Brevet FR2780477A1 — publié le 19991231

Obturateur pour fluide à ouverture télécommandée, notamment pour libération d'une ventouse. La présente invention se rapporte aux obturateurs pour fluide dont on peut télécommander l'ouverture par exemple par un signal électrique. Ces obturateurs permettent en particulier de libérer les ventouses sur lesquelles ils sont fixés, en permettant au fluide extérieur de venir remplir cette ventouse. Il est connu d'utiliser des systèmes à dépression, assimilables à des ventouses, pour fixer d'une manière temporaire une pièce sur une autre. Ceux-ci permettent par exemple de soulever des charges en fixant la ventouse au bout du câble d'une grue, ou d'usiner localement une pièce, par exemple en perçant un trou, en fixant sur la surface de celle-ci un support sur lequel est placé l'outil adéquat, une perceuse par exemple. En faisant le vide entre la ventouse et l'objet sur lequel elle est placée, la pression du fluide extérieur, I'atmosphère par exemple, vient appuyer sur la ventouse et la plaque solidement sur la pièce qui la supporte. Quand il devient nécessaire de relâcher la ventouse du support, on crée entre la ventouse et ce support une communication qui permet au fluide de pénétrer entre ces deux pièces, ce qui détache la ventouse sans laisser de trace sur le support. De tels dispositifs sont par exemple utilisés dans les travaux sousmarins, pour lesquels la fixation est alors très solide en raison de la pression importante du milieu marin. Il est nécessaire d'utiliser pour faire pénétrer le fluide extérieur entre la ventouse et son support un dispositif d'obturation à la fois commode, sûr, et de préférence télécommandable. On connaît de nombreux dispositifs, de type robinet ou vanne par exemple, adaptés à cet usage. On peut en particulier utiliser une électrovanne du type de celle couramment utilisée dans les systèmes fluidiques. Ce système est à la fois pratique et sûr, mais il présente l'inconvénient d'être coûteux. On a également proposé d'utiliser un système pyrotechnique comportant une faible charge capable de percer un emplacement calibré ménagé sur la paroi de la ventouse, en étant déclenché à distance par une impulsion électrique. Toutefois on est alors amené à respecter de nombreuses règles de sécurité liées à la manipulation des explosifs ce qui ajoute au danger de cette solution des problèmes de complexité. Pour pallier ces inconvénients, I'invention propose un obturateur selon les revendications annexées. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante, présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe simplifiée d'un dispositif de fixation par effet ventouse muni d'un obturateur selon Il'invention; - la figure 2, une vue en coupe d'un obturateur selon l'invention dans un état fermé; et - la figure 3, une vue en coupe de l'obturateur de la figure 2 à l'état ouvert. Le système à ventouse représenté sur la figure 1 comporte un socle 101 de forme plate muni de vis 102 permettant de le fixer sur l'objet destiné à être manipulé par la ventouse. L'autre partie du dispositif, celle formant ventouse proprement dite, comporte un corps 103 lui aussi en forme de plateau, mais muni d'un rebord périphérique 104. Cette pièce comporte également des vis qui permettent de la fixer par exemple sur un appareil manipulateur tel qu'une grue. En fonctionnement, la pièce 103 est placée sur la pièce 101 de manière à ce que le rebord 104 repose en totalité sur la surface de cette pièce 101. Les deux pièces sont disposées respectivement l'une part rapport à l'autre de manière que les vis 102 et 105 soit situées vers l'extérieur de l'ensemble ainsi constitué. Pour que ces pièces soient fermement maintenues entre elles, on fait le vide entre elles à l'aide d'une valve 106, fixée dans cet exemple de réalisation sur la pièce 101, de manière à évacuer le fluide emprisonné entre les deux pièces. La valve 106 pourrait tout aussi bien être fixée sur la pièce 103. L'étanchéité est alors maintenue par un joint périphérique 107 placé dans une rainure ménagée sur la surface supérieure du rebord 104. L'ensemble est alors maintenu assemblé par la pression du fluide extérieur, I'air ou l'eau par exemple, dans lequel il baigne. Cette force est sensiblement égale à la surface des plateaux multipliée par la pression du fluide. A la fin des opérations, pour désaccoupler ces deux pièces on utilise un obturateur 108 qui est fixé dans la pièce 103 et qui permet de faire communiquer, lorsqu'il est ouvert, l'espace extérieur avec le volume intérieur délimité par les deux pièces 101 et 103. Cette communication se fait par l'intermédiaire d'un trou 109 foré entre les faces internes et externes de la pièce 103 et qui est bouché par l'obturateur 108. Cet obturateur est commandé à l'aide d'un signal électrique qui lui est transmis par l'intermédiaire d'un câble 110 et d'un connecteur 1 11. Ce connecteur 11 1 est fixé sur la surface extérieure de la pièce 103 de manière à recevoir une fiche reliée à un dispositif de télécommande éloigné de la ventouse. Selon l'invention, l'obturateur utilise un système thermofusible tel que représenté selon un mode de réalisation particulier sur les figures 2 et 3. Ce système thermofusible comporte une pièce principale formée d'un tube creux 201 obturé à sa partie supérieure par un chapeau 203 