peuvent être in- troduits à l'intérieur du réservoir de pression en position opérative, par l'orifice de charge de gaz. L'invention concerne en outre un dispositif du type dé- crit qui comporte un anneau de verrouillage en matière rigide adapté à être introduit dans l'orifice de charge de gaz et interposé entre la vessie et le réservoir de pression, en cao- binaison avec une plaque de verrouillage qui remplit les es- paces compris entre l'anneau de retenue de verrouillage et 1' orifice, de façon à ménager une surface solide essentiellement ininterrompue entre la vessie et l'orifice et empêchant l'ex- trusion de la vessie par-l'orifice. Une forme d'exécution de l'invention est ci-après dé- crite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus en plan d'un disposi- tif accumulateur du type décrit; la figure la est une vue latérale en élévation, à plus petite échelle, du dispositif accumulateur suivant la figure 1; la figure 2 est une vue en coupe verticale, à plus grande échelle, suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais suivant la ligne 3-3 de la figure 1, c'est-àdire décalée de par rapport à la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective éclatée, partiel- lement en coupe, des éléments de l'ensemble de retenue de la vessie. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, on voit à la figure la, un dispositif accumulateur 10 sui- vant l'invention. Ce dispositif comporte un réservoir de pres- sion rigide 11 ayant des extrémités supérieure et inférieure généralement hémisphériques 12 et 13 respectivement, et un col 14 ayant un orifice de liquide de type usuel. Le col 14 est relié à un boîtier 15 auquel des conduits peuvent être raccor- dés, de telle façon que le liquide de l'installation hydrauli- que puisse entrer dans le réservoir par l'orifice de liquide. L'orifice de liquide, le boîtier et les moyens pour les relier à une ligne hydraulique sont de type usuel et ne sont pas décrits en détail dans ce qui suit. L'invention se rapporte plus particulièrement à des moyens grâce auxquels l'ensemble vessie 16 qui comprend la queue 17 et la vessie 18 peut être monté d'une manière démon- table dans un orifice de charge de gaz 19 ménagé à l'extrémité supérieure 12 du réservoir de pression 11. Plus particulièrement, la vessie 18 qui est formée en matière élastomère telle que Néoprène, est munie d'une queue métallique ou tige 17. De préférence, la vessie est moulée in situ sur un bord saillant radial ou collerette 20 formé à 1' extrémité inférieure de la queue 17. La queue peut comporter un épaulement annulaire 21 di- rigé radialement vers l'extérieur, et un épaulement adjacent 22 faisant face ver le haut, la partie annulaire supérieure 23 de la vessie étant, de préférence, en alignement coplanaire avec la surface 22. La queue 17 comporte un passage 24 de charge de gaz, di- rigé axialement et peut être couverte par un chapeau fileté 25. En outre, ainsi qu'il est usuel, une valve de charge de gaz anti-retour (non représentée) peut être montée dans la partie supérieure du passage 24. La vessie 18 comporte un passage axial 26 qui forme une continuation du passage 24 de la queue 17 et forme un accès à l'intérieur de la vessie. La dimension transversale de la collerette 20 est choisie en fonction du diamètre du passage 19 de telle manière que la vessie, lorsqu'elle est dégonflée, puisse être facile- ment pliée et passée par l'orifice, de même que la partie su- périeure plus épaisse de la vessie à l'endroit o elle est fixée à la bride. Afin d'éviter que l'ensemble vessie puisse être extrudé vers l'extérieur 19 lorsque la vessie est chargée avec du gaz sous pression, et pour retenir l'ensemble vessie en position, un ensemble anneau de verrouillage 27 est prévu. Les détails de construction de celui-ci sont représentés notamment aux figures 2, 3 et 4. L'ensemble anneau de verrouillage comporte un organe métallique rigide 28 qui a généralement en plan une forme de disque, mais qui présente une paire de parties