Brevet FR2488661A1 — publié le 19820219

La présente invention. se rapporte à un dispositif accumu- lateur de pression, notamment destiné à être utilisé dans une installation hydraulique pour amortir les pulsations ou pour emmagasiner de l'énergie. Il est connu, dans une installation hydraulique, d'utili- ser à diverses fins, par exemple pour amortir les pulsations ou emmagasiner de l'énergie, un dispositif accumulateur qui comporte un réservoir de pression ayant un. orifice de liquide, par exemple de l'huile, adapté à être relié par une ligne hy- draulique. Un. ensemble vessie est disposé à l'intérieur du ré- servoir et un accès est ménagé vers l'intérieur de la vessie pour charger celle-ci avec du gaz sous pression. Lorsque la pression. du liquide est supérieure à la pression. du gaz chargé dans la vessie, le liquide est admis à entrer par l'orifice de liquide à l'intérieur du réservoir et à comprimer davantage le gaz dans la vessie. Lorsque la pression, dans la ligne hydrauli- que diminue, la vessie augmente de volume et l'énergie emmaga- sinée dans le gaz est retransmise à l'installation hydraulique. De nombreux moyens pour monter la vessie dans le réservoir sont actuellement commercialisés. Dans certains cas, la bouche ouverte de la vessie est reliée à un anneau qui, à son.tour, est soudé à la paroi intérieure du réservoir de pression.. Dans d'autres constructions, l'anneau de retenue relié à la vessie, est soudé à une moitié du réservoir de pression tan- dis qu'une seconde ligne de soudure complète la formation. du réservoir et fixe l'anneau en position. Dans d'autres agencements d'accumulateurs connus, la bou- che ouverte ou ouverture de charge de gaz de la vessie, est fixée à une tige ou queue qui, à son tour, est montée dans un orifice ménagé à une extrémité du réservoir de pression. Dans des dispositifs de ce dernier type, en. vue d'empêcher les fui- tes de liquide et de gaz, des constructions complexes faisant intervenir des joints toriques, des brides de serrage et ana- logues ont été jusqu'à présent nécessaires. Une autre difficulté, inhérente aux dispositifs connus jusqu'à présent, dans lesquels une tige de montage forme un moyen. pour fixer la vessie en. position., réside dans la tendance de la vessie à se séparer de cette tige pendant le fonctionne- ment, d'o il résulte une défaillance de l'accumulateur. Des exemples d'accumulateurs du type dans lequel la ves- sie est montée au moyen d'une tige, sont donnés par exemple par les brevets américains No 3 230 975 du 25 Janvier 1966, 3 232 318 du ler Février 1966 et 3 920 047 du 18 Novembre 1975. La présente invention vise un accumulateur hydraulique amélioré, ayant des moyens de montage pour la vessie, qui com- portent une tige ou queue fixée à la vessie et s'étendant vers l'extérieur dans un orifice ménagé dans l'extrémité de charge de gaz d'un. réservoir de pression. La vessie et la tige sont construites et disposées de façon à assurer un montage robuste de la vessie et à définir un agencement étanche contre les fuites de liquide et de gaz, sans qu'il soit nécessaire d'uti- liser des dispositifs d'étanchéité complexes, tels que des joints toriques, et autres joints, des brides de serrage ou analogues. Plus particulièrement, l'ensemble de montage comporte une vessie ayant une bouche liée à l'extrémité inférieure d'une tige qui, à sontour, est montée sur le réservoir de pression. La tige comporte à son extrémité inférieure, une collerette d'arrêt qui, en position. montée, s'engage contre la surface intérieure du réservoir entourant l'orifice. La tige comporte, en outre, une collerette de compression, de plus grand diamètre que la collerette d'arrêt; cette collerette de compression comporte un bord annulaire dirigé vers le haut. La bouche de la vessie est assujettie dans une gorge annu- laire définie entre les collerettes sus-indiquées et comporte un bourrelet annulaire ascendant lorsque cette bouche est exemp- te de contrainte. Le bourrelet est situé à distance radiale, entre le bord de la collerette de compression et la périphérie externe de la collerette d'arrêt, de telle sorte qu'après ser- rage d'un. écrou, le bourrelet soit comprimé intérieurement et réagisse contre le réservoir de pression de façon à exercer des forces de compression élevées pour assurer l'étanchéité à la fois au gaz et au liquide, autour de l'orifice. La présente invention a pour objet un dispositif accumula- teur hydraulique du type à vessie, présentant un nouvel agence- ment de montage de la vessie, qui est peu onéreux à fabriquer et qui est très efficace pour assurer un joint durable, étanche au gaz et au liquide, au niveau de l'extrémité de l'accumula- teur présentant le moyen de charge de gaz. un dispositif accumulateur suivant l'invention comporte un réservoir de pression. ayant deux extrémités et un. orifice de charge de gaz à une première extrémité et un. orifice de liquide à l'autre extrémité, un ensemble vessie étant monté dans l'ori- fice de gaz, cet ensemble comportant une tige ayant un corps cylindrique fileté extérieurement s'étendant vers l'extérieur à