Brevet FR2499205A1 — publié le 19820806

La présente invention concerne une boite d'amortissement à membrane pour des combustibles, gazeux ou liquides, aisément inflammables, cette botte compor- tant un carter, sensiblement en forme de pot, fermé par une membrane, dont le bord est serré sur un rebord dudit carter par une pièce de serrage, tandis que le reste de la surface de cette membrane peut vibrer librement pour produire l'amortissement. Des bottes d'amortissement à membrane de ce genre sont utilisées dans des conduites qui transportent des combustibles, gazeux ou liquides, aisément inflamma bien. Elles sont montées à la suite de la pompe de circulation, et elles ont pour rôle d'amortir les vibrations éventuelles qui se produisent au cours du transport du fluide, et d'éviter les bruits gênants qui en résultent éventuellement. Le carter de la botte d'amortissement a membrane est pourvu à Cet effet par exemple d'une tubulure d'entrée et d'une tubulure de sortie, par lesquelles elle est raccordée à la conduite. Le combustible, mis en circulation par la pompe, pénètre à l'intérieur de la botte d'amortissement à membrane, sa mem- brane, qui peut vibrer librement, produisant un amortissement. Dans les bottes d'amortissement d membrane, connues, de ce genre, la pièce de serrage est fixée au carter,en roulant le bord de ce dernier autour d'un bord de ladite pièce de serrage. Ainsi, le bord de la membrane, situé entre le rebord du carter et la pièce de serrage, est en même temps serré, ce qui assure à Cet endroit une obturation périphérique étanche. Eu égard au sertissage, il pourrait, en cas de déformation de la botte d'amortissement à membrane, provoquée par de puissantes actions externes, se présenter éventuellement, dans cette zone, un risque de rupture de la jonction et, par suite, un risque de fuite, si bien que, dans ce cas, le combustible, gazeux ou liquide, pourrait sortir de la botte d'amortissement à membrane, et, éventuellement, 8 'enflammer spontanément. l'objet principal de la présente invention est de réaliser une botte d'amortissement à membrane, du type indiqué initialement, présentant l'avantage suivant: même en cas de forte déformation, par exemple d'écrasement, par des actions externes intenses, de la boute oû la membrane est serrée par son bord de façon étanche, une obturation aussi étanche qu'auparavant est garantie, et tout risque d'échappement et d'inflammation spontanée du combustible est supprimé dans le mtee cas. La bo#e d'amortissement à membrane selon la présente invention est du type indiqué initialement, et elle est caractérisée en ce que la pièce de serrage est réunie au rebord du carter, de façon à résister à l'écrasement et aux déformations, par un cordon de soudure écarté du bord de la membrane ainsi que des autres parties de ladite membrane. Ceci garantit une liaison solide et fiable entre, d'une part, la pièce de serrage, et, d'autre part, le rebord du carter, entre lesquels la membrane est serrée par son bord en assurant une obturation étanche. La réalisation selon la présente invention assure que cette obturation étanche subsisterait encore Si la boute d'amortissement à membrane devait titre écrasée ou déformée d'une autre façon. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la pièce de serrage est constituée par un couvercle, sensiblement en forme de chapeau, dont le bord annulaire, formant le bord du chapeau, est appliqué, avec un serrage axial, sur le bord de la membrane, et serre ledit bord contre le rebord du carter. La réalisation de la pièce de serrage sous la forme d'un couvercle assure une protection mécanique supplémentaire pour la partie de la surface de la membrane qui peut vibrer librement pour produire l'amortissement. On comprend, bien entendu, que, dans cette zone, le couvercle en forme de chapeau est écarté axialement de la partie de la membrane qui vibre librement, c'est-à-dire qu'il ne gêne pas les possibilités de vibration. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le cordon de soudure est disposé à une certaine distance axiale du bord de la membrane et du reste de la surface de ladite membrane. Ceci offre l'avantage que la membrane, qui a été engagée avant la réalisation du cordon de soudure, puis serrée avec une pression spécifique élevée, entre le rebord du carter d'une part, et la pièce de serrage d'autre part, ne se trouve pas dans la zone qui est soumise à l'action de la chaleur, si bien que, lors de la réalisation du cordon de soudure, ni le bord de la membrane, ni ses autres parties ne sont portés, en raison du soudage, à des températures inadmissiblement élevées, et, par suite, ne sont pas endommagés ou détruits. Il est compréhensible que la pièce de serrage qui a été engagée avant d'8tre soudée, puis serrée avec une force axiale