Brevet FR2731625A1 — publié le 19960920

La présente invention concerne un clapet de protection incendie à fermeture autonome déclenchée automatiquement ou par commande à distance. Un tel clapet est destiné à équiper une conduite transportant notamment un liquide inflammable, afin de protéger un réservoir, ou un véhicule lorsqu'un incendie se déclare. En effet, ce clapet est conçu pour obturer la conduite automatiquement lorsqu'il y a une élévation de température. La demande de brevet FR-2704152 décrit un clapet de ce type. Celui-ci comporte un battant relié à un moyeu débrayable tournant sur l'axe du battant qui est solidaire d'une roue à encoche. Le moyeu débrayable et la roue à encoche sont reliés par une goupille fusible thermocassante. De plus, la roue à encoche est munie d'une encoche dans laquelle vient se loger une tige de clavetage qui est actionnée par un électro-aimant ou un vérin hydraulique ou pneumatique. La goupille fusible thermo-cassante utilisée dans ce dispositif connu travaille au cisaillement. Une telle goupille ne présente pas une tenue mécanique suffisante. De fortes vibrations peuvent provoquer la rupture d'une telle goupille et donc déclencher inopinément la fermeture du clapet. Afin alors d'obtenir un bon compromis entre la réponse de la goupille à une élévation de température, une tenue mécanique acceptable et l'encombrement du dispositif, le clapet de protection incendie connu doit travailler avec un coefficient de sécurité relativement bas. Le but de l'invention est alors de fournir un nouveau clapet de protection incendie à fermeture autonome déclenchée automatiquement ou par commande à distance permettant de travailler avec des coefficients de sécurité plus importants ou bien avec des éléments constitutifs plus petits. A cet effet, le clapet qu'elle propose est du type à fermeture autonome déclenchée automatiquement ou par commande à distance, comportant un corps de clapet et un battant solidaire d'un axe de battant monté pivotant sur au moins un palier. Selon l'invention, pour maintenir le battant en position ouverte, l'axe de battant est muni d'un levier venant en appui contre un support mobile qui comporte une pastille métallique déformable à la chaleur et travaillant à la compression, de telle sorte qu'en cas d'élévation de température, le levier échappe au support mobile, un dispositif mécanique déverrouillable étant prévu pour maintenir le support mobile dans une position donnée. Ce dispositif se distingue des dispositifs connus par le fait qu'il utilise une pastille métallique déformable à la chaleur travaillant à la compression et non au cisaillement. La résistance mécanique d'une telle pastille est sensiblement plus élevée que celle d'un fusible travaillant au cisaillement, surtout en ce qui concerne les vibrations. L'alliage métallique constituant la pastille déformable à la chaleur est tel, qu'à partir d'une température donnée, propre à cet alliage, l'épaisseur de la pastille, dans le sens de la compression, diminue fortement. Lorsque cette température est atteinte, la variation d'épaisseur de la pastille est mise à profit pour faire échapper le levier au support mobile. Cependant, si l'on souhaite fermer le clapet, il faut également pouvoir le faire sans agir sur la pastille déformable à la chaleur. I1 suffit alors de déverrouiller le dispositif mécanique. Le support mobile n'est alors plus maintenu et la force exercée par le levier de l'axe du battant le fait bouger de telle sorte que le levier bascule et que le clapet se ferme. L'invention propose plusieurs formes de réalisation d'un tel clapet. Dans une première forme, le support mobile comporte deux lames sensiblement parallèles au moins localement et montées pivotantes autour d'un même axe, ainsi que la pastille métallique déformable à la chaleur, disposée entre les deux lames métalliques dans une zone où elles sont parallèles, le levier de l'axe du battant venant prendre appui contre une première lame et la seconde lame étant maintenue par le dispositif mécanique déverrouillable. En cas d'élévation de température, la diminution d'épaisseur de la pastille entraîne un rapprochement de la première vers la seconde qui est maintenue dans une position fixe. Ainsi, le levier échappe à la première lame et le clapet se ferme automatiquement. Pour commander la fermeture du clapet, il suffit d'entraîner la seconde lame, à laide du dispositif mécanique par exemple. La première lame, qui est liée à la seconde lame par l'intermédiaire de la pastille métallique, est alors également entraînée et le levier échappe au support mobile, provoquant ainsi la fermeture du clapet. Dans cette forme de réalisation, le levier comporte de préférence une encoche dans laquelle vient se positionner la première lame en position ouverte du clapet. Ainsi, l'appui du levier sur le support mobile est meilleur et il y a moins de risque que le clapet se ferme inopinément. Dans une autre forme de réalisation, le