travers l'orifice de gaz et un.e partie de montage à l'intérieur du réservoir et est caractérisé en. ce que cette partie de mon- tage comporte une collerette d'arrêt en. relation voisine espa- cée avec l'extrémité intérieure de la tige et une collerette de compression de plus grand diamètre que la collerette d'arrêt à l'extrémité intérieure de la tige, cette collerette de compres- sion, comportant un bord annulaire ascendant dirigé vers la pre- mière extrémité du réservoir, lesdites collerettes définissant entre elles une gorge annulaire, une vessie en. élastomère sup- portée par la partie de montage de la tige, cette vessie compor- tant une lèvre annulaire s'étendant à l'intérieur de la gorgeet assujettie à cette gorge, cette vessie comportant un. bourrelet annulaire formé intégralement avec elle et formant iine saillie ascendante lorsque la vessie est exempte de contrainte, cette saillie s'étendant au-dessus de la collerette d'arrêt, le dia- mètre extérieur du bourrelet étant plus grand que celui de la collerette d'arrêt et plus petit que le diamètre dudit bord, et un. écrou de serrage monté sur la partie filetée de ladite tige et réagissant contre la paroi extérieure du réservoir qui entou- re l'orifice de gaz, ledit écrou comprimant en. serrage ledit bourrelet en lui faisant épouser la paroi intérieure du réser- voir qui entoure la collerette d'arrêt et en refoulant l'excé- dent de matière de la vessie élastomère radialement à l'inté- rieur dans ladite gorge. Une forme d'exécution. est ci-après décrite, à titre d'e- xemple, en référence aux dessins annexés -dans lesquels la figure 1 est une vue en. coupe verticale d'un dispositif accumulateur suivant l'invention., avant serrage complet du mé- canisme de support de la vessie; la figure 2 est une vue en. coupe partielle, à plus grande échelle, montrant la position. des éléments après serrage de la vessie Dans le mode de réalisation. représenté aux figures 1 et 2, on voit à la figure 1 un dispositif accumulateur hydraulique qui comporte un réservoir de pression ayant une partie ou coquille supérieure il présentant une bouche 12 ouverte vers le bas. Le réservoir de pression comporte une coquille infé- rieure 13 ayant un raccord 14 à son extrémité inférieure. Ce raccord permet de relier le réservoir au conduit d'une in.stal- lation. hydraulique. Un. orifice de liquide 15 est formé à l'extrémité supérieu- re du raccord 14. Cet orifice de liquide comporte un organe annulaire en. élastomère ou autre organe amortisseur analogue 16, connu en soi, pour empêcher un contact direct de l'en.sem- ble vessie qui sera ci-après décrit, avec les parties métalli- ques du réservoir de pression, entourant l'orifice de liquide 15. Les coquilles 11 et 13 peuvent être reliées par une sou- dure annulaire 17, et ainsi qu'il ressort de ce qui suit, cette soudure 17 est réalisée après montage de la vessie. L'ensemble vessie 18 qui est représenté à la figure ldan.s sa condition. exempte de contrainte, est formé en une matière élastomère telle que du néoprène et peut comporter un bouton. 19 moulé dans la matière de la vessie d'une manière adjacente à son extrémité inférieure 20. La fonction du bouton. rigide 19 est de coopérer avec l'organe amortisseur annulaire 16 et d'em- pêcher l'extrusion de la vessie par l'orifice de liquide. La vessie 18 présente une bouche ouverte 21. L'ensemble vessie 18 est relié à une tige 22 formant une queue de montage. Cette tige de montage 22 comporte un. corps généralement cylindrique 23 ayant un filetage externe 24. Une collerette d'arrêt 25 qui s'étend radialement, est formée sur la surface extérieure de la tige 22 en relation espacée par rapport à l'extrémité intérieure 26 de cette tige. Une colle- rette de compression 27 est formée à l'extrémité intérieure de la tige. Les collerettes espacées 25 et 27 définissent entre elles une gorge annulaire 28 ouverte vers l'extérieur. La péri- phérie extérieure de la collerette de compression 27 comporte sur sa surface supérieure un bord annulaire ascendant 29. L'ensemble vessie 18 est relié à la tige 22 en étant as- sujetti à celle-ci ou moulé in situ avec elle. La vessie com- porte une lèvre annulaire 30 dirigée vers l'intérieur, qui s' ?48866 1 étend dans la gorge 28 définie entre les collerettes espacées verticalement 25 et 27. L'ensemble vessie comporte, en outre, un bourrelet annu- laire 31 formé intégralement avec elle, qui dans la condition exempte de contrainte de la vessie montrée à la figure 1, fait saillie vers le haut au-dessus de la collerette d'arrêt 25. L'espacement radial du bourrelet 31 par rapport à l'axe de la tige 22, est tel que le bourrelet soit situé à l'extérieur de la collerette d'arrêt 25 mais à l'intérieur du bord 29 de la collerette de compression 27. L'ensemble vessie et la tige qui lui est assujettie sont montés avant que les moitiés de coquilles ne soient soudées l'une avec l'autre, comme on. l'a indiqué plus haut. Pour ce montage, on engage la tige vers l'extérieur dans l'orifice 32 ménagé à l'extrémité supérieure 33 du réservoir de pression. Puis, on visse un. écrou de serrage 