Brevet FR2609524A1 — publié le 19880715

BOUTEILLE A GAZ AVEC DISPOSITIF DECLENCHEUR. La présente invention concerne une bouteille à gaz avec une soupape à ouverture brusque pour la libération de son contenu. dans laquelle le déclenchement de la sou- pape est assuré par l'intermédiaire d un câble de traction. Dans les bouteilles à gaz de ce genre, qui sont uti- lisées principalement pour le gonflage de corps (ballons) ou pour l'actionnement pneumatique de dispositifs divers, la libération du gaz stocké au moyen d'une soupape d'ou- verture brusque est obligatoire. Les soupapes habituelles sont. dans la plupart des cas. ouvertes par l'intermédiaire d'un câble de traction, une traction prédéterminée exercée sur le câble provoquant une ouverture correspondante de la soupape. On utilise ici soit des soupapes ordinaires, avec un clapet obturant un orifice d'écoulement, soit des mem- branes étanches, qui sont perforées au moyen d'un poinçon. Il peut alors arriver qu'une traction trop faible, exercée sur le câble. ne provoque qu'une ouverture partielle de la soupape. la force de traction exercée n'étant pas suffisante pour libérer toute la section de passage de la soupape, ce qui peut représenter un grave inconvénient: une section de passage plus petite que la section prévue nominalement, peut, en effet. ne plus garantir un écoulement sans pertur- bation du gaz stocké, ce qui. par suite de la détente du gaz. s'accompagne d'un givrage de la section de passage restante qui risque de compromettre entièrement la pour- suite de l'écoulement du gaz. L'invention vise à éliminer ces inconvénients, et son but est donc d'améliorer les bouteilles à gaz avec dispositif déclencheur du genre précisé en introduction, de manière à éviter le risque d'une ouverture partielle de la soupape, de sorte qu'au moment du déclenchement, l'on obtienne toujours une section de passage maximale pour le gaz libéré. A cet effet, dans la bouteille à gaz avec dispositif déclencheur objet de l'invention, un accumulateur d'énergie mécanique est associé à la soupapes pour agir sur le câble de traction, au moment du déclenchement, dans la direction longitudinale de ce câble avec l'effet d'une amplification du mouvement de traction sur ledit câble. L'invention a ainsi pour principal avantage le fait qu'une traction exercée sur le câble provoque une libéra- tion de l'énergie mécanique accumulée, d'o l'obtention d'un effet d'amplification ou de servo-commande sur le câble de traction. engendrant lui-même un mouvement auto- matique transmis à la soupape pour un dégagement de toute la section de passage du gaz. L'accumulateur d'énergie mécanique est réalisable, avantageusement. dans la forme d'un ressort de compression monté à l'intérieur d'un corps. soumis à une précontrainte et maintenu dans une position d'attente. Ce ressort agit, de préférence. sur une plaque d'appui montée mobile à l'in- térieur du corps, qui est elle-même liée par l'intermé- diaire d'une pièce de liaison, avec le câble de traction et qui, avant déclenchement, est immobilisée par rapport au corps grâce à des moyens de retenue. Pour éviter un coincement du câble dans le corps du dispositif déclen- cheur, il est prévu, à l'intérieur de ce corps, au moins une butée limitant la course de la plaque d'appui. Avan- tageusement, le câble de traction traversant de part en part le corps, est guidé à sa sortie dudit corps par un manchon étanche, de telle sorte que les mouvements de trac- tion du câble séparent le manchon de la paroi frontale du corps. Grâce à un tel manchon, réalisé en matière défor- mable, la traction exercée sur le câble peut ne pas être obligatoirement orientée suivant la direction longitudi- nale du corps; bien au contraire, ce mandhon procure un jeu pour un actionnement suivant des directions s'écar- tant de la direction longitudinale du corps. La liaison entre le câble et le manchon et entre ce manchon et le corps, est ici telle que lors d'une traction provoquant un déclenchement, le manchon est séparé du corps et ne peut s'opposer aux mouvements des éléments actionnés à ce moment. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, le câble de traction est agencé de manière à provo- quer lui-même le déclenchement de l'accumulateur d'énergie mécanique. Dans ce cas, le câble de traction assure lui- même la libération de la plaque d'appui soumise à la poussée du ressort et immobilisée jusque là, dans le corps, par les moyens de retenue: la traction exercée sur le câble assure tout d'abord la libération de la plaque d'appui, en la faisant échapper auxdits moyens de retenue, et la libération de cette plaque d'appui permet alors au ressort de se détendre et de transmettre au câble un mouvement sup- plémentaire de traction, par l'intermédiaire de ladite pla- que. Un avantage de cette forme de réalisation réside dans le fait que, même en cas de défaillance de l'accumulateur d'énergie mécanique, le déclenchement de la soupape par l'intermédiaire du câble de traction