Brevet FR2495581A1 — publié le 19820611

Le demandeur a décrit dans les brevets français N 7240290, N 7405122 et N 7600539 des récipients utilisant une chambre à vide pour assurer la diffusion sous pression d'un produit contenu dans une chambre à fluide, le volume variable de la chambre à vide précitée étant réalisé, soit par un ensemble cylindre-piston, soit par un soufflet en matière élastique. Ainsi qu'il ressort des exposés de ces brevets, de tels récipients procurent, par rapport aux récipients connus, plusieurs avantages décrits dans lesdits exposés. Le Demandeur constate que les moyens caractéristiques qui procurent de tels avantages peuvent être encore perfectionnés et peuvent de ce fait permettre, d'une part la réalisation des récipients simples, bon marché et d'un volume réduit et d'autre part d'étendre le domaine d'applications desdits dispositifs à la manière des ressorts pour emmagasiner et restituer une énergie mécanique. La présente invention propose dans ce but, un dispositif dans lequel le volume variable de la chambre à vide est réalisé par un ou plusieurs éléments autonomes assemblés entre eux, chacun desdits éléments composés des deux parois en matière élastique, les deux parois précitées assemblées entre elles sur leurs rebords d'une façon étanche dans une position dans la- quelle leurs faces intérieures s'appliquent sans Jeu l'une contre l'autre, les organes étant prévus, permettant par un effort de traction appliqué de l'extérieur, d'écarter l'une de l'autre les deux faces intérieures précités, en créant entre elles un vacuum. Il faut préciser que le terme paroi ou organe est employé dans le sens le plus large, englobant les différentes formes, tailles, épaisseurs ou matiàres desdites parois ou desdits organes. C'est ainsi, par exemple, que les parois précitées peuvent astre réalisées plates ou en forme de ventouses applaties pendant leur assemblage par pairss, avoir la forme d'un disque ou d'une rondelle, avoir leurs faces s'appliquant uns contre l'autre lisses ou profilées, présenter ou pas des moyens particuliers, assurant leur assemblage, ces moyens fermés d'un seul tenant avec lesdites parois ou non, etc. Les organes permettant d'écarter les parois des chambres à vide l'une de l'autre, peuvent également avoir des formes, des tailles ou des matieres différentes, correspondant au but qui doit réaliser le dispositif suivant l'invention. Plusieurs avantages peuvent Qtre dégagés d'un dispositif ainsi constitué. 1 La pression fournie par le dispositif armé, est pratiquement constante pour n' importe quelle position relative des parois formant les chambres à vide. En effet, la création dans chaque chambre à vide d'une capacité à partir d'un volume pratiquement nul, assure la réalisation d'un vide extrame- ment poussé entre les parois desdites chambres, de telle façon que la pression différentielle entre la pression atmosphérique agissante sur les faces extérieures des parois précitées et le vide régnant à l'intérieur desdites parois, reste constante. 2. Le dispositif, suivant l'invention, composé de plusieurs chambres à vide autonomes, formées par des parois minces, réalise un ensemble rigide et légers, supprimant les déformations irrégulières d'un soufflet étanche, soumis à la traction. 3. Le dispositif suivant l'invention, peut réaliser d'une façon simple pour uns charge donnée une flèche quelconque, par l'assemblage de olusieurs chambres à vide réalisant la somme des flèches de chacune des chambres creci- tées. 4. Le dispositif suivant l'invention dans lequel une caractéristisue, choi sie d'avance, lie l'accroissement d'une flèche à l'augmentation d'une charge (effort extérieur) est facilement réalisée par un assemblage des chambres à vide présentant des parois des surfaces différentes, lesdites surfaces sxpo- sées à la pression atmosphérique déterminant les charges nécessaires pour les écarter les unes des autres 5. Le poids d'un dispositif suivant l'invention, présentant les chambres à vide avec les surfaces des parois importantes, est beaucoup plus léger que le poids d'un ressort d'accier capable de fournir un travail identique important, mais avec une pression décroissante. 6. Le dispositif suivant l'invention, dans une position libre, dans laquelle les faces intérieures des parois formant les chambres à vide sont on contact sans jeu les unes avec les autres, présente une forme très compacte et occupe un volume extrémement réduit. 