Brevet FR2576997A1 — publié le 19860808

DISPOSITIF DE FERMETURE AUTQOCLAVE DE RESERVOIR AVEC JAUGE MANUELLE L'invention concerne un dispositif de fermeture autoclave de réservoir avec jauge manuelle comportant des moyens de fermeture étanche lors de l'utilisation sous pression du réservoir. Les réservoirs d'huiie ou autres fluides liquide, utilisés en particulier dans les avions propulsés par réacteurs, sont lors du fonctionnement du moteur soumis à une certaine pression. L'étanchéité au niveau de l'orifice de remplissage est facilement assurée par un bouchon à verrouillage, à condition toutefois que le verrouillage soit effectif. Il faut néanmoins se prémunir d'un éventuel oubli de la remise en place du bouchon ou d'un verrouillage inachevé. Dans ces cas, il s'ensuit, lors de la mise en marche du moteur, ou de l'utilisation du circuit alimenté par le réservoir, une expulsion au moins partielle du fluide contenu dans le réservoir, ce qui ne manque pas d'avoir des conséquences graves pour la vie de moteur ou pour son environnement. Diverses solutions ont été proposées basées sur des dispositifs électro-mécaniques ou mécaniques. Les dispositifs électromécaniques signalant la fermeture positive du réservoir ne sont pas toujours fiables ou sont trop coûteux. Une solution mécanique est proposée dans le brevet français N 2 500 412 et consiste en un dispositif de fermeture de réservoir sous pression. Ce dispositif comporte un boîtier cylindrique fixé dans l'ouverture du réservoir. Ce boîtier est fermé par un bouchon traversé par un axe portant à une extrémité une plaque de verrouillage qui vient par rotation se bloquer sous un rebord intérieur du boîtier, l'autre extrémité de l'axe est munie d'un levier qui, dans la position correspondant -2- au verrouillage, vient se placer dans un logement du bouchon. Le bouchon est attaché par un dispositif classique au boîtier afin de ne pas être égaré lorsqu'il n'est pas engagé dans l'ouverture du boîtier. Le fond du boîtier porte la tige d'un piston susceptible de se déplacer dans la partie inférieure du boîtier. L'extrémité de la tige est munie d'un ressort de compression et d'un organe d'étanchéité qui est susceptible de s'appliquer contre le fond du boîtier et d'obturer des passages traversant le boîtier et débouchant au-dessus de la partie de boîtier tenant lieu de chambre de piston. Le ressort, dans sa position de repos, maintient l'organe d'étanchéité éloigné du fond du boîtier pour permettre le passage du fluide de remplissage. Lors de la mise en marche du moteur, un conduit débouchant dans une chambre formée sous le piston amène un fluide sous pression qui pousse le piston contre l'action du ressort vers l'ouverture du boîtier et entraîne l'organe d'étanchéité en contact étroit avec le fond du boîtier. Ce dispositif procure une grande sécurité d'emploi, malheureusement il comporte de nombreuses pièces mécaniques qui réduisent considérablement la section de passage de l'huile lors du remplissage du réservoir et rendent coûteux le dispositif; il nécessite en outre l'utilisation d'unfluide sous pression éventuellement amené par une canalisation reliée à un dispositif générateur de pression déclenché avant ou pendant l'utilisation du fluide du réservoir. L'invention vise à réaliser un dispositif de fermeture autoclave de réservoir comportant un nombre limité de pièces, ce dispositif permettant en outre le contrôle du niveau du fluide contenu dans le réservoir et le 3- prélèvement d'échantillon. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comporte: - un bouchon constitué de deux parties: une partie supérieure de verrouillage et une partie inférieure d'étanchéité assurant la fermeture étanche de l'ouverture du boîtier et sur le fond de laquelle est prévue une tige rigide constituant une jauge; - Des moyens d'obturation, constitu6s d'un disque élastique susceptible de se déplacer selon l'axe du boîtier sous l'action d'une pression s'exerçant du réservoir vers l'ouverture du boîtier, lesdits moyens étant prévus sur la face du fond du bottier tournée vers le réservoir; - Un tube traversant le fond du bottier, parallèlement à l'axe du bottier, dont l'extrémité proche du fond du réservoir porte une soupape dont l'ouverture est comnandle par l'extrémité de la tige rigide lorsque la partie inférieure d'6tanchéité du bouchon est en position de fermeture étanche sur l'ouverture du réservoir. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue de dessus du dispositif de fermeture selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1_ 4 - La figure 3 est une vue selon III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue agrandie de la partie IV de la figure 2. Le dispositif de fermeture conforme à -l'invention (figures 1 et 2) comporte un boîtier cylindrique 1 muni d'une bride 2 destinée à se fixer sur l'ouverture d'un réservoir mis sous pression lors de la mise en marche d'un moteur ou d'un système utilisant le fluide qui y est contenu. La bride est fixée de manière étanche en soi connue à la périphérie de l'ouverture par des boulons par exemple. La bride 2 détermine sur le boîtier deux parties: une partie 3 saillant du réservoir et formant orifice de remplissage pour le fluide du réservoir et une partie 4 logée à l'intérieur du réservoir et comportant un fond 5. La partie saillante 3 présente sur une partie de la périphérie de l'orifice de remplissage une collerette conique 6 comportant des échancrures longitudinales 7 non équi-réparties, angulairement, afin d'interdire toute erreur de montage du bouchon, et qui se prolonge dans la partie cylindrique du boîtier. Les fonds des échancrures 7 portent sur un de leurs bords une saignée transversale 8 s'étendant circonférentiellement de droite à gauche et déterminant une position de fermeture comme il sera expliqué ultérieurement. A l'intérieur de l'orifice de remplissage vient se loger un bouchon formé d'au moins deux parties: une partie supérieure 9 de verrouillage et une partie inférieure 10 d'étanchéité. La partie supérieure 9 est constituée d'un élément cylindrique comportant un fond 11 et une jupe circulaire 12, dirigce vers l'intérieur du réservoir, de diamètre exterieur approximativement égal a celui de l'alésage de l'ouverture de remplissage et portant à sa périphérie des *5tétons 13 dans une même disposition angulaire que les échancrures 7, et destinés à coopérer avec les saignées 8 prévues dans les échancrures 7. Le fond 11 présente un alésage 14 prolongé de même côté que la jupe 12 par une partie tubulaire 15. Une bille 16 logée dans l'alésage 14 est maintenue d'une part par l'extrémité en forme de came 17 d'un levier 18, articulé sur un axe 19 fixé dans un palier 20 formé sur la face du fond 11 dirigée vers l'extérieur et, d'autre part, par une extrémité d'une pièce coulissante 21. Ladite pièce porte deux ergots 22 diamétralement opposés coopérant avec des rainures longitudinales 23 prévues dans la partie tubulaire 15o L'autre extrémité de la pièce 21 porte un alésage 24 dans lequel coulisse un prolongement tubulaire 25 de la partie inférieure d'étanchéité 10. La partie d'étanchéité 10 comporte un fond 26 et une jupe circulaire 27 dirigée vers l'ouverture de remplissage (donc en sens inverse de la jupe 12 de la partie supérieure de verrouillage 9). La jupe porte sur son bord une collerette 28 sous laquelle vient se loger un joint torique 29. La partie de paroi du boîtier cylindrique 1 susceptible de coopérer avec le joint 29 présente une surface d'étanchéité 30, conique, raccordant l'alésage plus faible de la partie 4 logée dans le réservoir. Un ressort de compression 31 est disposé entre la partie inférieure d'étanchéité 10 et la pièce coulissante 21, dans le prolongement tubulaire 25, de manière que la partie supérieure