Brevet FR2705319A1 — publié le 19941125

BOUCHON DE SECTIRITE A JOINT ANNULAIRE D'ETANCHEITE DEFORImIABLE La présente invention se rapporte au domaine technique général. des appareils comportant des récipients ou réservoirs susceptibles d'être soumis à une pression interne et pour lesquels il faut éviter à tout prix l'ouverture du bouchon fermant le récipient. La présente invention concerne un bouchon de sécurité pour récipients susceptibles d'être soumis à une pression interne, comportant d'une part un corps de fixation amovible sur le récipient dans lequel est monté mobile une soupape soumise à l'effet de la pression interne régnant dans le récipient, et d'autre part une calotte externe montée libre en rotation sur le corps de fixation de telle façon qu'en cas de surpression la calotte externe est dissociée dudit corps alors que lorsqu'une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique règne dans le récipient, la calotte externe est solidaire du corps de fixation et permet l'enlèvement du bouchon de sécurité par rotation. Le problème de la sécurité d'ouverture des appareils pourvus de récipients susceptibles d'être soumis à une pression interne de fonctionnement est déjà connu et plusieurs type de bouchons de sécurité ont déjà été proposés pour éviter une ouverture inopinée du bouchon fermant le récipient lorsqu'une pression résiduelle est présente dans le récipient. Ainsi, il a déjà été proposé des bouchons de sécurité équipés d'un mécanisme de verrouillage en pression comportant une soupape d'étanchéité montée mobile a-ialement dans un corps de fixation amovible monté sur ouverture du récipient. La soupape est mobile axialement entre deux positions de butée sous l'effet de la pression interne régnant dans le récipient. Le bouchon de sécurité proposé comporte en outre une calotte externe montée libre rotation sur le corps de fixation amovible et comportant intérieurement des saillies destinées à être engages par un moyen d'actionnement associé à la soupape. Les positions relatives des moyens d'actionnement et des saillies sont telles que lorsque la soupape est dans sa position basse de butte correspondent sensiblement à la pression atmosphérique, les moyens d'actionnement viennent engager les saillies. Dans ce cas la rotation de la calotte externe entraine égale:ent la mise en rotation du corps de fixation par l'interm.néd-aire des moyens d'actionnement ce qui provoque le dévi-ssa.ge su déverrouillage du corps de fix'ation et permet l'enlèvement du bouchon de sécurité. Lorsque la press-on régnant dans le récipient est supérieure à la pression atmcsphérique, la soupape soumise 920 la pression est en position haute de butée ce qui provoque la dissociation de la calotte externe du corps de fixation par dégagement des moyens d'actionnement hors des saillies. La mise en rotation de la calotte externe s'effectue alors ibrement sanrs rotation du corps de fixation, et donc sans risque de dévissage ou deverrouillage du bouchonr de sécurité. Un tel dispositif procure donc une sécurité de flonctionnement à l'utilisateur qui ne peut manifestement pas effectuer l'ouverture du récipient. Cependant il s'avère que l'ensenmble du mécanisme de verrouillage, qui comDporte une série de; iees susceptibles d'être mises en mouvement relativemïient les unes par rapport aux autres, ainsi que des moyens de réglage élastique de la sensibilité de déplacement de la soupape, est amené à être constammlent en contact avec les vapeurs du fluide en pression stocké dans ie r-écipient. A la longue un tel contact répété est de nature à provoquer des réactions chimeques de surfa.c.e induisant une corrosion et un risque 2705319 croissant de grippage de 1'ensemble du mécanisme. A cette fin il a déjà été envisagé d'assurer l'étanchéité de la partie supérieure du mécanisme de verrouillage en montant un joint d'étanchéité entre la soupape et le corps de fixation. Une telle solution alm!iore sensiblement l'6tanchéité du bouchon de sécurité mais est susceptible de limiter la mobilité de la soupape, ou necessite un usinave et un montage particulièrement précis des pièces; ce ui inévitablement conduit à augmenter le coût de l'appareil. Une étanchéité parfaite n'est en outre pas assurée. L'objet de la -présenteinvention vise en consequence a proposer un bouchon de sécurité pour récipient sous pression nre prsentant pas les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur mentionnés précédemment et permettant de Lprotéer e mécanisme de verrouillage contre les risques de corroson des vapeurs de fluide, a l'aide de moyens particuièrement simples et robustes. Les objets assignés f l'invention sont atteints à l'aide d'un bouchon de sécurité pour récipients susceptibles d'être soumis à une pression interne25 comportant: - un corps de fix- ation monté amovible sur le récipient, ledit corps éttant ouirvu d'une part d'évidements à sa partie supérieure et d'autre part d'un perçage interne servant de support et de siège d'étanchéité à une 3] soupape montée axialement mobile, sous l'effet de la pression interne régnant dans le récipient, entre deux p.os 't 0.. de butée/ respectivement basse et haute, - un moyen d'actionnement associé à la soupape, - une calotte externe montée libre en rotation sur le corps de fixation et comportant intérieurement des saillies destinées à être engagées par le moyen d'actionnement lequel engage également les évidements lorsque la soupape est en position basse de butée, de telle façon que dans la position basse de butée de la soupape correspondant. sensiblement à la pression atmosphérique, la r.ot.tion de la calotte entraine la rotation du cor-ps. de fixation, alors qu'en cas de sur-pression, correspondan-t - la position haute de butée C de la. soupape, la cwalctte est dissociée dudit corps ractart-isée en ce que! A soupape est pourvue à sa par:tie inféreure d'un joint annulaire déformable zormant jupe, solidaire du corps de fixation et de la soupape. Diverses autres caractéristiques ressortiront i-eux de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexes qui montrent à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention, et dans lesquels: - La Figure I montre selon une vue en coupe transversale longitudinale un exemple de réalisation d'un bouchon de sécurité conforme à l'invention. Le bouchon de sécurité 1 montré à la Figure 1 est destiné à servir d'orcgane de fermeture de récipients divers, tels que des gnéerateurs de vapeur, dans lesquels regne une pression interne de fonctionnement supérieure à la pression atmosphérique. Le bouchon de sécurité 1 conforme à l'invention n'est pas limité dans son utilisat.Cn - 1^: fer=eture d'un type de récipient spécifique, ni à une utilisation particulière, l'application préférentielle visée étant celle des générateurs de vapeur destinés à équiper les appareils électroménagers a usage domestique. Dans le domaine de l'électroménager le bouchon de sécurité 1 selon l'invention est particulièrement destiné à être utilisé dans le domaine du repassage. Le bouchon de sécurité 1 conforme à l'invention comporte un corps de fixation 2 susceptible d'être monté de manière amovible, par exemple par vissage, sur la paroi 3 d'une ouverture 4 mn-ge dans un récipient (non représenté). Dans le cas d'un générateur de vapeur le recipient est destiné & contenir une certaine masse d'eau, et est relié de manière classi-ue A un moyen de chauffe tel qu'une chaudière; non représentée aux figures. Le corps de f-ixation 2 est fixé à demeure sur la paroi 3 et occupe en.cons.quence une position fixe par rapiDort à cette derni-re. I se présente sous la forme d'un corps de révol!ution de section circulaire, d'axe x-x', et est pourvu d'un per-ge interne traversant formant dans 0 sa partie centrale un chambrage 5. La partie supérieure 8a du corps de fiation est fermée d'évidements 2a ménagés dans son épaisseur. Le bIouchon de sécurité 1 conforme à l'invention comporte êgalement une soupape 10, de section circulaire, montée librement mobile d-ans le perçage interne du corps de fixation 2 selon l'axe x-x'. La soupape 10 est soumise aux variations de pression règnant dans le récipient par l'intermédiaire de sa face intérieure 11, et est pourvue sur sa paroi périphérique externe 12 d'une nervure 13 faisant saillie. La scupape 10 peut sous l'effet de la pression interne de fonctionnement occuper deux positions extrêmes de butée l'une dite haute, telle que montrée à la Figure 1 et corresporndant - l'engagement de la nervure 13 contre l'épauleïient supérieur 14 du chambrage 5. La position basse de butée, teile que montrée en ligne pointillée à la ir.gu_ 1 corr.espond à l'engagement de la nervure 13 contre la -,ce supérieure 15 d'une bague 16 montée C deaneure sur le corps de fixation 2. Bien évide-mment, à titre de variante, la bague 16 peut être suppri iiée et la face