déterminée, doit être immobilisée dans cette position ju8qu 'à ce que le cordon de soudure établisse la jonction et maintienne alors la pièce de serrage dans ladite position. Dans une autre forme de réalisation avantageuse, la pièce de serrage, notamment le couvercle, est engagée dans le carter, du côté de son bord. L'engagement de la pièce de serrage, par son bord, dans le carter, crée les conditions pour que ladite pièce de serrage soit immobilisée, dans sa position de serrage, dès avant la réalisation du cordon de soudure, par des forces de serrage agissant par exemple radialement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le carter présente, au bord externe de son rebord en saillie vers l'extérieur, un col cylindrique, qui est à peu près perpendiculaire audit rebord, et qui entoure la pièce de serrage, notamment le couvercle, et la maintient centrée; la pièce de serrage, notamment le couvercle présente, sur le contour externe de son bord annulaire, un col intérieur cylindrique, qui s'en détache à peu près perpendiculairement, et qui est entouré par le col du carter. le col du carter et le col intérieur de la pièce de serrage, qui y est engagé, constituent des moyens particulièrement simples qui, d'une part, assurent un bon centrage, et qui, d'autre part, créent les conditions pour assurer un serrage axial, établi dès avant le soudage.Selon une autre caractéristique de l'invention, le col du carter et le col intérieur de la pièce de serrage, notamment du couvercle, présentent chacun une étendue axiale importante, et ils sont réunis l'un à l'autre au niveau des bords jointifs de leurs extrémités axiales libres, par un cordon de soudure. Ceci permet de réaliser le cordon de soudure dans de bonnes conditions, reproductibles avec une qualité constante, et celà à une distance axiale assez importante de la membrane, si bien que celle S ne pt ttre ni endommagée ni détruite par le soudage. D'autre part, ceci crée également les conditions nécessaires pour que le cordon de soudage soit réalisé par une machine automatique. Lorsque le col interne de la pièce de serrage est engagé à coulissement dans le col du carter, le serrage axial qui applique le bord annulaire de la membrane contre le rebord du carter reste assuré par des moyens auxiliaires à action temporaire, jusqu a ce que le cordon de soudure soit réalisé. Si par contre, le col intérieur de la pièce de serrage est engagé avec un ajustement serré dans le col du carter, l'ajustement serré garantit le maintien automatique de la force axiale de serrage jusqu'à ce que le cordon de soudure soit réalisé. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rebord du carter et/ou le bord annulaire du couvercle présentent, dans leurs zones d'application, une surface annulaire, périphérique, qui s'étend axialement au moins sur une faible distance, qui est dirigée vers le bord de la membrane, et dont la largeur ne représente qu'une fraction de la largeur totale dudit rebord ou dudit bord annulaire; par ailleurs, la surface annulaire est conformée au moins approximativement comme un biseau annulaire, ou bien, de préférence, le rebord du carter et/ou le bord annulaire du couvercle sont ajustés obliquement par rapport au plan du bord de la membrane, de façon à se rapprocher de ce plan dans la direction radiale qui va de l'extérieur vers l'inté- rieur, et l'élément de la surface du rebord ou du bord annulaire, appliqué sur le bord de la membrane, forme ladite surface annulaire, ledit rebord ainsi que le bord annulaire étant ajustés de préférence obliquement, sensiblement avec le mOme angle d'inclinaison. On parvient ainsi à ce que le bord de la membrane soit serré etooB2mP pratiquement le long d'une ligne circulaire, ce qui procure un accroissement de la fiabilité du serrage. De préférence, les surfaces annulaires n'étendent, dans la direction radiale, le plus loin possible, c'est- & dire à une distance relativement importante du col du carter et du col intérieur de la pièce de serrage et, par suite, du cordon de soudure, considéré dans la direction radiale. Ceci assure une sécurité supplémentaire contre la destruction ou l'endommagement, lors de la réalisation du cordon de soudure, de la membrane dans sa zone de serrage ainsi que dans ses autres parties, vibrant librement.La chaleur dégagée lors du soudage est évacuée par l'intermédiaire des pièces métalliques situées en avant de la zone de serrage, c'est-à-dire le col du carter et le col intérieur de la pièce de serrage, ainsi qu'au moins une partie du bord annulaire de la pièce de serrage et du rebord du carter; il ne se produit non plus aucun endommagement du bord de la membrane ai celui-ci n'est pas en contact de serrage avec le rebord du carter et le bord annulaire de la pièce de serrage. Grtce à l'ajustage en biseau du rebord annulaire du carter et/ou du bord annulaire de la pièce de serrage, on obtient que la surface de serrage, en forme de biseau, est déplacée radialement aussi lein que possible vers l'intérieur, et que ,dans les autres zones radiales dudit bord annulaire et dudit rebord, il existe un intervalle entre ceux-ci et le bord de la membrane, si bien que la chaleur qui y est produite par le soudage n'est pratiquement pas transmise au bord de la membrane par de grandes surfaces de contact. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé, une forme de réalisation de la boute d'amortissement à membrane selon la présente invention. La figure 1 est une vue latérale, en coupe partielle, de cette forme de réalisation. La figure 2 est une vue du détail Il de la figure 1,en coupe et à plus grande échelle. Les figures 3 et 4 sont des vues de la botte d'amortissement à membrane de la figure 1, respectivement dans les directions des flèches III et IV. La botte d'amortissement à membrane est constituée en métal, par exemple en tble d'acier, ou en un matériau résistant à la rouille et aux acides, par exemple en V2Â. Elle comprend un carter 10 en forme de pot, auquel sont soudées des tubulures d'arrivée 11, et de départ 12. Le carter en forme de pot est ouvert vers la gauche. La paroi latérale du carter 10 se prolonge, du ceté de son ouverture, par un rebord 13, qui fait saillie radialement vers l'extérieur, et qui est replié à peu près à angle droit. Le carter 10 est obturé, sur sa face ouverte,à l'aide d'une membrane flexible 14, au niveau du rebord 13. Cette membrane est constituée par exemple en caoutchouc, avec ou sans une armature interne en tissu; dans tous les cas, elle est constituée par un élastomère. La membrane 14 est immobilisée, par son bord périphérique 15, contre le rebord 13, à l'aide d'une pièce de serrage 16, dont le bord annulaire 17 est appliqué avec une pression spécifique axiale élevée, contre ledit bord 15 de la membrane 14, qu'il serre fortement contre le rebord 13 du carter 10. Sur le reste de sa surface, la membrane 14 peut vibrer librement La pièce de serrage 16 est fixée au carter 10, de façon à résister à l'écrasement et à la déformation, par un cordon de soudure sur bords relevés 18, réalisé par soudage à l'arc de plasma ou par soudage en atmosphère protectrice, par exemple par soudage à l'arc sous argon. Le cordon de soudure 18 se trouve à une grande distance axiale, a, du bord 15 de la membrane 14 et du reste de sa surface, si bien que la chaleur dégagée au cours du soudage est évacuée avant d'avoir pu endommager ladite membrane 14. La pièce' de serrage 16 est constituée par un couvercle 19, sensiblement en forme de chapeau, le bord annulaire 17 formant le bord du chapeau. Le centre du couvercle comporte une paroi 20, qui est écartée axialement de la membrane 14, et qui est raccordée au bord annulaire 17 par une partie oblique 21. Le carter 10 présente, sur le bord externe de son rebord 13, un col cylindrique 22, qui entoure la pièce de serrage 16 et la maintient centrée. Le couvercle 19 porte, sur le bord externe de son bord annulaire 17, un col cylindrique interne 23, qui est entouré par le col 22, dans lequel il est engagé par exemple à coulissement libre ou, mieux encore, avec un ajustement serré. Le col 22 et le col intérieur 23 ont une étendue pratiquement axiale, a. Ces deux cols sont réunis à bords jointifs, à leurs extrémités axiales gauches, par le cordon de soudure 18, qui a la même résistance que le col 22 et le col intérieur 23. Le cordon de soudure 18 est formé en faisant fluer les bords vers le dessous, sans matière d'apport. La membrane 14 est encastrée entre le bord annulaire 17 et le rebord 13, son propre bord étant ainsi compam6.Le rebord 13 et/ou le bord annulaire 17 portent, dans la zone d'application, une surface annulaire périphérique, qui s'étend au moins sur une faible distance dans la direction axiale, en direction du bord 15 de la membrane 14, cette surface annulaire de chaque pièce n'étant que difficilement visible sur la figure 5 et étant désignée par 37 pour le bord annulaire 17 et par 33 pour le rebord 13. Les deux surfaces annulaires 33, 37 se trouvent sensiblement sur la même zone périphérique et elles s'étendent radialement vers l'intérieur aussi loin que possible.Leur largeur n'est qu'une fraction de la largeur totale du rebord 13 ou du bord annulaire 17, si bien que le bord 15 est serré entre le rebord 13 et le bord annulaire 17, avec un faible contact superficiel, seulement dans la zone des surfaces annulaires 33 et 37, avec seulement un contact linéaire dans le cas idéal. le rebord 13 et le bord annulaire 17 sont ajustés obliquement par rapport au plan du bord 15 de la membrane 14, l'élément de surface qui est appliqué sur le bord 15 de