Brevet FR2691518A1 — publié le 19931126

La présente invention concerne un couvercle pour récipients, réservoirs et analogues qui sont sous pression et dont le contenu, qui peut être un gaz liquéfié, n'est ni agressif ni corrosif, et pour lesquels il est prévu un dispositif d'étanchéité entre le couvercle et le récipient. Les couvercles de ce type sont habituellement appliqués au niveau de brides et sont fixés par des vis, des boulons ou analogues Les dispositifs de fixation doivent transmettre du couvercle à la bride les forces provoquées par la surpression interne, de sorte qu'ils sont sollicités en traction et qu'ils sont en extension Du fait de cette extension, le dispositif d'étanchéité est déchargé et a tendance à perdre son étanchéité. Pour cette raison, les organes de fixation doivent être prétendus pour que le dispositif d'étanchéité ne soit pas déchargé de manière excessive même dans le cas de la plus grande pression interne admissible, ce qui expose les organes de fixation à une -charge sensiblement plus importante que celle qui serait nécessaire en soi En l'absence de pression, le dispositif d'étanchéité est également extrêmement comprimé, ce qui raccourcit sa durée de vie. Dans le cas des autocuiseurs il est connu de donner au couvercle une forme ovale et de l'introduire dans l'ouverture correspondante de l'autocuiseur en lui faisant subir une rotation pour le redresser ensuite et l'appliquer de l'intérieur sur le dispositif d'étanchéité Les couvercles de ce type sont maintenus par un levier situé à l'extérieur qui, dans la plupart des cas, constitue en même temps l'anse de l'autocuiseur fermé. Dans le cas des récipients sphériques, il n'est pas souhaitable que le couvercle soit ovale à cause de la sollicitation non uniforme des domaines voisins de la paroi du récipient de sorte que, jusqu'à maintenant, un tel agencement ovale des couvercles n'est pas connu. L'invention a pour but de permettre l'exploitation dans le domaine technique cité au début des avantages de la solution connue et repose sur la constatation qu'il est possible d'utiliser un "couvercle perdu" dans le cas ou le contenu des récipients n'est pas agressif. Selon l'invention, il est donc proposé que le couvercle soit sensible- ment circulaire, présente un diamètre supérieur à celui de l'ouverture qu'il doit recouvrir et qu'en position de fermeture il se trouve à l'intérieur du récipient par rapport à l'ouverture qu'il recouvre. Grâce à ces dispositions il est possible de ne faire supporter au dispositif de fixation du couvercle que le poids du couvercle sans qu'il soit nécessaire d'appliquer une prétension notable au dispositif d'étanchéité Lorsque la pression interne augmente, le couvercle est pressé contre le dispositif d'étanchéité de sorte que le dispositif de fixation du couvercle est déchargé, si bien que le poids du couvercle constitue la charge maximale du dispositif de fixation. Dans une fonme de réalisation il est prévu que le couvercle soit constitué, dans sa zone moyenne, par un matériau analogue au matériau constituant la paroi voisine du récipient et qu'il présente une bride annulaire qui correspond sensiblement à la bride du récipient, la surface de contact entre les deux brides étant de forme tronconique et la pointe du cône correspondant étant située à l'extérieur du récipient. Dans cette forme de réalisation, les sollicitations appliquées par la pression interne sur la paroi du récipient et du couvercle sont transmises dans les meilleures conditions, de sorte que le couvercle ne constitue pas un point faible du récipient. De préférence, le couvercle est formé par la partie de la paroi du récipient incurvée en deux dimensions qui a été découpée dans le récipient pour former l'ouverture pour le couvercle Dans ce cas, le couvercle peut éventuellement être introduit à l'intérieur du récipient et y être muni d'une bride annulaire qui correspond à la bride du récipient Cette disposition est applicable également dans le cas o le domaine du récipient qui correspond au couvercle ne présente pas de symétrie de révolution L'avantage de cette forme de réalisation réside dans le