7. Les parois en forme des ventouses formées par paires d'un seul tenant, peuvent Astre assemblées entre elles pour former les chambres à vide étanches du dispositif suivant l'invention, par une simple pression, applatissant lesdites ventouses de façon telle que leurs faces intérieures se touchent sans jeu entre elles. Plusieurs autres avantages apparaîtront par la suite, en permettant en particulier, de réaliser en monomatiàre un ensemble composé d'une chambre à fluide en forme d'un soufflet, entouré des chambres à vide annulaires suivant l'invention. Les objets caractéristiques et avantages de ltinvention ressortiront par ailleurs de la description que l'on va en donner ci-après, portant sur plusieurs modes de réalisation choisis à titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés La figure 1 montre en prespective un dispositif suivant l'invention, comportant une seule chambre à vide, ladite chambre représentée dans une position libre, dans laquelle les faces intérieures de ses parois, en forme de disques plats, se touchent. La figure 2A est une vue en coupe verticale montrant, séparés les uns des autres, les divers éléments constitutifs d'un dispositif comportant trois chambres à vide et constituant un des modes de réalisation de l'inventio La figure 2 B est une vue en élévation montrant le dispositif de la figure 2A avec les éléments constitutifs assemblés entre eux par pression. La figure 2 C est une coupe axiale verticale montrant le dispositif de la figure 2 B avec les parois des trois chambres à vide écartées par un effort de traction appliqué de l'extérieur. La figure 3 est une coupe axiale, verticale d'un dispositif suivant l'invention, comportant une seule chambre à vide, composée des deux parois en forme de rondelles plates, représentées dans la position libre dans laquelle leurs faces intérieures se touchent. La figure 4 est une coupe axiale, verticale d'un dispositif semblable à celui de la figure 3, les parois an forme de rondelles plates composant les trois chambres i vide sont représentées dans la position écartée. La figure 5 est uns coupe axiale, verticale du dispositif de la figure 4, dans lequel le soufflet central, formé par les parois des 3 chambres à vide, est obturé à ses deux extremités,par des cloisons transversales étanches. La figure 6 A montre en coupe axiale, verticale le soufflet central de la figure 5 formé d'un seul tenant avec deux rondelles plates radialement surdimensionnées sur chaque pli convexe de la paroi en accordéon dudit spuf flot. Sur la figure 6 B le mye soufflet est représenté aplati avec les bords extérieurs des rondelles fixés les uns aux autres par paires, de façon à former les chambres à vide annulaires entourant le soufflet central. La figure 6 C est une coupe axiale verticale d'un détail des parois destinées à être assemblées entre elles pour former des chambres à vide, les- dites parois ayant la forme des ventouses. Sur la figure 6 D le dispositif de la figure 6 B, muni d'une valve, est représenté avec les parois des chambres à vide écartées les unes des autres par un effort extérieur et maintenues dans cette p osition par un fluide enfermé sous pression dans le soufflet central. Les éléments identiques ou équivalents portent les mêmes indices sur toutes les figures. Styla figure 1 deux disques plats 1 et 2, s'appliquant sans jeu l'un contre l'autre, sont fixés l'un à l'autre, d'une façon étanche, sur leurs rebords extérieurs 3 par soudure, collage ou un autre procédé, pour former une chambre à vide. Les deux éléments 4 et 5 formés en monomatière avec les disques 1 et2, ou fixés sur leurs faces extérieures, permettant par un effort de traction appliqué sur ces éléments, d'écarter les faces intérieures des disques 1 et 2, et créer entre elles un vide extrêmement poussé. Comme il a été expliqué plus haut, dans un tel dispositif, une force de rappel axiale agissante entre la position dans laquelle les deux parois sont écartées l'une de l'autre et la position libre dans laquelle elles se touchent, reste sensiblement constante. Il est clair que la flèche totale d'un tel dispositif comportant plusieurs chambres à vide est égale à la flèche d'une seule chambre à vide, déterminée par la distance maximum de ses parois écartées, multipliée par le nombre des chambres à vide du dispositif précité. Sur la figure 2 A les éléments A, B, C et D représentent les quatre éléments constitutifs d'un dispositif suivant l'invention. Les deux éléments B et G, fermés chacun d'un seul tenant par deux parois-ventouses 2 - 1' et 2' - I1",formeront une chambre à vide ou disposi- tif, tandis