de utée 15 être constituée par un épau!emient i nfriaur -naégé n dans l'épaisseur du corps de fixation 2. La partie supérieure de la soupape 10 est pourvue d'une lumière radiale traversante 21 dans laquelle est emrmranolchée à force un mcoyen d'actionnement 22 associé à ladite soupape et avantageusement constitué d'une tige. Le moyen d'actionnement 22 est situé au droit des évidements 2a. Le bouchon de sécurité 1 conforme à l'invention comporte également une calotte externe 30 de forme sensiblement cylindrique, d'axe de symétrie x-x', ouverte à sa partie inférieure et fermée à sa partie supérieure par un flasque 31. La calotte =zterne 30 est montée libre en rotation autour de l'axe x-l' sur le corps de fixation 2 et est pourvue intérieurement de saillies 35 positionnées à l'intériue-ur de ladite calotte à une hauteur permettant leur engagement par le moyen d'actionnement 22 lorsque la soupape 10 est dans sa position basse de butée. Les dimensions des saillies 35 sont également telles que lorsque la soupape 10 est dans sa position haute de butée les moyens d'actionnement 22 sont complètement dissociés desdites saillies 35 et des évidements 2a ce qui rend le corps de fixation 2 indépendan de la calotte externe 30. Un tel montage permet en consequence en cas de surpression dans le récipient; un positionnnement de la soupape 10 dans J sa position haute de butée, et en cas de tentative d'ouverture du bouchon de sécurité, une rotation libre de la calotte externe 30 sars dévissage du corps de fixation 2 et par con-sequent sans risque- d'enlèvement du bouchon de sécu--ité 1. A l'opposé 1 -Squ. la pression régnant dans le récipient est sens-ible ment égale à la pression atmosphésérique, la soup:ape 410 est dans sa position basse de butée; et les moyens d'action nement 22 sont en position d'engageme-nt avec les saillies 35 et les évidements 2a. Dans ce cas la mise en rotation -. de la calotte externe 30 permet le dîvissage du corps de fixation 2 par transmission de la force de rotation. parti- des saillies 35 au moyen d'actionnement 22 et - !a 'atie supérieure du corps de fixation 2 en contact avec lesdits moyens d'actionnement 22 iar!'es -videments 2a. =Inn 1' invention- l'étanchéité totale de la partie suprieure du? b- ouchn d- sécurité 1 est réalisée par intermeédiaire d'un- j-oint annulaire déformable 40 formant jupe, ledit joint étant clid-aire du corps de fixation 2 et de la partie inférieure de la soupape 10. Avantageusement, le joint annulaire 40 est solidaire du corps de fixation 2 par]'interr4c!ia--E de la.aue 16. Cette dernière comporte u- ae rainur circulaire dans laquelle est pincé le bored -.- riphérique e--.terne 4! '-: j:i-nrt annulaire 40. Le bore périphérique i:n-e:-rn=e Y- ô -'. annulaire 40 peut être =' ' pa-r tous -.-._ a;z rL-,és.sur la partie inférieure de l. soupape 10e e: - pr pincement à l'aide d'un pio-n -ap.port-é, su p' az -. Le joint annulaire 40 est ^.va:ln,:t _....geuse-Len. tonc =:-in e 'a:.. soupape 10 et le corps de fi xation 2 de _elle aninère que sa position de repos é lastiiue core-.zpond!e sensible:;enàt à la position basse de ladit e soupape. : Dc-E manlire -.=.paticulièrement avantageuse, l'étanchéit. é entre l'interieu,- du récipient et la partie supérieure du 1boc; hon de sécurité 1 peut être améliorée par 1 ' intermdiai re du îoint t n r t -- ue 20 monté sur la soupape et sut iL-rtépar r a nervure 13, afin d'assurer l'énchét ent.r. tte de-nière et l'épaulement 14. Le _onc.t-onne.ent du bouchon de sécurité conforme l'n_-ventin est le suivant. aLorsqu'une Dressionr supérieure à la pression atmosphérique normale est présente dans le récipient, la soupape 10 est so -um ',ise. ladite pression et se déplace selon la flèche Fr1 pour venir occuper sa position haute de butée uontree a la 1 icuère 1. Dans cette position les moyens 3.0 d'actionnerent 22 sont dso'dcarisés des saillies 35 et des évidements 2Ea ce qui vite tout risque d'ouverture inopinée du bouchon de séecurité pu: s..e la calotte externe 30 est si.epl ement librîe en r.o'a-ion. sur le corps de fixation 2 sanrs pouvoi eni*trainer ce dernier en rotation. Dans cette même position! e joint annulaire 40 s'est légèrement déformé pour suivre le déplacement de la soupape 10, et empêche le flux de vapeur de pénétrer dans le chambrage 5 et par la même de pénétrer dans toute la partie supérieure interne du bouchon de sécurité. Lorsque la pression redevient