fait qu'elle permet d'éviter des déchets et une utilisation seulement partielle d'une plaque pour former le couvercle. Dans une variante des deux formes de réalisation citées en dernier lieu, il est prévu que l'angle de cône a de l'appui soit choisi de telle manière qu'il ne se produise pas d'auto-blocage de l'appui même au bout de périodes prolongées pendant lesquelles le couvercle n'a pas été retiré. Comme dispositif d'étanchéité on utilise de préférence un joint torique, éventuellement en double, qui est disposé avantageusement dans une ou deux rainures périphériques prévues dans la bride du récipient. Le couvercle est introduit dans le récipient avant l'assemblage de celuici ou bien, lorsque le récipient présente encore d'autres ouvertures plus grandes, il est amené à sa place par ses ouvertures. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, qui montrent deux exemples de réalisation, et dans lesquels: la figure 1 est une coupe du domaine de bordure du couvercle et de la paroi correspondante du récipient dans le cas ou l'appui est conique, et la figure 2 représente une variante à appui plan. Sur la figure 1, qui représente une coupe partielle d'un récipient, on voit la paroi 1 du récipient dans le domaine de la bride 2 du récipient. En général, l'axe de symétrie du couvercle et un axe de rotation au moins local du récipient (par exemple dans le cas d'un dôme disposé en position excentrée d'un récipient sous forme de cylindre couché) coïncident La bride 2 du récipient forme une liaison étanche avec la bride 8 du couvercle qui est sensiblement annulaire et à l'intérieur de laquelle il est prévu un domaine 9 en forme de calotte constitué par un matériau comparable à celui de la paroi 1 du récipient et dont l'épaisseur peut être sensiblement identique à celle de la paroi 1 du récipient. La paroi 1 du récipient est soudée à la bride 2 du récipient et, de manière analogue, la calotte 9 est soudée à la bride 8 du couvercle De préférence, la calotte 9 est située dans le prolongement de la paroi 1 du récipient Ceci permet de dégrader le moins possible la résistance mécanique de l'ensemble du récipient. Bien qu'il ne soit pas nécessaire que le couvercle soit en forme de calotte, il présente généralement une symétrie de révolution et présente au moins une double courbure. Il est préférable, comme le montrent les figures, que la calotte 9 soit appliquée sur le côté dirigé vers le récipient d'un prolongement 10 annulaire qui fait saillie vers l'intérieur de sorte que, lorsque la pression interne augmente, la calotte 9 s'appuie de plus en plus sur la bride 8. La surface de contact entre la bride 2 du récipient et la bride 8 du couvercle est une surface tronconique dont le cône s'élargit à l'intérieur du récipient De ce fait, il est impossible d'extraire le couvercle du récipient sans le détruire mais on obtient en même temps que, lorsque la pression interne augmente, les propriétés d'étanchéité s'améliorent ou tout au moins ne se dégradent pas. De préférence, l'angle de cône a formé entre chaque génératrice 11 et lraxe du cône ou toute droite 12 parallèle à l'axe du cône et qui coupe la génératrice 11 en question est choisi de manière que l'appui n'ait pas tendance à l'auto- blocage, même après une durée prolongée, ceci afin de faciliter l'ouverture. Avantageusement, cet angle a est proche de 10 ' Le dispositif d'étanchéité proprement dit consiste dans l'exemple représenté en deux joints toriques 3 situés dans des rainures périphériques de la bride tronconique du récipient De ce fait, ils sont particulièrement protégés contre les détériorations et leur fonction d'étanchéité n'est pas dégradée par de petits déplacements éventuels des deux brides le long de la surface de contact. Pour maintenir à sa place le couvercle dans le cas d'un réservoir sans pression, il est prévu des dispositifs de fixation 4 à 7 qui, comme indiqué ci- dessus, n'ont à supporter au maximum que le poids du couvercle et une pré- tension d'étanchéité comparativement insignifiante Les dispositifs de fixation comprennent des griffes 4 dont les extrémités s'étendent parallèlement au plan de l'ouverture