latérales op- posées de dimension réduite 29 et 30. Dans l'exemple représen- té ces parties 29 et 30 ont la forme de parois parallèles ver- ticales. Ainsi qu'il ressort des figures 2 et 4, l'espacement ou la distance entre les parois 29 et 30 est plus petite que le diamètre de l'orifice 19. Mais, ainsi qu'on le voit à la figure 3, le plus grand diamètre D de l'anneau de verrouillage 27 est plus grand que le diamètre-de l'orifice 19. Les extrémités arrondies 31 et 32 de l'anneau de ver- rouillage 27 comportent une bride 33 faisant saillie latérale- ment. L'anneau 27 comporte en outre une partie inclinée 34 faisant face vers le haut et incurvée pour épouser la courbure des parois intérieures du réservoir de pression qui entoure l'orifice. Un collier annulaire 35 en élastomère est moulé sur la bride 33 de l'anneau de verrouillage. Ce collier, dans la partie adjacente aux parois 29 et 30, comporte des parties plates 36 et 37 faisant face vers le haut. Ainsi.qu'on le voit plus particulièrement aux figures 2 et 4, l'ensemble anneau de verrouillage 27 peut être inséré à l'intérieur du réservoir de pression, en pliant le collier élastique 35 vers l'intérieur, en-alignant les parois laté- rales 29 et 30 avec l'axe du réservoir de pression et en enga- geant l'anneau de verrouillage à l'intérieur du réservoir. Lorsque l'anneau est déplacé jusqu'à la position repré- sentée à la figure 2, les parties en élastomère exposées, c'est- à-dire les parties plates 37 et 36 - en l'absence de renfor- cement -. peuvent, à la suite d'une pression suffisante à 1' intérieur de la vessie, être extrudéesvers l'extérieur par l'orifice 19. Pour empêcher une telle extrusion vers l'exté- rieur, on prévoit une plaque de retenue 28, dont la configura- tion est représentée plus particulièrement aux figures 2, 3 et 4. La plaque de retenue 38 comporte une partie supérieure 39 en forme de disque et une partie inférieure centrale plate dont sont issues deux portées 41 et 42. Ces portées comportent des parois planes 43 et 44 faisant face vers l'intérieur, res- pectivement,- qui, dans la condition assemblée, s'étendent in- timement d'une manière adjacente aux parois 29 et 30, respec- tivement, de la plaque de retenue 38. Une gorge annulaire 45 ouverte vers l'extérieur est formée autour de la périphérie de la plaque de retenue 38. Cette gorge entoure un joint to- rique 46 faisant saillie radialement, ou autre joint analogue. La plaque 38 comporte une ouverture 47 dirigée axialement, dans laquelle est formée une gorge annulaire 48 faisant face vers l'intérieur, qui porte un joint torique 49 faisant saillie vers l'intérieur. La tige 17 comporte une partie filetée 50 formant un point d'ancrage pour un écrou de verrouillage 51 et un organe ou rondelle 52 faisant saillie radialement. Le montage du dispositif résulte de ce qui précède. Lorsqu'on désire monter (ou remplacer) la vessie, l'en- semble vessie 16 est d'abord introduit à l'intérieur par l'o- rifice 19. Puis, de la manière indiquée précédemment, l'ensem- ble anneau de verrouillage 27 est inséré à l'intérieur du ré- servoir de pression par l'orifice 19 en le disposant de telle façon que le plan de l'anneau soit aligné avec l'axe du réser- voir de pression, tandis que les parois 29 et 30 sont essen- tiellement alignées avec la direction de l'axe du réservoir de pression. Avec le collier en élastomère 35 défléchi ou replié, il est ainsi facile de passer l'anneau à l'intérieur du ré- servoir. Puis, la queue 17 est sortie vers le haut et vers 1' extérieur, par l'ouverture 53 formée dans l'anneau 28 et tirée vers l'extérieur, le plan de l'ensemble anneau 27, à ce moment, étant basculé jusqu'à une position perpendiculaire à l'axe du réservoir de pression et de la queue. On observera, en particulier à la figure 3, que le mou- vement de la queue et de l'anneau 27 dans une direction vers l'extérieur est limité par contact métal sur métal entre la partie inclinée 34 de l'ensemble anneau 27 et les parties de parois intérieures du réservoir