que les éléments A et D, chacun formé également d'un seul tenant, par une ventouse 1 ou 2" et un organe 4 ou 5, placés d deux extrémités du dispositif, formeront avec les ventouses 2 et 1" deux autres chambres à vide et permettront en mAme temps d'exercer un effort de traction nécessaire à la création du vacuum dans les chambres à vide précitées. Sur la figure 2 B les quatre éléments A, B, C et D sont fixés les uns aux autres par une pression extérieure-appliquée pendant le montage, cette pression applatissant les ventouses 1 et 2, 11 et 2', 1u et 2" de telle fa çon que leurs faces intérieures viennent an contact sans jeu les unes avec les autres, en les réunissant dans cette position applatie, d'une façon étan- che, la pression atmosphérique assurant cette fixation. I1 est évident que, dans un tel dispositif, l'effort de traction appliqué de l'extérieur ne doit jamais dépasser la résistance offerte par la pression atmosphérique agissant sur les faces extérieures des ventouses ou que la flèche du dispositif précité soit limitée par une butée. Sur la figure 2 C le dispositif de la figure 2 S est représenté -avec les faces intérieures des ventouses écartées les unes des autres par un effort de traction appliqué de-l1extérieur sur les organes 4 et 5, lesdites ventouses formant par paire 1-2, 1'-2', et 1"-2" les trois chambres à vide suivant l'invention. Il faut préciser que le nombre des chambres à vide, formées par des éléments tels que B ou C peut être quelconque et ne dépend que de la flèche maximum demandée au dispositif soumis à une charge donnée. Sur la figure 3, deux parois en forme de rondelles plates 6 et 7 reposant sans jeu l'une sur l'autre, sont fixées l'une à l'autre d'une façon étanche sur leurs bords extérieurs 3 et sur leurs bords intérieurs 8 par soudure, collage ou un autre procédé quelconque, pour former une chambre à vide annulaire, les deux éléments tubulaires 9 et 10 en monomatière avec les rondelles 6 et 7 ou fixés sur les plages circulaires 11 et 12, permettant d'écarter les faces intérieures des rondelles 6 et 7 et créer entre elles un vacuum extrêmement poussé. Sur la figure 4, trois chambres à vide annulaires R, S et T, formées chacune par une paire de rondelles 4 astiques, plates 6-7, 6'-7' et 6"-7" sont assemblées entre elles par soudure, collage, clipsage à la détente élastique ou un autre procédé quelconque, sur les plages circulaires 13 et 14 disposées entre leurs bords extérieurs et leurs bords intérieurs, les éléments 9 et 10 étant fixés sur les plages Il et 12 disposés aux deux ex- précités du dispositif. On voit sur la figure 4 que les parties des rondelles 6-7, 6'-7' et 6"-7", à llintérieur des plages circulaires 11, 13, 14 et 12 forment une paroi en accordéon U, disposée au centre et entourée par les chambres à vide annulaires R, S et T. Dans la figure 5, une cloison transversale étanche 15, comportant une bague 16 équipée d'une valve 17, fixée sur la plage circulaire 11 à l'ex- trémité de la paroi en accordéon U et le fond étanche 18, fixé sur la plage 12 à l'autre extrémité de la paroi U, forment avec ladite paroi un récipient étanche, muni d'une valve et entouré des chambres à vide annulaires, ledit récipient en forme d'un soufflet rempli d'un produit liquide ou pâteux, permettant une diffusion sous pression dudit produit. Un récipient ainsi constitué, présente par rapport aux récipients con- nus, plusieurs avantages très importants 1. La chambre à fluide et les chambres à vide annulaires ayant la paroi de séparation en accordéon commune, le volume global du dispositif, rempli d'un fluide et prêt à astre utilisé, est tries réduit, ledit volume étant déterminé uniquement par la somme des volumes de ces chambres. 2. Le récipient vide, avant le remplissage avec les parois des chambres à plat appuyées les unes contre les autres, occupe un volume extr8mement réduit, ce qui diminue dlune façon considérable les frais de transport des dispositifs vides vers les lieux de leur conditionnement, ainsi que les frais de leur stockage et de leur manutention. 3. Deux soufflets concentriques, les pourtours des plis périphériques du soufflet central solidaires avec les pourtours des plis concaves du soufflet extérieur, réalisent un dispositif très rigide, éliminant dans la position armée, les déformations irrégulières de ces parois. 