et des vis ou tiges filetées 5 et des écrous 6 qui dépassent de ces extrémités par des ouvertures et qui coopèrent avec des taraudages correspondants de la bride du récipient. Pour inspecter ou nettoyer le réservoir il suffit de fixer le couvercle à un anneau de support non représenté et de le maintenir à l'aide d'un palan ou analogue, de desserrer les dispositifs de fixation, qui la plupart du temps ne comprennent que trois éléments, puis d'abaisser le couvercle à l'intérieur du récipient. Dans les domaines d'application envisagés, en particulier dans le cas des réservoirs à liquide, aucune corrosion excessive du couvercle n'est à craindre pendant la vie du récipient, de sorte que le fait que le couvercle ne puisse pas être retiré du récipient sans être détruit ne constitue pas un inconvénient. La figure 2 représente une variante qui correspond à la forme de réalisation selon la figure 1 sauf en ce qui concerne la forme de l'appui du couvercle Dans la variante représentée, cet appui est plan et est situé dans un plan perpendiculaire à l'axe (non représenté) du couvercle Le dispositif d'étanchéité 3 est situé de préférence dans une rainure de la bride 8 du couvercle pour faciliter sa pose ou son remplacement. L'invention peut être modifiée de différentes manières Cet ainsi qu'il est possible d'utiliser d'autres dispositifs de fixation pour le couvercle ou bien de prévoir une surface plane à la place de la calotte 9 il est possible également d'utiliser d'autres formes de dispositifs d'étanchéité en particulier lorsque l'on souhaite améliorer l'étanchéité dans le cas o la pression interne augmente. Le couvercle peut comporter toutes les armatures connues et tous les passages pour conduites qui sont connus par l'état de la technique sans que les avantages procurés par la présente invention soient perdus. REVENDICATIONS 1 Couvercle pour récipient contenant un milieu non corrosif, en particulier un gaz liquéfié, et maintenu sous une pression interne élevée, dans lequel un dispositif d'étanchéité est prévu entre le récipient et le couvercle, caractérisé en ce que le couvercle ( 8, 9) et l'ouverture qu'il doit obturer sont sensiblement circulaires, en ce que le diamètre du couvercle est supérieur au diamètre de l'ouverture, et en ce que, à l'état fermé du couvercle, la zone de plus grand diamètre du couvercle est située à l'intérieur de la zone de plus petit diamètre de l'ouverture du récipient. 2 Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de contact entre le couvercle ( 8, 9) et le récipient ( 1, 2) est tronconique. 3 Couvercle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle a entre chaque génératrice ( 11) de la surface de contact et une droite ( 12) parallèle à l'axe du cône et qui coupe la génératrice est tel qu'il ne se produit aucun auto- blocage. 4 Couvercle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle a entre chaque génératrice ( 11) de la surface de contact et une droite ( 12) parallèle à l'axe du cône et qui coupe la génératrice est d'environ 10 x. 5 Couvercle selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité est constitué par au moins un joint torique ( 3). 6 Couvercle selon la revendication 5, caractérisé en ce que le joint torique ( 3) est situé dans une rainure périphérique de la surface de contact du récipient. 7 Couvercle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en une bride ( 8) annulaire dans laquelle est soudée une calotte ( 9) qui consiste en un matériau sensiblement identique à celui de la paroi ( 1) du récipient et qui présente une épaisseur sensiblement identique à celle de la paroi du récipient. 8 Couvercle selon la revendication 7, caractérisé en ce que la calotte ( 9) est située dans le prolongement de la paroi ( 1) du récipient et est constituée par la partie de la paroi du récipient qui a été retirée pour former l'ouverture pour le couvercle. 9 Couvercle selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le bord de la calotte ( 9) repose sur le côté, tourné vers le récipient, d'un prolongement ( 10) annulaire de la bride ( 8) du couvercle qui fait saillie radialement vers l'intérieur.