et portant à sa partie inférieure une base en forme de collerette 204. Cette collerette est filetée sur sa partie extérieure de manière à pouvoir être vissée dans la pièce 103. Cette fixation est rendue étanche à l'aide d'un joint 205 placé dans une rainure ménagée sur la surface inférieure de la collerette. De cette manière, la communication entre l'extérieur et l'intérieur de la ventouse est entièrement obturée de manière statique sans qu'il soit nécessaire de maintenir aucun signal de commande quel qu'il soit. Cette pièce d'obturation étant fabriquée, comme expliqué plus loin, dans un matériau fusible et donc relativement fragile on utilise, aussi bien pour rigidifier la colonne 201 afin de limiter les effets du flambage que pour diminuer l'effort de pression sur le bouchon 203, une pièce 206 en forme de cheminée qui vient remplir l'espace intérieur du tube 201 et qui ne comporte qu'un canal central 207 dont la section est nettement plus petite que la section intérieure du tube 201. Cette cheminée comprend une collerette latérale inférieure 208 qui est placée dans un alésage latéral pratiqué au bas de la collerette 204, de manière à reprendre en partie les efforts de pression afin de soulager les forces appliquées sur le chapeau 203. Le tube 201 comprend en outre une rainure circulaire 209 ménagée sur sa surface latérale extérieure et entaillant l'épaisseur de ce tube sur une profondeur déterminée, pour fragiliser la paroi du tube à cet emplacement. Ainsi donc, pour provoquer l'ouverture de l'obturateur, on provoque la rupture du tube 201 au niveau de la rainure 209. La partie supérieure du tube, munie du chapeau 203, s'éjecte alors, tant sous la pression du fluide extérieur que sous celle d'un ressort de précontrainte 210 qui est comprimé entre le chapeau 203 et la collerette 204 lorsque le tube est intact. Comme représenté sur la figure 3, le fluide extérieur pénètre alors par le bas du canal 207 et vient pénétrer dans l'espace intérieur de la ventouse en sortant de l'obturateur par l'extrémité supérieure du canal 207 et en passant entre les parties inférieures et supérieures du tube 201 ainsi séparées. Pour provoquer la rupture de ce tube, I'invention propose d'utiliser un fil chauffant 211 qui est bobiné dans la rainure 209. Ce fil chauffant est alimenté en courant électrique depuis le connecteur 111 par l'intermédiaire du câble de connexion 110. Le fil est réalisé en un matériau résistif connu, du maillechort par exemple, et sous l'effet d'un courant suffisamment intense il s'échauffe rapidement. Pour obtenir la rupture de l'ensemble de la pièce formée du tube 201 muni de son chapeau 203 et de sa collerette 204, celle-ci est fabriquée dans un matériau qui est à la fois résistant à froid et fusible sous une température modérée. On connaît de nombreux matériau qui permettent d'obtenir ce résultat. C'est le cas en particulier de la plupart des matières plastiques, mais on pourrait également utiliser des alliages métalliques à bas point de fusion. Compte tenu de l'ensemble des paramètres intervenant dans le fonctionnement de ce système, en particulier la température de fusion du matériau utilisé, le dimensionnement du tube 201 et de la rainure 209, celui du ressort de précontrainte 210, ainsi que la résistance du bobinage 211 et la puissante électrique appliquée à celui-ci, le délai de rupture du tube peut-être fixé dans des limites très importantes, allant d'une fraction de seconde à plusieurs dizaines de seconde. Ceci permet d'adapter ce délai aux situations rencontrées dans la pratique, en obtenant une très grande sécurité de fonctionnement. En effet l'inertie du système permet d'éviter tout déclenchement intempestif sur un signal parasite, ce qui est un grand avantage par rapport aux systèmes déjà connus, en particulier ceux fonctionnant de manière électromagnétique. REVENDICATIONS 1. Obturateur pour fluide à ouverture télécommandée, notamment pour libération d'une ventouse, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce thermofusible (201-204) dont la rupture dégage une ouverture permettant le passage du fluide, et des moyens de chauffage (211) pour déclencher cette rupture par fusion de la dite pièce. 2. Obturateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce comprend un tube creux ouvert d'un côté et fermé de l'autre lo par un chapeau (203), et en ce que les moyens de chauffage (211) sont enroulés autour de ce tube pour obtenir sous l'effet du chauffage sa séparation en deux parties. 3. Obturateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube (201) comporte une rainure périphérique (209) dans laquelle sont fixés les moyens de chauffage (211). 4. Obturateur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comportent un fil résistif chauffant (211) destiné à être alimenté par un courant électrique permettant de le faire chauffer par effet Joule. 5. Obturateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le tube est en outre muni à son extrémité ouverte d'une collerette périphérique (204), et en ce qu'il comprend en outre en ressort de précontrainte (210) comprimé entre le chapeau (203) et la collerette (204). 6. Obturateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une cheminée cylindrique (206) munie d'un canal axial (207), ajustée à l'intérieur du tube creux (201) pour rigidifier celui-ci.