4. Il ne reste pratiquement aucun produit non distribué dans un récipient vide, utilisé complètement, la capacité restante de la chambre à fluide d'un tel récipient déterminée par les petits trous circulaires disposés dans les centres des rondelles aplaties, étant très réduite. Le dispositif suivant l'invention, représenté sur la figure 5, peut être réalisé en monomatière, par deux opérations à partir d'un récipient 19 en forme d'un soufflet représenté sur la figure 6 A, le récipient 19 présentant sur les plis périphériques 20 et 20' de sa paroi en accordéon U deux parois circulaires, plates? radialement surdimensionnées 22-21' respectivement 22'-21", ces plis périphériques formés aux deux extrémités du récipient 19 ne comportant chacun qu'une paroi 21 et 22". Dans la figure 6 8 le récipient 19, aplati par une pression extérieure, se trouve dans une position dans laquelle les faces extérieures, voisines de la paroi en accordéon U, agrandies par les faces des parois plates, radialement surdimensionnées 21, 22, 21'l 22', 21", 22" se touchent sans jeu entre elles, en permettant par un procédé connu quelconque, l'assemblage par paire des rebords périphériques des parois formées sur les plis voisins de la paroi U, en réalisantainsi entre les faces intérieures des parois 21-22, 21$"22' et 21"-22" les trois chambres à vide annulaires entourant le récipient 19. Dans la figure 6 C, le détail à une échelle plus grande, montre en coupe une partie des parois du récipient 19, ayant la forme des ventouses, ladite forme permettant la réalisation dss chambres à vide annulaires simultanément avec l'aplatissement du récipient 19, uniquement par une pres sicn extérieure. Dans la figure 6 D le dispositif de la figure 6 8 muni d'une valve 23 et d'un diffuseur 24 d'une construction comme représentée dans la phase de son utilisation avec les chambres à vide annulaires dilatées et le soufflet central rempli par un fluide sous pression. Bien entendu, les dispositions décrites et représentees pourront faire l'objet de diverses modifications et variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Il est entendu, en outre, que l'invention n'est pas limitée aux applications particulières décrites ci-dessus. REVENDICATIONS 1. L'objet de la présente invention est un dispositif permettant l'accumulation et la restitution de l'énergie mécanique par la création du vide dans une capacité d'un volume variable, ce dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une chambre à vide, composée des deux parois en matière élastique, assemblées entre elles dans une position dans laquelle les faces intérieures desdites parois s'appliquent sans jeu l'une contre l'autre, tandis que leurs rebords sont fixes l'un à l'autre d'une façon étanche, par un procédé connu quelconque, des organes étant prévus permettant à un effort appliqué de l'extérieur, d'écarter l'une de l'autre les faces intérieures des deux parois précitées, en créant entre elles un vide; la pression différentielle entre, au moins, la pression atmosphérique, agissant sur les faces extérieures des parois précitées et le vacuum régnant entre leurs faces intérieures écartées, déterminant la force de résistance opposée audit effort appliqué de l'extérieur. 2. Dispositif comportant plusieurs chambres à vide suivant la revendication I dans lequel deux disques voisins plats ou mn forme de deux ventouses aplaties l'une contre l'autre, forment chaque chambre à vide du dispositif précité, lesdites chambres à vide assemblées entre elles sur les plages disposées aux centres de leurs parois, présentant d'autre part à chacune des deux extrémités desdites chambres, un organe permettant d'exercer sur elles un effort de traction, chacun desdits organes formé d'un seul tenant ou assemblé avec la paroi placés à l'une des deux extr6- mités précitées. 3. Dispositif comportant plusieurs chambres à vide suivant la revendication 1, dans lequel deux rondelles voisines plates ou en forme de ventouses aplatis l'une contre l'autre forment chaque chambre à vide annulaire du dispositif précité, lesdites chambres à vide annulaires as- semblés d'une façon étanche entre elles sur les plages circulaires di- posées sur leurs parois, entre leurs rebords périphériques et leurs rebords intérieurs, présentent d'autre part, à chacune de leurs deux extri- mités un organe permettant d'exercer sur elles un effort de traction, chacun desdits organes formé en monomatière ou assemblé avec la paroi place à une des deux extrémités précitées sur une plage circulaire disposée entre son rebord périphérique et son rebord intérieur. 