sensiblement égale à la pression atmosphérique, la soupape 10 se déplace selon la flèche F2 et vient occuper sa position basse de butée dans laquelle les moyens d'actionnement 22 sont en position d'engagement avec les saillies 35 et les évidements 2a du corps de fixation 2. Le bouchon de sécurité peut ainsi être ouvert par mise en rotation de la calotte externe 30, ladite rotation entrainant également la mise en rotation du corps de fixation 2 ce qui permet le dégagement de l'ensemble du bouchon de sécurité 1. Dans sa position basse de butée le joint annulaire 40 est dans sa position de repos élastique et s'étend ainsi sensiblement radialement par rapport à l'axe x-x'. De manière connue, la sensibilité de déplacement axiale de la soupape 10 peut être réglée par l'intermédiaire d'un moyen de réglage tel qu'un ressort 50 monté dans le perçage de ladite soupape. Avantageusement également il est possible de prévoir de monter un indicateur de pression (51) constitué d'un bouton solidaire de la partie supérieure de la soupape 10. Le bouton 51 est monté coaxial à une ouverture ménagée dans le flasque 31 de telle façon que dans la position haute de la soupape 10 le bouton 51 fasse saillie hors du flasque 31 et constitue ainsi un indicateur visuel de surpression. Le bouchon de sécurité conforme à l'invention permet ainsi grâce à l'utilisation d'un joint annulaire d'étanchéité, d'éviter tout contact entre les vapeurs corrosives du récipient et l'ensemble des pièces formant la mécanique interne dudit bouchon. Tout risque de corrosion et donc de mauvais fonctionnement est donc ainsi évité. REVENDICATIONS 1. Bouchon de sécurité (1) pour récipients susceptibles d'être soumis à une pression interne comportant: - un corps de fixation (2) monté amovible sur le récipient, ledit corps (2) étant pourvu d'une part d'évidements (2a) à sa partie supérieure et d'autre part d'un percage interne servant de support et de siège d'étanchéité à une soupape (10) montée axialement mobile, sous l'effet de la pression interne régnant dans le récipient, entre deux positions de butée, respectivement basse et haute, - un moyen d'actionnement (22) associé à la soupape (10), - une calotte externe (30) montée libre en rotation sur le corps de fixation (2) et comportant intérieurement des saillies (35) destinées à être engagées par le moyen d'actionnement (22) lequel engage également les évidements (2a) lorsque la soupape (10) est en position basse de butée, de telle façon que dans la position basse de butée de la soupape (10) correspondant sensiblement à la pression atmosphérique, la rotation de la calotte (30) entraine la rotation du corps de fixation (2), alors qu'en cas de surpression, correspondant à la position haute de butée de la soupape (10), la calotte (30) est dissociée dudit corps caractérisé en ce que la soupape (10) est pourvue à sa partie inférieure d'un joint annulaire déformable (40) formant jupe solidaire du corps de fixation (2) et de la soupape (10). 2. Bouchon selon la revendication 1 caractérisé en ce que le joint annulaire (40) est solidaire du corps de fixation (2) par l'intermédiaire d'une bague (16), montée à demeure sur ledit corps (2) et comportant une rainure dans laquelle est pincée le bord périphérique externe (41) du joint annulaire (40). 3. Bouchon selon la revendication 2 caractérisé en ce que le rebord supérieur (15) de la bague (16) forme le siège de butée inférieure de la soupape (20) correspondant à sa position basse. 4. Bouchon selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le joint annulaire (40) présente un bord périphérique interne (42) fixé, par exemple, par pincement ou collage sur la soupape (10). 5. Bouchon selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le joint annulaire (40) est monté entre la soupape (10) et le corps de fixation (2) en position de repos élastique correspondant sensiblement à la position basse de la soupape (10). 6. Bouchon selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur visuel de pression (51). 7. Bouchon selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'indicateur visuel de pression (51) est un bouton solidaire de la soupape (10) susceptible de faire saillie hors de la calotte externe (20) en cas de surpression. 8. Appareil comportant un récipient susceptible d'être soumis à une pression interne et équipé d'un bouchon de sécurité 1I) conforme à l'un des revendications 1 à 7.