de verrouillage 9 puisse appuyer élastiquement la pièce inférieure d'étanchéité 10 et plus particulièrement le joint 29 contre la surface d'étanchéité 30, la pression étant dirigée vers l'intérieur du réservoir. Cet effort de pression est augmenté en fin de course de - 6 - verrouillage par la compression des rondelles coniques 56 provoquée par l'effort exercé par la pièce coulissante 21, lors de l'abaissement du levier 18, par l'intermédiaire de la came 17 et de la bille 16. Le mode de fonctionnement du bouchon, en soi connu, sera décrit ultérieurement. La partie inférieure d'étanchéité 10 porte sur la face du fond 26 dirigée vers l'intérieur du réservoir des moyens de fixation 32 et 33 respectivement pour un moyen de liaison 34 au fond du boîtier et pour une tige rigide 35 formant jauge et parallèle à l'axe du bouchon. Le moyen de liaison 34 est form6, de manière connue, par une chaînette fixée par une de ses extrémités à un moyen d'accrochage solidaire du fond 5 du boitier 1. Le fond 5 du boîtier 1 (figure 3) est percé par des trous 36 permettant l'écoulement dans le réservoir du fluide introduit par l'ouverture. Le fond porte en outre près de sa paroi, une ouverture circulaire 37 dans laquelle est fixée de manière étanche un tube 38 parallèle à l'axe du boîtier qui s'étend vers le bas jusqu'à l'extrémité du fond du réservoir et destiné entre autre à assurer le passage et le guidage de la jauge 35. Le tube 38 se prolonge vers le haut dans la chambre 39 formée entre le fond 5 du boîtier et la partie inf6rieure d'étanchéité 10 du bouchon. La partie de tube logée dans la chambre 39 comporte des ouvertures 40 faisant communiquer le tube et la chambre. Le fond 5 comporte en son centre un goujon de fixation 41 qui supporte une boîte de filtration 42 d'un diamètre correspondant sensiblement au diamètre du boîtier 4. -7- Une entretoise 43 fixée au fond et à l'intérieur de la boite de filtration supporte des moyens d'obturation 44 constitués d'un disque élastique (par exemple en élastomère) susceptible de se déplacer dans l'axe du boîtier sur le corps du goujon 41 pour venir se plaquer, sous le fond 5 et obturer les ouvertures 36, sous l'action d'une pression s'exerçant du réservoir vers l'ouverture du boîtier. Le disque 44 est échancré pour laisser le passage du tube 38. L'extremité du tube 38 proche du fond du réservoir porte une soupape à bille 45 qui est normalement fermée dans le sens réservoir-tube. Le tube 38 est fermé à son extrémité par un. fond 46 contre lequel repose un ressort de compression 47 qui appuie la bille 48 sur un siège 49. La chambre formée entre la paroi 46 et le siège 49 communique avec le réservoir par des orifices 50. Un croisillon 51, portant des anneaux de centrage 52, 53 lui permettant d'être centré dans le tube 38, vient reposer par une de ses extrémités sur la partie de bille 4 inscrite dans l'ouverture du siège 49. L'autre extrémité du croisillon est susceptible de coopérer avec l'extrémité 54 de la jauge 35 pour transmettre une pression agissant sur la bille 49 contre l'action du ressort 47 afin de permettre au fluide contenu dans le réservoir de pénétrer dans le tube 38 et dans la chambre 39 et ainsi d'indiquer sur la jauge 35 le niveau atteint. Le croisillon peut être constitué plus généralement par un organe de poussée creux permettant le passage de l'huile. Le mode de fonctionnement du dispositif de fermeture autoclave ci-dessus 3cri est se suivant Lo?: u rmplisrsage du rëkvvo ir, le bouchon 9-10 qui a été préalablement retiré est accroché à la chaînette 34, le fluide de remplissage, par exemple de l'huile moteur, est versé par l'ouverture du boîtier 1 et pénètre dans la chambre 39 d'o elle s'écoule par les orifices 36 du fond 5 dans la boite de filtration 42 après avoir repoussé le disque élastique 44 puis dans le réservoir. La soupape à bille 45 est fermée, aucune contre pression ne