reste assuré. Le même résultat peut aussi être obtenu, dans une autre forme de réalisation, en prévoyant que l'accumula- teur d'énergie mécanique est déclenché par l'intermédiaire d'un organe de déclenchement particulier, distinct du câble de traction. Dans ce cas, l'organe de déclenchement est notamment réalisable sous la forme d'un câble d'actionne- ment, agissant sur les moyens de retenue précités pour pro- voquer la libération de la plaque d'appui au moment du déclenchement. Le dispositif comprend ainsi deux câbles distincts, à savoir le câble de traction et le câble d'actionnement. Dans un mode d'exécution particulier, le câble de traction et le câble d'actionnement sont réunis pour former un seul câble de commande avec une boucle, la jonction des deux câbles étant réalisée en tenant compte de leurs courses de déclenchement respectives, de telle sorte que la traction sur la boucle, située à l'extrémité libre du câble commun de commande,puisse provoquer d'une part la libération de la plaque d'appui et d'autre part l'ouverture de la soupape elle-même; ainsi, même en cas de défaillance de l'accumulateur d'énergie mécanique, le câble de traction parviendra toujours à provoquer le mou- vement d'ouverture de la soupape. Selon les modes de réalisation, les moyens de rete- nue de la plaque d'appui peuvent être constitués: - par des doigts à tête sphérique, prenant appui dans des évidements ménagés dans la paroi du corps et ayant, au moment du déclenchement, un mouvement d'efface- ment vers l'intérieur, - ou par des doigts traversant des ouvertures du corps et déplaçables en direction radiale vers l'extérieur, ces doigts présentant une face inclinée coopérant avec la plaque d'appui, - ou encore par des mâchoires de verrouillage ayant, au moment du déclenchement, un mouvement d'ouverture radial pour libérer la plaque d'appui, ces mâchoires pouvant être notamment commandées, dans le sens de leur ouverture, par une traction sur le câble d'actionnement (distinct du câble de traction). Le dispositif déclencheur avec accumulateurd'énergie mécanique et la soupape peuvent être réunis en une seule unité constructive. Dans une autre conception, le disposi- tif déclencheur avec accumulateur d'énergie mécanique et la soupape sont séparés, auquel cas le câble de traction est conformé en câble sous gaine, assurant la liaison entre l'accumulateur d'énergie mécanique et la soupape. de toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation de cette bou- teille à gaz avec dispositif déclencheur: Figure 1 représente, en perspective, un dispositif pour l'amplification du déclenchement d'une soupape de bouteille à gaz non représentée; Figure 2 est une vue, partiellement en coupe, mon- trant un détail du dispositif de figure 1; Figure 3 est une vue en perspective, avec parties arrachées, d'une autre forme de réalisation du dispositif; Figure 4 est une vue partiellement en coupe, montrant une variante du dispositif de figure 3; Figure 5 est une vue en perspective, avec parties arrachées, concernant encore une autre forme de réalisation de ce dispositif. Le dispositif représenté au dessin sert à l'amplifica- tion du mouvement de déclenchement du câble de traction pour l'ouverture d'une soupape non représentée, appartenant à une bouteille à gaz qui, elle aussi, n'a pas été représen- tée. Ce dispositif comprend, comme le montre la figure 1, un corps cylindrique 10, au travers duquel est guidé un câble de traction 11 dont l'extrémité postérieure est en- roulée autour de l'axe de rotation 12 de la soupape, et est fixée sur la tête de déclenchement de la soupape au moyen d'un embout 13. Un raccord fileté 14 assure une liaison sûre de la gaine du câble de traction, ainsi que de l'ensemble du dispositif, avec la soupape de la bou- teille à gaz. A son autre extrémité, le câble de traction 11 comporte une boucle 15 pour son-actionnement, et ce câble 11 traverse la face au bout du corps 10, située du côté de cette extrémité, par un manchon déformable 16. Comme le montre la figure 2, qui est une vue de dé- tail partielle du dispositif, il est prévu à l'intérieur du corps 10 un ressort de compressionhélicoidal 17, qui prend appui d'une part, contre la paroi postérieure de ce corps 10, située du côté de la soupape, et d'autre part, contre une plaque d'appui 18 montée mobile à l'intérieur du corps 10. Le câble de traction 11 traverse la plaque d'appui 18 et est lié à cette dernière au moyen d'une pièce de liaison pour câble 19. La plaque d'appui 18 est immobilisée à l'intérieur du corps 10, dans sa position de repos, au moyen de doigts de retenue 21 à tête sphé- rique mobiles, qui sont poussés élastiquement en direc- tion radiale vers le fond d'évidements 20 ménagés dans la partie interne du corps 10. Il est en outre, prévu, sur la paroi interne du corps 10, une butée 22 limitant le déplacement axial de la plaque d'appui 18. Le dispositif d'amplification montré aux figures 1 et 2 fonctionne de la manière suivante: En cas de