de pression entourant le per- çage 19. Avec la queue et l'ensemble anneau 27 positionnés comme on vient de le dire, la plaque de retenue 38 est abaissée sur la queue de telle façon que les portées 41 et 42 soient alignées avec les- Éarties de parois latérales planes 29 et 30 de l'anneau de verrouillage. Dans cette condition d'assemblage, les parties de pa- rois intérieures 43 et 44 de la plaque sont juxtaposées inti- mement avec les parties de parois latérales planes 30 et 39 respectivement. Puis la rondelle de retenue 52 est positionnée de telle façon que son ouverture 52' entoure la partie filetée de la queue 17 et l'écrou de verrouillage 51 est serré sur la queue. Le serrage de l'écrou de verrouillage 51 emprisonne, d'unqanière serrée, les éléments dans la position indiquée, de telle sorte que l'épaulement annulaire 22 de la bride porte contre la sous-face de l'anneau de verrouillage 28 et que la sous-face 40 de l'anneau de retenue 38 porte contre la surface 28 dirigée vers le haut de l'anneau de verrouillage. Les surfaces intérieures 41' et 42' des portées 41 et 42, respectivement, s'engagent notablement contre les parties planes 36 et 37 du collier 35 en élastomère, de telle sorte que l'extrusion de la vessie et/ou du collier est empê- chée d'une manière positive, puisque toutes les parties de 1' orifice au dessus de la vessie sont couvertes par les parties métalliques de l'anneau ou de la plaque. Il apparaît également que la partie inclinée 35' du collier qui est disposée entre la vessie et la partie de paroi intérieure du réservoir de pression entourant l'orifice, em- pêche la vessie de toucher le réservoir de pression dans cette région, ce qui rend l'ensemble parfaitement résistant à des endommagements suivant l'interface de l'orifice et du réservoir. On observera également que les joints toriques 46 et 49 constituent des joints d'étanchéité résistants à la pression, avec l'orifice et le diamètre extérieur de la queue 17, res- pectivement. Lorsqu'on désire démonter une vessie, par exemple si elle est endommagée, le processus est simplement inverse, c'est-à-dire l'écrou de verrouillage 51, la rondelle 52 et la plaque de retenue 38 sont enlevés, la vessie qui a été dépres- surisée est enfoncée, la queue la première à l'intérieur du ré- servoir, l'anneau de retenue est déplacé de sa position entou- rant l'orifice 19-aligné avec l'axe du réservoir, et est dé- placé vers l'extérieur, à la suite de quoi la vessie peut être facilement retirée. On appréciera qu'avant de retirer la vessie, il convient de relâcher la pression à l'intérieur du réservoir. A cet effet, de manière usuelle, la valve de relachement de pression ou le chapeau 25 peut être fixé à la queue, par exemple par filetage conique (non représenté) qui, au moment du dévissage, procure automatiquement une sortie de pression avant démontage des éléments. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite et représentée mais embrasse toutes va- riantes dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1) Dispositif réservoir de pression notamment accumula- teur de pression réparable par le haut, codportant un orifice de liquide à une extrémité et étant fermé à l'autre extrémité, cette ex- trémité ayant un orifice s'étendant axialement, un ensemble vessie monté à cette autre extrémité, l'ensemble vessie compor- tant une queue rigide oblogue ayant une collerette annulaire d'un diamètre plus petit que l'orifice, cette tige comportant un passage de charge de gaz dirigé axialement, un organe vessie comportant une ouverture de montage et lié par moulage avec cette collerette, un anneau de verrouillage séparable monté sur la tige, dispositif caractérisé en ce que cet anneau a une partie diamétrale de plus grand diamètre que l'orifice et une seconde partie diamétrale comportant des bords latéraux réduits opposés espacés par une distance plus petite que le diamètre de l'orifice, de telle sorte que l'anneau puisse être inséré en bout à l'intérieur du réservoir par l'orifice