venant agir sur le croisillon 51 pour repousser la bille 49 contre l'action du ressort 47. Les différentes pièces constituant le bouchon, lorsque celui-ci n'est pas en fonction ou lorsqu'il est retiré de l'ouverture. se trouvent dans les positions ou les relations suivantes: le levier 18 est dans la position verticale, l'extrémité 17 du levier n'appuie plus sur la bille 16 qui de ce fait remonte dans la partie supérieure de l'alésage 14 et permet le libre déplacement longitudinal de la pièce coulissante 21 qui maintient la partie inférieure d'étanchéité 10 et permet à celle-ci de se rapprocher au maximum dela partie supérieure de verrouillage 9. Lorsque le plein a été effectué et quel'on désire reboucher le réservoir, on introduit la jauge 35 fixée au bouchon dans le tube 38 dans lequel elle est guidée et on présente le bouchon dans l'orifice. Le joint 29 de la partie inférieure d'étanchéité 10 est maintenue à distance de la surface conique 30, avec laquelle il doit assurer l'étanchéité, par suite de la butée de l'extrémité de la jauge 35 sur le croisillon 51 qui est maintenu par la bille 48 reposant contre son siège 49 sous l'action du ressort 47. Les tétons 13 de la partie supérieure de verrouillage 9 sont placés en face des échancrures 7 de la partie 3 du boîtier. Ladite partie de verrouillage 9 est alors enfoncée axialement dans l'ouverture jusquà ce que -9- les tétons 13 butent contre le fond des échancrures 7 puis est soumise à une rotation de droite A gauche pour amener les tétons 13 dans le fond des saignées 8. Le levier 18 est alors abaissé. L'extrémité en forme de came 17 du levier vient en contact avec la bille 16 qu'il repousse contre l'extrémité de la pièce coulissante 21 coulissant dans la partie tubulaire 15. La pièce coulissante 21 agit sur des rondelles élastiques 56 et sur une extrémité du ressort 31 pour repousser la partie inférieure de verrouillage 10 de manière à mettre en contact le joint 29 avec la surface conique d'étanchéité 30. Simultanément l'extrémité de la jauge 35 vient appuyer fortement contre le croisillon 51 qui repousse la bille 48 de la soupape et permet le passage de l'huile du r6servoir dans le tube 38 et la chambre 39. Il est alors possible en d6verrouillant le bouchon, le moteur étant a l'arrêt ou au ralenti-sol, de visualiser le niveau de la jauge. On peut effectuer un prélèvement dans le réservoir grâce au tube 38 rempli d'huile lorsque le bouchon et la jauge sont libérés de l'ouverture. Le prélèvement s'effectue A l'aide d'un tube flexible introduit dans le tube 38. Si par suite d'une manoeuvre incomplète du levier 18 le bouchon est mal fermé et s'ouvre, ou si l'on oublie de remettre le bouchon, la jauge 35 n'appuyant plus sur le croisillon 51, la bille 48 de la soupape reste appliqu6e contre son siège 49 et empêche toute communication entre le réservoir et le tube 38. En outre, la pression s'exerçant dans le réservoir lors du fonctionnement du moteur a pour conséquence de repousser le disque élastique 44 contre les ouvertures 36 du fond 5 du boîtier et d'obturer ces ouvertures en empêchant toute remontée - 10 - d'huile dans la chambre 39 et son éventuelle projection à 1 'extérieur. Selon l'exemple représenté, il a été prévu un croisillon 51 qui transmet la poussée de la jauge à la bille pour obtenir l'ouverture de la soupape, le même résultat peut être obtenu en faisant coopérer directement l'extrémité de la jauge 35 avec la bille 48. Le croisillon 51 a pour fonction principale d'empêcher l'obstruction du tube de prélèvement en évitant que son extrémité vienne en contact avec la bille. Pour permettre le prélèvement malgré le contact du tube de prélèvement et du croisillon, une ouverture centrale 55, communiquant avec au moins un espace compris entre les branches du croisillon, est prévu pour permettre le passage de l'huile. Le dispositif selon l'invention permet d'assurer