34 sur la partie filetée 24. Les parties sont représentées à la figure 1 dans une posi- tion légèrement serrée de l'écrou 34. L'assemblage est complé- té par serrage de l'écrou 34 jusqu'à la position.représentée à la figure 2, o la collerette d'arrêt 25 est montée serrée contre la surface intérieure du réservoir de pression entourant l'orifice 32, la face inférieure de l'écrou 34 réagissant con- tre la face extérieure de l'extrémité supérieure 33 du réser- voir de pression. par suite d'un tel serrage, le bourrelet ascendant 31 de la vessie est poussé vers le bas dans l'espace défini entre les collerettes 25 et 27. La compression du bourrelet vers l'inté- rieur augmente sensiblement la densité de la matière élastomère à l'intérieur du bord ascendant 29. Il en. résulte des forces radiales vers l'intérieur et axiales qui poussent ou emprison- nent la matière de la vessie dans l'espace compris entre les collerettes. En. outre, une force de compression. ascendante est exercée par le bourrelet 31 contre la surface annulaire qui en- toure l'orifice 32 de l'extrémité supérieure 33 du réservoir de pression. Ainsi, le bourrelet comprimé 31 forme un joint d' étanchéité au liquide entre le réservoir de pression et la ves- sie et empêche un. passage du liquide vers l'extérieur autour de la vessie à travers l'orifice. D'une manière analogue, les forces s'exerçant vers l'intérieur qui résultent du fluage de la matière élastomère dans la gorge annulaire 28 entre les col- lerettes 25 et 27 réalisent un joint d'étanchéité au gaz et empêchent efficacement la vessie de se déplacer par rapport à la tige. Ainsi, grâce à la configuration des collerettes et du bourrelet ascendant, on obtient un effet synergétique d'oua il résulte que la vessie est empêchée de se démonter, tandis qu' est réalisé simultanément un joint d'étanchéité efficace et permanent pour le liquide et le gaz, par suite du serrage de l'écrou. D'une manière usuelle, la tige 22 peut comporter un pas- sage 35 dirigé vers le haut, au sommet duquel est montée une. valve de charge de gaz 36, de telle sorte que la vessie puisse être chargée avec du gaz sous pression. D'après ce qui précède, on. appréciera que le dispositif accumulateur suivant l'invention est agencé d'une manière sim- ple et forme un. moyen pour monter facilement l'ensemble vessie assujetti à une tige de charge de gaz, sans l'utilisation d'un joint torique ou de brides de serrage ou autres dispositifs annexes d'étanchéité. Le serrage de l'écrou augmente non seule- ment l'étanchéité des joints au gaz et au liquide, mais a en outre pour effet d'empêcher la vessie de se déplacer radiale- ment par rapport à sa liaison, avec la tige de support. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d' exécution décrite et représentée, mais embrasse toutes varian- tes dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1) Dispositif accumulateur comportant un réservoir de pres- sion ayant deux extrémités, et un orifice de charge de gaz à une première extrémité et un orifice de liquide à l'autre ex- trémité, un ensemble vessie monté dans l'orifice de gaz, cet ensemble vessie comportant une tige formant queue, ayant un corps cylindrique fileté extérieurement et s'étendant vers 1' extérieur dans l'orifice de gaz et une partie de montage dans ladite vessie, dispositif caractérisé en ce que cette partie de montage comporte une collerette d'arrêt en. relation. voisine espacée avec l'extrémité intérieure de ladite tige et une col- lerette de compression de plus grand diamètre que la colleret- te d'arrêt à l'extrémité intérieure de la tige, cette colleret- te de compression comportant un bord annulaire ascendant diri- gé vers la première extrémité du réservoir, ces collerettes définissant entre elles une gorge annulaire, une vessie en élastomère supportée par la partie de montage de la tige, cet- te vessie comportant une lèvre annulaire s'étendant à l'inté- rieur de la gorge et assujettie à cette gorge, cette vessie comportant un. bourrelet annulaire formé intégralement avec e-Ue et formant une saillie ascendante lorsque la vessie est exempte de contrainte, cette saillie s'étendant au-dessus de la colle- rette d'arrêt, le diamètre extérieur du bourrelet étant plus grand que celui de la collerette d'arrêt et plus petit que le diamètre dudit bord, et un. écrou de serrage monté sur la par- tie filetée de ladite tige et réagissant contre la paroi exté- rieure du réservoir qui entoure l'orifice de gaz, ledit écrou comprimant en serrage ledit bourrelet en, lui faisant épouser la paroi intérieure du réservoir qui entoure la collerette d' arrêt et en refoulant l'excédent de matière de la vessie en élastomère radialement vers l'intérieur dans ladite gorge. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bord, dans la condition. serrée de l'écrou, est dis- posé en. relation. espacée par rapport à la première extrémité du réservoir. 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matière élastomère, disposée dans ladite gorge, est Plus dense dans la condition. de. serrage de l'écrou, que darin la condition. desserrée.