support mobile comporte une lame montée pivotante autour d'un axe, ainsi que la pastille métallique déformable à la chaleur fixée sur la lame de telle sorte que le levier vienne en appui contre la pastille, la lame étant maintenue par le dispositif mécanique déverrouillable. Dans cette forme de réalisation, avantageusement la lame pivotante est sensiblement parallèle au levier dans la position ouverte du clapet et l'axe de pivotement de la lame est sensiblement parallèle à l'axe du battant. Ici la diminution d'épaisseur de la pastille métallique suite à une élévation de température entraîne le retrait de la face d'appui du levier. Ce dernier peut donc échapper au support mobile : il suffit que la lame ne soit pas sur la trajectoire du levier. La pastille métallique déformable à la chaleur et travaillant à la compression peut soit fonctionner de manière irréversible, soit de manière réversible. Dans le premier cas, cette pastille est par exemple un fusible agissant à la compression de manière irréversible et dans le second cas, elle est par exemple réalisée dans un alliage à mémoire de forme permettant ainsi un fonctionnement réversible. Une fois le clapet fermé, il faut aussi prévoir des moyens permettant de le réouvrir. Dans ce but, l'extrémité de l'axe du battant peut présenter une section polygonale, permettant ainsi la mise en place d'un second levier amovible pour réouvrir le battant après fermeture de celui-ci. Cependant, lorsque le battant du clapet est fermé, il est difficile de le décoller de sa portée. Pour aider à décoller le battant de sa portée, selon l'invention, l'axe du battant est équipé d'un second levier, solidaire de cet axe, disposé de telle sorte qu'en position fermée du battant, l'extrémité de ce levier, traversée par une vis montée de manière imperdable, soit située face à une butée fixe montée sur le corps du clapet. I1 suffit alors de visser la vis jusqu'à ce qu'elle prenne appui sur la butée fixe, puis de serrer la vis de manière à décoller le battant 2 de sa portée. Ce dispositif permet de facilement décoller le battant de sa portée mais si l'opérateur oublie de dévisser la vis après réouverture du clapet, lors du déclenchement suivant le battant ne se fermera pas totalement. Alors avantageusement, d'une part la tige de la vis ne peut pas venir prendre appui sur la butée fixe, même lorsque la vis est entièrement vissée, et d'autre part, un levier prenant appui sur l'axe du battant est prévu pour réouvrir le battant, ce levier comportant un talon destiné à prendre place entre la tige de la vis et la butée fixe de telle sorte que la vis puisse alors prendre appui sur le talon. L'invention propose également des dispositifs mécaniques déverrouillables pouvant s'adapter à l'une ou l'autre des formes de réalisation décrites ci-dessus. Ainsi un premier dispositif mécanique déverrouillable comprend une tige dont une extrémité est fixée au support mobile et est commandée par un électro-aimant ou un vérin. Un autre type de dispositif mécanique déverrouillable comprend un doigt d'indexage destiné à loger dans une encoche ménagée dans la lame pivotante, le doigt d'indexage constituant l'extrémité d'une tige de vérin ou d'électroaimant. Pour faciliter la fermeture du clapet, le battant comporte une masse additionnelle, éloignée de l'axe du battant, sur la face du battant opposée à la portée du battant. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif deux formes de réalisation d'un clapet selon l'invention. Figure 1 est une vue d'ensemble d'une installation comportant des clapets selon l'invention Figure 2 est une vue de face, partiellement en coupe, d'un clapet selon l'invention Figures 3 à 5 en sont des vues de côté en position ouverte et fermée Figures 6 à 8 illustrent un procédé pour réouvrir le clapet après sa fermeture, et Figure 9 représente une autre forme de réalisation d'un clapet selon l'invention en vue de côté. La figure 1 représente une installation pourvue de clapets selon l'invention. Cette installation comprend deux réservoirs 1, muni chacun d'une vanne d'entrée 2 et de sortie 3. Un clapet 4 de protection incendie à fermeture autonome déclenchée automatiquement ou par commande à distance est placé entre chaque vanne 2,3 et le réservoir 1 correspondant. Les deux réservoirs 1 sont alimentés par une conduite 5 d'alimentation. Théoriquement, les clapets 4 ne sont nécessaires que du côté de la sortie d'un réservoir 1. Cependant, pour des raisons diverses, du liquide peut être transvasé d'un réservoir 1 vers l'autre. Les vannes d'entrée 2 peuvent alors devenir des vannes de sortie. I1 est donc préférable en pratique de les équiper également d'un clapet 4. Un clapet 4, tel que représenté sur les figures, comporte un corps de clapet 6 dans lequel vient se loger en position fermée un battant 7 solidaire d'un axe de battant 8 monté pivotant sur un palier. Le battant 7 et le corps de clapet 6 sont à portée plate. Un premier levier 9 est solidaire de