ladite membrane formant la surface annulaire correspondante 33 ou 37. Pour former les surfaces annulaires 33 et 37, qui s'étendent axialement au moins sur une faible distance, on peut aussi prévoir un épaississement de matière ou une déformation au niveau du rebord 13 ou du bord annulaire 17 correspondant. Lors du montage, la membrane 14 est insérée dans le carter 10, et ensuite le couvercle 19 est engagé et encastré dans le col 22, de manière que la membrane soit comprimée dans la zone de son bord 15 avec un serrage spécifique intense. Grflce à l'ajustement serré, le couvercle 19 reste dans cette position, si bien que le cordon de soudure 18 peut être en outre réalisé sans moyens auxiliaires particuliers. REVENDICATIONS 1. Boite d'amortissement à membrane pour des combustibles, gazeux ou liquides, aisément inflammables, cette boite comportant un carter (10), sensiblement en forme de pot, fermé par une membrane (14), dont le bord (15) est serré sur un rebord (13) dudit carter (10) par une pièce de serrage (16, 19), tandis que le reste de la surface de cette membrane (14) peut vibrer librement pour produire l'amortissement, boite d'amortissement caractérisée en ce que la pièce de serrage (16) est réunie au rebord (13) du carter (10), de façon a résister a l'écrasement et aux déformations, par un cordon de soudure (18) écarté du bord (15) de la membrane (14) ainsi que des autres parties de ladite membrane (14). 2. Boite d'amortissement a membrane selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la pièce de serrage (16) est constituée par un couvercle (19), sensiblement en forme de chapeau, dont le bord annulaire (17), formant le bord du chapeau, est appliqué, avec un serrage axial, sur le bord (15) de la membrane (14), et serre ledit bord (15) contre le rebord (13) du carter (10). 3. Boite d'amortissement à membrane selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le cordon de soudure (18) est disposé â une distance axiale (a) du bord (15) de la membrane (14) et du reste de la surface de ladite membrane (14). 4. Boite d'amortissement à membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la pièce de serrage (16), notamment le couvercle (19), est engagée dans le carter (10), du côté de son bord 5. Boite d'amortissement à membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le carter (10) présente, au bord externe de son rebord (13) en saillie vers l'extérieur, un col cylindrique (22), qui est à peu près perpendiculaire audit rebord (13), et qui entoure la pièce de serrage (16), notamment le couvercle (19), et la maintient centrée. 6. Boite d'amortissement à membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la pièce de serrage (16), notamment le couvercle (19) présente, sur le contour externe de son bord annulaire (17), un col intérieur cylindrique (23), qui s'en détache à peu près perpendiculairement, et qui est entouré par le col (22) du carter (10). 7. Botte d'amortissement à membrane selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée par le fait que le col (22) du carter (10) et le col intérieur (23) de la pièce de serrage (16), notamment du couvercle (19) présentent chacun une étendue axiale importante (a),etqu'ils sont réunis l'un â l'autre au niveau des bords jointifs de leurs extrémités axiales libres, par un cordon de soudure (18). 8. Bofte d'amortissement i membrane selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que le col intérieur (23) de la pièce de serrage (16) est engagé avec un ajustement serré dans le col (22) du carter (10). 9. Botte d'amortissement i membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le rebord (13) du carter (10) et/ou le bord annulaire (17) du couvercle (19) présentent, dans leurs zones d'application, une surface annulaire (33 ou 37), périphérique, qui s'étend axialement au moins sur une faible distance, qui est dirigée vers le bord (15) de la membrane (14), et dont la largeur ne représente qu'une fraction de la largeur totale dudit rebord (13) ou dudit bord annulaire (17). 10. Botte d'amortissement à membrane selon la revendication 9, caractérisée par le fait la surface annulaire (33, 37) est conformée au moins approximativement comme un biseau annulaire, ou bien, de préférence, le rebord (13) du carter (10) et/ou le bord annulaire (17) du couvercle (19) sont ajustés obliquement par rapport au plan du bord (15) de la membrane (14), de façon à se rapprocher de ce plan dans la direction radiale qui va de l'extérieur vers l'intérieur, et que l'élément de la surface du rebord (13) ou du bord annulaire (17), appliqué sur le bord (15) de la membrane (14), forme ladite surface annulaire (33 ou 37), ledit rebord (13) ainsi que le bord annulaire (17) étant ajustés de préférence obliquement, sensiblement avec le même angle d'inclinaison.