outre la fonction d'étanchéité automatique lorsque le bouchon n'est pas verrouillé, la lecture du niveau d'huile sans nécessiter d'indicateur de niveau annexe, et le prélèvement d'huile dans une capacité susceptible d'être isolée du réservoir. - 11 - REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de fermeture autoclave de réservoir avec jauge manuelle, comportant un boîtier cylindrique traversant la paroi du réservoir et formant un orifice de remplissage obturable par un bouchon verrouillable, le fond du boîtier portant des moyens d'obturation des orifices de passage du fluide de remplissage du réservoir, caractérisé en ce qu'il comporte: un bouchon constitué de deux parties: une partie supérieure de verrouillage (9) et une partie inférieure d'étanchéité (10) assurant la fermeture étanche del'ouverture du boîtier (1) et sur le fond (26) de laquelle est prévue une tige rigide (35) constituant une jauge; - des moyens d'obturation (44), constitués d'un disque élastique susceptible de se déplacer selon l'axe du boîtier sous l'action d'une pression s'exerçant du réservoir vers l'ouverture du boîtier, lesdits moyens étant prévus sur la face du fond (5) du boîtier tournée vers le réservoir; - un tube (38) traversant le fond (5) du bottier, parallèlement à l'axe du boîtier, dont l'extrémité proche du fond du réservoir-porte une soupape (45) dont l'ouverture est commandée par l'extrémité de la tige rigide (35) lorsque la partie inférieure d'étanchéité (10) du bouchon est en position de fermeture étanche sur l'ouverture du réservoir. 2. Dispositif selon la revendication!: caractérisé en ce e k....rtie;rri ure d etoncheite (10) conmporte un 3-% *-Sr:- 'ô, L- urne jupe, circu!airi (27) dirige ers - 12 - l'ouverture de remplissage, la jupe (27) portant sur son bord une collerette (28) sous laquelle est logé un joint torique (29) susceptible de coopérer avec une surface d'étanchéité (30) prévue dans l'alésage du bottier, un prolongement tubulaire (25) prévu sur le fond (26) coulissant dans un alésage (24) d'une pièce coulissante (21) solidaire de la partie supérieure de verrouillage (9) du bouchon, ladite pièce coulissante étant actionnable par un levier (18) prévu sur la partie supérieure de verrouillage (9); des rondelles élastiques 56 et un ressort de compression (31) interposé entre la partie inférieure d'étanchéité (10) et la pièce coulissante (21) et logé dans le prolongement tubulaire (25), transmettant la pression exercée par la manoeuvre du levier (18); la tige (35) faisant office de jauge, fixée à la partie inférieure d'étanchéité (10) appliquant la pression exercée par le levier sur la soupape (45) pour l'ouvrir. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape (45) est une soupape à bille. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape (45) comporte une bille (48) qui est appuyée contre un siège (49) par un ressort (47) disposé entre la bille et le fond (46) du tube (38) et un croisillon (51) qui repose par une de ses extrémités sur la partie de bille (48) inscrite dans l'ouverture du siège (49), l'autre extrémité du croisillon étant susceptible de coopérer avec l'extrémité de la tige rigide (35). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le croisillon (51) comporte une ouverture centrale (55) communiquant avec au moins un espace compris entre les branches du croisillon. - 13 - 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (5) du boitier porte en son centre un goujon de fixation (41) supportant une boite de filtration (42) à l'intérieur et au fond de laquelle est-fixée une entretoise (43) sur laquelle repose les moyens d'obturation (44) formés d'un disque élastique susceptible de se déplacer dans l'axe du boîtier sur le corps du goujon (41) pour venir se plaquer contre le fond (5) du boîtier. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque élastique est en élastomère.