lors- qu'il est incliné dans la direction de l'axe du réservoir, cet anneau comportant une ouverture centrale de diamètre plus grand que la queue et plus petit que la collerette, la queue faisant saillie vers l'extérieur par l'ouverture et à travers l'orifice, de telle sorte que l'anneau est inséré entre les parois du ré- servoir entourant l'orifice et la collerette, une plaque de re- tenue s'étendant vers le bas dans l'orifice, cette plaque com- portant des portées faisant face vers le bas et ayant une for- me complémentaire de celle des dites parties latérales rédui- tes, ces portées étant disposées en juxtaposition avec les par- ties latérales, cette plaque ayant une partie de diamètre ex- térieur s'engageant avec une faible tolérance dans l'orifice et une ouverture intérieure entourant la queue, une partie fi- letée formée sur la queue à l'extérieur du réservoir, et un ensemble écrou de verrouillage vissé sur la partie filetée de la queue et comportant une sous-face qui réagit contre le ré- servoir, cet ensemble écrou poussant en serrage cette collerette vers l'extérieur contre l'anneau, et la plaque vers l'intérieur contre l'anneau, de telle sorte que l'ensemble vessie soit fixé d'une manière démontable dans le réservoir de pression. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties latérales réduites dudit anneau compor- tent des parties planes s'étendant axialement par rapport au réservoir et lesdites portées comportent des portions de sur- faces opposées s'engageant avec lesdites parties planes. 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque de retenue comporte une gorge extérieure circonférentielle formée sur le diamètre extérieur et une gorge intérieure dirigée vers l'intérieur d'une manière radiale for- mée à l'intérieur de ladite ouverture, un joint intérieur dis- posé dans la gorge intérieure en engagement d'étanchéité avec ladite queue et un joint extérieur dans la gorge extérieure en engagement d'étanchéité avec l'orifice. 4) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau de retenue comporte un collier annulaire en élastomère s'étendant radialement au-delà, et interposé entre, les parties du réservoir qui entourent l'orifice. ) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque de retenue comporte une gorge extérieure circonférentielle formée sur le diamètre extérieur et une gorge intérieure dirigée vers l'intérieur radialement formée à l'in- térieur de ladite ouverture, un joint intérieur disposé dans la gorge intérieure en engagement d'étanchéité avec la queue et un joint extérieur dans ladite gorge extérieure en engagement d'étanchéité avec ledit orifice. 6) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parties dudit anneau s'étendent vers le haut dans l'orifice, les parties latérales réduites sont disposées dans l'orifice et espacées des parois définissant ledit orifice, et lesdites portées s'étendent dans et remplissent sensiblement les espaces compris entre les parties latérales réduites et les parois définissant ledit orifice. 7) Dispositif suivant la revendication 6,caractérisé en ce que les parties latérales réduites de l'anneau comportent des parties planes s'étendant axialement par rapport au réser- voir, et lesdites portées comportent des parties de surfaces opposées s'engageant avec lesdites parties planes. 8) Dispositif suivant la.revendication 6, caractérisé en ce que la plaque de retenue comporte une gorge extérieure circonférentielle formée sur le diamètre extérieur et une gorge intérieure dirigée radialement vers l'intérieur, à l'intérieur de ladite ouverture, un joint intérieur disposé dans la gorge intérieure en engagement d'étanchéité avec la queue et un joint extérieur dans la gorge extérieure en engagement d'étan- chéité avec ledit orifice. 9) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'anneau de retenue comporte un collier annulaire en élastomère s'étendant radialement au-delà, et interposé entre, les parties dudit réservoir qui entourent ledit orifice.