4. Dispositif comportant plusieurs chambres à vide annulaires suivant les revendications 1 et 3 dans lequel la paroi en accordéon, formés par les partis centrals des rondelles à l'intérieur des plages circu laires réunissant les chambres à vide, est obturée d'une façon étanche à ses deux extrémités, par un fond plat d'un côté et par une cloison transversale munis'une bague équipée d'une valve de l'autre côté, le récipient en forme d'un soufflet central étanche ainsi réalisé permettant d'exercer un effort de traction sur les parois des chambres à vide annulaires 1ltentourantpar introduction sous pression d'un fluide quel- conque, à l'intérieur dudit soufflet. 5. Dispositif comportant plusieurs chambres à vide annulaires, en assurant un récipient central en forme d'un soufflet suivant les revendications 1 et 4, ledit dispositif réalisé en monomatière, par un soufflet présentant sur chaque pli périphérique de sa paroi an accordéon, deux parois plates ou en forme de deux ventouses orientées dans les directions diamétralement opposées, radialement surdimensionnées, les rebords périphériques desdites parois assemblés par paires, par pression ou par un procédé connu quelconque dans une position dans laquelle les faces intérieures des parois assemblées sont an contact sans jeu entre elles, lesdites parois assemblées par paires, appartenant aux plis périphériques voisins du soufflet précité. 6. Procédé de fabrication d'un dispositif suivant les revendications 1 et 4 dans lequel des éléments formés chacun an monomatière par deux rondelles plates ou en forme de deux ventouses, solidaires entre elles sur les plages circulaires, disposées entre leurs rebords extérieurs et intérieurs (les ventouses orientées dans les directions diamétralement opposées l'une à l'autre), lesdits élements aplatis et assemblés entre eux d'une façon étanche par soudure, collage ou un autre procédé quelconque, sur les rebords extérieurs et intérieurs des parois composant les éléments précités (les ventouses pouvant autre assemblées par pression uniquement), formant ainsi des chambres à vide annulaires entourant un récipient en forme d'un soufflet, les deux extrémités dudit soufflet, formées par deux éléments en monomatière, le premier de ces deux éléments composé par une rcn- delle plate ou une ventouse solidaire avec un fond plat et le second de ces deux éléments composé également par une rondelle ou une ventouse solidaire avec une cloison transversale munie d'une bague. 7. Procédé de fabrication dtun dispositif suivant les revendications 1 etA, dans lequel les rondelles élastiques plates, assemblées entre elles par paires, d'une façon étanche, par soudure, collage ou-un autre procédé quelconque sur leurs rebords extérieurs et intérieurs, sont ensuite réunies entre elles par soudure, collage, clipsage à la détente élastique ou un autre procédé, sur les plages circulaires disposées sur les parois desdites rondelles entre leurs rebords extérieurs et intérieurs. 8. Procédé de fabrication d'un dispositif suivant les revendications 1 et 2, dans lequel des éléments formés chacun en nonomatière par deux disques plats ou an forme de ventouses, solidaires entre eux sur les plages disposées dans leurs centres, (les ventouses orientées dans les directions diamétralement opposées l'une à l'autre) lesdits éléments aplatis et assemblés entre eux d'une façon étanche par soudure, collage ou un autre procédé quelconque, sur les rebords extérieurs des disques composant les éléments précités (les ventouses assemblées entre elles par une pression uniquement) les deux extrémités du dispositif précité formées par deux éléments en monomatière composées chacun par un disque plat ou en forme d'une ventouse solidaire avec un organe permettant d'exercer une traction sur ledit dispositif. 9. Procédé de fabrication d'un dispositif suivant les revendications 1 et 2, dans lequel les disques plats, assemblés entre eux par paires, d'une façon étanche, par soudure, collage ou un autre procédé quelconque, sur leurs rebords extérieurs, sont ensuite réunis entre eux par soudure, collage, clipsage à la détente élastique ou un autre procédé quelconque, sur les plages disposées dans les centres des disques précités. 10. Dispositif suivant la revendication 1 et une des revendications de 2 à 9, dans lequel les deux parois composant chaque chambre à vide comportent des parties circulaires, concentriques en creux et en saillie, lesdites parties en saillie d'une des deux parois, adaptées à pénétrer dans les parties creuses de l'autre des deux parois, en réalisant le contact sans jeu entre les faces intérieures desdites parois.