l'axe de battant 8. Lorsque le battant 7 est ouvert, ce levier 9 vient en appui contre une première lame 10, sensiblement perpendiculaire au levier 9. L'action du poids du battant 7 maintient le levier 9 en appui contre la lame 10. Cette dernière est montée pivotante autour d'un axe 11 parallèle à l'axe de battant 8 et prend place dans une encoche 18 du levier 9. Une deuxième lame 12 est également montée pivotante autour de cet axe 11. A proximité de l'axe 11, la deuxième lame 12 est parallèle à la première lame 10. Dans cette zone où les lames 10,12 sont parallèles, une pastille 13 réalisée en alliage métallique déformable à la chaleur relie les deux lames 10,12. Lorsque la température s'élève et franchit une certaine valeur, l'épaisseur de la pastille diminue très sensiblement. Cette pastille 13 peut être réalisée dans un matériau fusible à une température donnée, ou bien aussi par exemple être réalisée dans un alliage métallique à mémoire de forme. L'extrémité de la lame 12 la plus éloignée de l'axe 11 est traversée par une tige 14 d'un électroaimant 15 et est fixée à celle-ci à l'aide de deux écrous 16. Cette extrémité de la lame 12 peut se déplacer entre deux butées 17. Cet électroaimant pourrait être remplacé par un vérin hydraulique ou pneumatique. L'axe de battant 8 est également équipé d'un second levier 19, solidaire de cet axe 8. L'extrémité du levier 19 opposée à l'axe de battant 8 comporte un taraudage dans lequel prend place une vis 20, montée de manière imperdable. Lorsque le clapet est en position fermée (figures 4 à 6), la tige de la vis 20 fait face à une butée 21 fixe, montée sur le corps de clapet 6. Avantageusement, même lorsqu'elle est entièrement vissée, la vis 20 ne peut pas prendre appui sur la butée fixe 21. Le clapet 4 est représenté en vue de côté dans sa position ouverte sur la figure 3. La première lame 10 du support mobile, constitué par cette lame 10, la pastille 13 et la seconde lame 12, est placée dans l'encoche 18 du levier 9. Le battant 7 est maintenu en position ouverte. En cas d'élévation de température, due par exemple à un incendie, la pastille 13 voit son épaisseur diminuer et la première lame lo se rapproche de la seconde 12 qui est en butée contre une butée 17. De ce fait, cette première lame 10 sort de l'encoche 18 du levier 9 qui n'est donc plus maintenu. Sous l'action de son poids, le battant 7 s'abaisse, fermant ainsi le clapet 4. Pour favoriser la fermeture du battant 7, une masse additionnelle 22 est disposée sur la face du battant opposée à la portée du battant. Pour profiter au maximum de cette masse additionnelle, cette dernière est éloignée au maximum de l'axe du battant 8. La fermeture du clapet 4 peut être déclenchée de deux autres manières. Des détecteurs (non représentés) peuvent agir sur l'électro-aimant 15 en cas de détection d'une anomalie, ou bien la fermeture peut être déclenchée volontairement en actionnant l'électro-aimant 15 par une commande à distance (non représentée) Dans ces deux cas de figure, la fermeture du clapet 4 est obtenue en agissant sur la seconde lame 12 (figure 5). La tige 14 de l'électroaimant 15 entraîne alors l'extrémité de la lame 12 d'une butée 17 vers l'autre butée 17. Au cours de ce mouvement, la première lame 10 est entraînée lors de l'encoche 18 du levier 9. Le battant 7 s'abaisse et le clapet 4 se ferme. Les figures 6 à 8 montrent comment il est possible de réouvrir le clapet 4 après une fermeture de celui-ci. Cette réouverture se fait à l'aide d'un levier 23, de la vis 20 et de la butée fixe 21. Le levier 23 prend appui sur l'axe de battant 8 et comporte un talon 24 venant se glisser entre la tige de la vis 20 et la butée fixe 21. Dans un premier temps (figure 6), le levier 23 est mis en place et la vis 20 est serrée et prend appui sur le talon 24 reposant lui-même sur la butée fixe 21. Lorsque cette vis 20 est entièrement serrée, le battant 7 a pivoté de quelques degrés (figure 7) autour de son axe de battant 8. I1 suffit alors, dans un second temps, d'appuyer sur le levier 23 pour relever le battant 7 et de replacer la première lame 10 dans l'encoche 18 du levier 9 (figure 8). Bien entendu, si la pastille 13 ne fonctionne pas de manière réversible, il faut également mettre une pastille 13 neuve en place. La figure 9 représente une seconde forme de réalisation d'un clapet 4 selon l'invention. Ce clapet 4 est représenté en vue de côté, la vue de face de celui-ci étant quasi-identique à la vue de la figure 2. Par rapport au clapet décrit ci-dessus, seul le support mobile et le dispositif mécanique déverrouillable maintenant le support mobile sont différents. C'est pourquoi la figure 9 ne représente principalement que ces éléments. Dans ce dispositif, le support mobile est constitué de la pastille 13, dont la forme a été adaptée, et d'une lame 25 pivotant autour de l'axe 11. La pastille 13 est logée directement dans l'encoche 18 du levier 9. Du fait du poids du battant 7 et de la masse additionnelle 22, la pastille 13 est comprimée entre le levier 9 et la lame 25. La lame 25 est maintenue grâce à un doigt d'indexage 26 formé par l'extrémité d'une tige d'électroaimant. Pour déclencher la fermeture du clapet 4, soit la pastille 13 fond ou se rétracte libérant ainsi le levier 9, soit le doigt d'indexage 26 se retire, libérant ainsi la lame 25 et par là le levier 9. La réouverture du clapet se réalise de manière identique à celle décrite ci-dessus. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux deux formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATI0N8 1. Clapet de protection incendie à fermeture autonome déclenchée automatiquement ou par commande à distance, comportant un corps de clapet (6) et un battant (7) solidaire d'un axe de battant (8) monté pivotant sur au moins un palier, caractérisé en ce que pour maintenir le battant (7) en position ouverte, l'axe de battant (8) est muni d'un levier (9) venant en appui contre un support mobile (10,12,13 ; 13,25) qui comporte une pastille métallique (13) déformable à la chaleur et travaillant à la compression, de telle sorte qu'en cas d'élévation de température, le levier (9) échappe au support mobile (10,12,13; 13,25), un dispositif mécanique déverrouillable étant prévu pour maintenir le support mobile dans une position donnée. 2. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support mobile comporte deux lames (10,12) sensiblement parallèles au moins localement et montées pivotantes autour d'un même axe (11), ainsi que la pastille métallique déformable (13) à la chaleur, disposée entre les deux lames (10,12) métalliques dans une zone où elles sont parallèles, le levier (9) de l'axe du battant (8) venant prendre appui contre une première lame (10) et la seconde lame (12) étant maintenue par le dispositif mécanique déverrouillable. 3. Clapet selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier (9) comporte une encoche (18) dans laquelle vient se positionner la première lame (10) en position ouverte du clapet. 4. Clapet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support mobile comporte une lame montée pivotante autour d'un axe (11), ainsi que la pastille métallique déformable (13) à la chaleur fixée sur la lame (25) de telle sorte que le levier (9) vienne en appui contre la pastille (13), la lame (25) étant maintenue par le dispositif mécanique déverrouillable. 5. Clapet selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame pivotante (25) est sensiblement parallèle au levier (9) dans la position ouverte du clapet (4) et en ce que l'axe de pivotement (11) de la lame (25) est sensiblement parallèle à l'axe du battant (8). 6. Clapet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pastille métallique déformable (13) à la chaleur et travaillant à la compression est un fusible agissant à la compression de manière irréversible. 7. Clapet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pastille métallique déformable (13) à la chaleur et travaillant à la compression est réalisée dans un alliage à mémoire de forme permettant ainsi un fonctionnement réversible. 8. Clapet selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité de l'axe du battant (8) présente une section polygonale, permettant ainsi la mise en place d'un second levier amovible pour réouvrir le battant après fermeture de celui-ci. 9. Clapet selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'axe du battant (8) est équipé d'un second levier (19), solidaire de cet axe (8), disposé de telle sorte qu'en position fermée du battant (7) l'extrémité de ce levier (19), traversée par une vis (20) montée de manière imperdable, soit située face à une butée fixe (21) montée sur le corps du clapet (6). 10. Clapet selon la revendication 9, caractérisé en ce que d'une part, la tige de la vis (20) ne peut pas venir prendre appui sur la butée fixe (21), même lorsque la vis (20) est entièrement vissée, et d'autre part, un levier (23) prenant appui sur l'axe du battant (8) est prévu pour réouvrir le battant (7), ce levier (23) comportant un talon (24) destiné à prendre place entre la tige de la vis (20) et la butée fixe (21) de telle sorte que la vis (20) puisse alors prendre appui sur le talon (24 > . 11. Clapet selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif mécanique déverrouillable comprend une tige (14) dont une extrémité est fixée au support mobile (10,12,13) et est commandée par un électroaimant (15) ou un vérin. 12. Clapet selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif mécanique déverrouillable comprend un doigt d'indexage (26) destiné à loger dans une encoche ménagée dans la lame pivotante (25), le doigt d'indexage (26) constituant l'extrémité d'une tige de vérin ou d'électroaimant. 13. Clapet selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le battant (7) comporte une masse additionnelle (22), éloignée de l'axe du battant (8), sur la face du battant opposée à la portée du battant.