déclenchement, lorsqu'il faut provoquer une ouverture de la soupape de la bouteille à gaz, ceci est réalisé par une traction sur le câble 11, en agissant sur la boucle 15.' Par la liaison en 19 du câble de trac- tion 11 avec la plaque d'appui 18, ce mouvement est trans- mis à la plaque 18, ce qui permet de vaincre la précon- trainte élastique des doigts 21 à tête sphérique et de faire sortir ces doigts 21 hors des évidements 20 du corps 10. Par suite de la libération de ces doigts 21, le ressort 17 peut repousser brusquement la plaque d'appui 18 vers l'avant, jusqu'à la butée 22; ainsi, la traction sur le câble 11, à effet de déclenchement, se trouve amplifiée et son mouvement d'ouverture complet de la sou- pape est garanti. Au cas o il se serait produit-une détérioration du dispositif, accumulant ici de l'énergie mécanique, par exemple une rupture du ressort 17, cette première forme de réalisation assure toujours le déclenchement de la soupape par traction sur le câble 11, toutefois, sans l'effet d'amplification, de sorte que dans l'ensemble on obtient une grande fiabilité de l'actionnement du dispo- sitif déclencheur de la soupape de la bouteille à gaz. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, il est prévu un organe de déclenchement particulier 23, qui est couplé avec le câble de traction 11, de telle manière qu'une seule et même boucle 15 permet d'actionner simultanément le câble 11 et l'organe 23, également conformé en câble. Comme dans la forme de réalisation précédente, le câble de traction 11 est in- troduit dans le corps 10 au travers d'un manchon 16, et il est lié avec une plaque d'appui 18, à l'intérieur de ce corps 10, au moyen d'une pièce de liaison 19 - voir aussi figure 4. La partie du câble de traction 11 ressor- tant du corps 10 est liée à la soupape non représentée, appartenant à la bouteille à gaz elle aussi non représen- tée, au moyen d'un embout 13. L'autre câble 23 est lié au câble de traction 11, en un point situé en amont du manchon 16 à l'extérieur du corps 10, au moyen d'une pièce de jonction 24 en serrant les deux câbles. Cet autre câble 23 s'étend jusqu'à des moyens de retenue 25 de la plaque d'appui 18, sur lesquels il est amarré. La longueur du câble 23 est déterminée de telle manière qu'une traction combinée sur le câble 11 et sur ce câble 23 provoque la libération des moyens de retenue 25. Ces moyens de retenue 25 sont constitués, dans le cas présent, par des mâchoires de verrouillage 25 en- serrant la plaque d'appui 18 et dépl&çables en direction radiale, qui en cas de déclenchement sont actionnées par l'intermédiaire d'un organe 26 prévu à l'extrémité du câble 23 et qui sont alors écartées l'une de l'autre, par un mouvement radial, de sorte que l'effet de ver- rouillage exercé par les mâchoires 25 peut être annulé. La figure 4 indique une autre variante des moyens de retenue, dans laquelle ces moyens sont constitués par deux doigts 28 traversant des ouvertures 27 diamé- tralement opposées du corps 10, et déplaçables en direc- tion radiale. Les doigts 28 présentent une face inclinée, servant de butée pour la plaque d'appui 18 en position de repos. Ainsi, une traction exercée sur le câble 11 provoque, par l'effet du ressort 17, une pression de la plaque d'appui 18 sur les doigts 28 qui déplace ces doigts 28 dans les ouvertures 27 du corps 10, et qui libère ainsi la plaque d'appui 18. Comme il résulte de la description précédente, le déclenchement du dispositif s'effectue toujours selon le même principe cinématique. Une traction sur la boucle 15 du câble 11 provoque d'abord, dans le cas de la figure 3, une ouverture des mâchoires de verrouillage 25 par l'in- termédiaire du câble 23 de faible longueur, après quoi le ressort-17, se trouvant libéré, déplace le câble de traction 11 jusqu'à ce que la plaque d'appui 18 soit arrêtée par la butée 22, d'o un déclenchement automa- tique de la soupape. Dans cette forme de réalisation également, une défaillance du dispositif d'amplification n'empêche pas le déclenchement de la soupape par la trac- tion sur le câble 11, car il n'existe aucune liaison entre le câble 11 et la plaque d'appui 18 dans le sens de la traction, ce qui permet de déplacer le câble de traction 11 indépendamment du dispositif d'amplification. Il convient ici, au moins dans la forme de réalisation selon la figure 3, que la pièce de liaison 19 soit réa- lisée de manière à permettre le déplacement unilatéral du câble de traction 11 au travers de la plaque d'appui 18, dans le sens de la traction, de manière à garantir un libre déplacement du câble de traction 11, même dans le cas o les moyens de retenue 25 ne s'ouvriraient pas. La forme de réalisation représentée à la figure 5 correspond, dans une large mesure, à celle de la figure 3, avec une différence concernant le câble de traction 11 qui est ici fixé directement, par l'une de ses extrémi- tés, à la plaque d'appui 18. Les moyens de retenue 25, conformés en mâchoires, sont commandés dans le sens de leur ouverture par un câble d'actionnement 23 ici entié- rement indépendant du câble de traction 11, et se terminant par une boucle 15. Lorsque le câble 23 est actionné, la plaque d'appui 18 est libérée et poussée par le ressort 17, pour commander l'ouverture de la soupape par l'intermédiaire du câble de traction 11. Un avantage de cette forme de réalisation réside dans le fait que le câble d'actionnement 23 peut agir latéralement, et non pas suivant l'axe longitudinal du corps 10. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette bouteille à gaz, avec dispositif déclencheur qui ont:-été décrites ci-des- sus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe, et en particulier les diverses caractéristiques illustrées par les exemples présentés sont envisageables toutes com- binaisons compatibles. REVENDICATIONS 1. Bouteille à gaz avec une soupape à ouverture brusque pour la libération de son contenu, dans laquelle le déclen- chement de la soupape est assuré par l'intermédiaire d'un câble de traction (11), caractérisée en ce qu'un accumulateur d'énergie mécanique (17) est associé à la soupape pour agir sur le câble de traction (11) au moment du déclenchement, dans la direction longitudinale de ce câble (11) avec l'effet d'une amplification du mouvement de traction sur ledit câble (11). 2. Bouteille à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que le câble de traction (1!) est agencé de manière à provoquer lui-même le déclenchement de l'accumulateur d'éner- gie mécanique (17). 3. Bouteille à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie mécanique (17) est déclen- ché par l'intermédiaire d'un organe de déclenchement parti- culier (23) distinct du câble de traction (11). 4. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que l'accumulateur d'énergie mécanique est réalisé sous la forme d'un ressort de compres- sion (17) monté à l'intérieur d'un corps (10), soumis à une précontrainte et maintenu dans une position d'attente. 5. Bouteilles à gaz selon la revendication 4, caractérisée en ce que le ressort (17) agit sur une plaque d'appui (18) montée mobile à l'intérieur du corps (10), qui est elle-même liée, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison (19), avec le câble de traction (11) et qui, avant déclenchement, est immobilisée par rapport au corps (10) grâce à des moyens de retenue (21, 25, 28). 6. Bouteille à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de retenue de la plaque d'appui (18) sont constitués par des mâchoires de verrouillage (25) ayant au moment du déclenchement, un mouvement d'ouverture radial pour libérer la plaque d'appui (18). il 7. Bouteille à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de retenue de la plaque d'appui (18) sont constitués par des doigts (21) à tête sphérique, prenant appui dans des évidements (20) ménagés dans la paroi du corps (10) et ayant au moment du déclenchement, un mouvement d'effa- cement vers l'intérieur. 8. Bouteille à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de retenue sont constitués par des doigts (28) traversant des ouvertures (27) du corps (10) et déplaça- bles en direction radiale vers l'extérieur, ces doigts (28) présentant une face inclinée coopérant avec la plaque d'appui (18). 9. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 8, caractérisée en ce que l'organe de déclenchement est réalisé sous la forme d'un câble d'actionnement (23), agissant sur les moyens de retenue précités (25) pour provo- quer la libération de la plaque d'appui (18) au moment du dé- clenchement. 10. Bouteille à gaz selon la revendication 9, caractérisée en ce que le câble de traction (11) et le câble d'actionnement (23) sont réunis pour former un seul câble de commande avec une boucle (15), la jonction (24) des deux câbles (11, 23) étant réalisée en tenant compte de leurs courses de déclen- chement respectives. 11. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 5 à 10, caractérisée en ce qu'il est prévu, à l'inté- rieur du corps (10), au moins une butée (22) limitant la course de la plaque d'appui (18). 12. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 5 à 11, caractérisée en ce que le câble de traction (11), traversant de part en part le corps (10), est guidé à sa sortie dudit corps (10) par un manchon étanche (16), de telle sorte que les mouvements de traction du câble (11) séparent le man- chon (16) de la paroi frontale du corps (10). 13. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisée en ce que le dispositif déclen- cheur avec accumulateur d'énergie mécanique (10, 17, 18) et la soupape sont réunis en une seule unité constructive. 14. Bouteille à gaz selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisée en ce que le dispositif déclen- cheur avec accumulateur d'énergie mécanique (10, 17, 18) et la soupape sont séparés, et en ce que le câble de traction (11) est conformé en câble sous gaine, assurant la liaison entre l'accumulateur d'énergie mécanique (17, 18) et la soupape.