Brevet FR2786261A1 — publié le 20000526

La présente invention concerne le domaine des bâtiments maritimes lanceurs d'engins et à plus particulièrement pour objet un dispositif de purge pour un tube lance-torpilles. A bord d'un sous-marin ou de tout autre type de lanceur d'engins, le tube lance torpilles est immergé et son fonctionnement nécessite la mise en équipression de l'intérieur du tube avec le milieu ambiant, c'est-à-dire l'eau, avant sa mise en communication avec celui-ci. Pour cela, on introduit de l'eau dans le tube et il est donc nécessaire de purger l'air qui se trouve dans le tube pendant que l'eau le remplit grâce à un orifice de remplissage. Pour ce faire, il est connu de disposer, dans le tube, deux orifices de purge situés aux deux extrémités. Chacun d'entre eux est associé à un circuit dans lequel sont montés en série une vanne d'isolement et un indicateur de présence d'eau. Toute arrivée d'eau détectée par l'indicateur de présence d'eau entraîne la fermeture des vannes d'isolement. Ainsi, normalement, lorsque le tube est rempli d'eau, et que les vannes d'isolement ont été fermées, le tube rempli d'eau peut tre mis à la mme pression que le milieu environnant (la mer) et peut tre ouvert de façon à procéder au lancement de la torpille. Cependant, toute variation de l'assiette du lanceur, due au tangage ou au roulis, entraîne l'inclinaison correspondante du tube. Pendant le remplissage du tube, cette inclinaison est alors susceptible de provoquer une arrivée d'eau à l'un ou l'autre des indicateurs de présence d'eau et provoquer la fermeture de la vanne d'isolement correspondante ce qui rend aléatoire la purge de l'air en cas de mouvement oscillatoire dus au tangage principalement. Le brevet EP608647 de la demanderesse décrit un dispositif apte à résoudre ces problèmes. Ainsi selon ce brevet, un tube lance-torpilles comprend un orifice de remplissage pour introduire l'eau de mer et une tubulaire ayant une partie intérieure et une partie extérieure au tube en communication entre elles, la partie extérieure comprenant un indicateur de présence de liquide pour détecter l'arrivée du liquide et indiquer ainsi que le tube est rempli de liquide, et une vanne d'isolement pour fermer ladite partie extérieure en réponse à l'indicateur de présence de liquide. La partie intérieure est normalement ouverte pour laisser entrer dans la tubulure le gaz refoulé par !'eau remplissant le réservoir et comprend au moins deux extrémités ouvertes situées à des endroits différents du tube et dont au moins une comporte un clapet de fermeture pour fermer ladite extrémité dès que l'eau atteint un niveau prédéterminé inférieure au niveau nécessaire pour que ce dernier pénètre dans ladite tubulure de façon à ce que ladite extrémité permette t'entrée du gaz mme si le tube est soumis à des variations d'assiette et tant que le tube n'est pas complètement rempli d'eau, de sorte que le détecteur de présence de liquide ne puisse jamais détecter la présence de liquide avant que le tube ne soit complètement rempli. Ce brevet décrit en outre un clapet constitué par un flotteur monté en extrémité de la tubulure par une articulation. Un tel tube permet effectivement un remplissage correct du tube et ce, quelle qu'en soit l'inclinaison et mme en cas d'oscillations. Cependant, il présente des inconvénients. Ainsi, les clapets qui y sont décrits sont très encombrants ce qui impose d'avoir un diamètre de tube nettement supérieur à celui des torpilles et donc une masse du tube élevée. De surcroît, le clapet décrit doit impérativement tre situés à l'une ou l'autre des extrémités de la tubulaire ce qui d'une part peut gner le positionnement d'autres équipements à l'extérieur du tube et d'autre part soumet ce clapet à des efforts importants lors du lancement de la torpille, ce qui le fragilise. Le but de l'invention est de résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif de purge de faible encombrement, apte à tre disposé à un endroit quelconque du tube, notamment à un endroit favorable pour sa tenue mécanique. La solution apportée est un tube lance torpille comprenant un orifice de remplissage pour introduire l'eau de mer et une tubulaire ayant une partie intérieure et une partie extérieure au tube en communication entre elles par un premier tuyau traversant le tube, et : -la partie extérieure comprend un indicateur de présence de liquide pour détecter l'arrivée du liquide et indiquer ainsi que le tube est rempli de liquide, et une vanne d'isolement pour fermer ladite partie extérieure en réponse à l'indicateur de présence de liquide, -la partie intérieure est normalement ouverte pour laisser entrer dans la tubulure le gaz refoulé par l'eau remplissant le tube et comprenant au moins un second tuyau et un troisième tuyaux reliés audit premier tuyau, les seconds et troisième tuyaux ayant leur extrémité ouverte situées à des endroits différents du tube ; elle comporte en outre au moins un clapet, -le tube est caractérisé en ce que lesdits seconds et troisième tuyaux sont reliés audit premier tuyau par un clapet double. Selon une caractéristique particulière, le clapet double est composé d'un bloc et d'une tige comportant une première soupape à l'une de ses extrémités et une seconde soupape à l'autre extrémité, ledit bloc comportant un premier alésage débouchant respectivement dans les seconds et troisième tuyaux et comportant à chacune de ses extrémités un siège de soupape et d'autre part d'un second alésage débouchant d'une part dans le premier alésage et d'autre part dans le premier tuyau, ladite tige étant mobile à l'intérieur de l'alésage entre une première position dans laquelle seulement l'une des soupapes est en appui contre l'un des sièges de soupapes et une seconde position dans laquelle seulement l'autre soupape est en appui contre l'autre siège de soupape, première et deuxième position dans lesquelles l'un puis l'autre des second et troisième tuyaux est obturé. Selon d'autres caractéristiques additionnelles, le bloc eau la tige sont réalisés dans un matériau métallique et/ou les soupapes sont réalisées dans un matériau résilient. De plus, le premier alésage et la tige peuvent tre tout deux rectilignes ou incurvés et l'angle entre les axes des premier et deuxième alésages peut ou non tre égal à tir/2. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description de modes particuliers de réalisation de l'invention au regard des figures annexées parmi lesquelles : -la figure 1 montre un schéma d'une vue en coupe d'un tube lance-torpilles muni du dispositif de purge d'air selon l'invention, -la figure 2 illustre en détail le clapet du dispositif de purge d'air selon le mode de réalisation préféré de l'invention, -la figure 3 présente un schéma d'une vue en coupe d'un tube lance-torpilles muni du dispositif de purge, en fin de remplissage et présentant une assiette positive. -la figure 4 présente un schéma d'une vue en coupe d'un tube lance-torpilles muni du dispositif de purge, en fin de remplissage et présentant une assiette négative. Un tube lance-torpilles selon l'invention est présenté sur la figure 1. Le tube 10 est muni d'une porte arrière 12 qui permet d'introduire la torpille dans le tube et d'une porte avant 14 qui est ouverte lors du lancement de la torpille, lorsque le tube est rempli d'eau. Le tube est muni d'un orifice 16 de remplissage d'eau par lequel l'eau rentre dans le tube. II est à noter que l'eau est généralement sous pression et peut provenir, soit du milieu extérieur (la mer), soit d'une source propre au bâtiment, et un remplissage par gravité peut aussi tre envisagé. Le tube 10 comporte un dispositif de purge d'air sous forme d'une tubulure traversant le tube au niveau d'un manchon de traversée de paroi 18. Cette tubulure comprend une partie intérieure au tube formée d'un premier tuyau 19 de purge qui traverse le tube au niveau du manchon 18, d'un second tuyau avant 20 ouvert à son extrémité et d'un troisième tuyau de purge arrière 22, lui aussi ouvert à son extrémité. Les premier, second et troisième tuyaux sont reliés entre eux par un clapet double 24. Comme montré sur la figure 2, le clapet double selon un mode préféré de réalisation est composé d'un bloc 26 et d'une tige 28 comportant une première soupape 29 à l'une de ses extrémités et une seconde soupape 30 à l'autre extrémité, ledit bloc 26 comportant un premier alésage 32 débouchant respectivement dans les seconds et troisième tuyaux, respectivement 20 et 22, et comportant à chacune de ses extrémités 33,34 un siège de soupape, respectivement 35,36 et d'autre part d'un second alésage 38 débouchant d'une part dans le premier alésage 32 et d'autre part dans le premier tuyau 19, ladite tige 28 étant mobile à l'intérieure du premier alésage 32 entre une première position dans laquelle la première soupape 29 est en appui contre le siège de soupape 35 tandis que la deuxième soupape 30 n'est pas en appui contre le siège de soupape 36, et une seconde position dans laquelle la seconde soupape 30 est en appui contre le siège de soupape 36, tandis que la première soupape 29 n'est pas en appui contre le siège de soupape 35, première et deuxième positions dans lesquelles l'un puis l'autre des second et troisième tuyaux, respectivement 20 et 22, est fermé par l'un des deux ensembles soupape 29-siège 35 ou soupape 30-siège 36. Le bloc 26 du clapet 24 est une pièce metallique monobloc réalisée en acier inoxydable et par usinage. Chacun des sièges de soupape 35,36 a une forme tronconique. La tige 28, dont le diamètre est inférieur à celui du premier alésage 32 et la longueur supérieure à la distance séparant les deux sièges de soupape 35 et 36, est elle-mme réalisée en polymère et comporte un filetage à chacune de ses extrémités. Les soupapes 29 et 30 sont en polymère et fabriquées par moulage. Chacune d'entre elle comporte un taraudage afin de permettre leur vissage sur l'un et l'autre des filetages de la tige 28. Les tuyaux 20,22 sont eux aussi réalisés en acier inoxydable et sont ancrés, de façon connue, sur la paroi interne du tube 10. La partie du dispositif de purge extérieure au tube 10 comprend une tubulure 40 de sortie d'air, normalement ouverte à son extrémité sur laquelle sont montés en série une vanne d'isolement 42 et un indicateur de présence d'eau 44. L'indicateur de présence d'eau 44 détecte une telle présence lorsque le tube 10, les tuyaux 19, 20 et 22 et la tubulure 40 sont remplis d'eau. En réponse à cette détection, une commande hydraulique non représentée ferme la vanne d'isolement 42 de façon à isoler de l'air le contenu liquide du tube. Le fonctionnement du clapet 24 est illustré par les figures 3 et 4 où le tube 10 est présenté respectivement avec une assiette positive et avec une assiette négative. Lorsque le tube est parfaitement horizontal, comme dans le cadre de la figure 1, la tige 28 peut tre dans la première position, dans la seconde position ou dans une position intermédiaire. Si elle est dans une position intermédiaire aucune des deux soupapes n'est en appui contre le siège correspondant et la purge de l'air s'effectue par les deux tuyaux 20 et 22, les deux sièges 35,36 puis le premier tuyau 19, et enfin la tubulure 40. Si la tige est dans l'une de ses positions extrmes, la purge de l'air se fait par l'un seulement des deuxième et troisième tuyaux 20,22. En présence d'une assiette positive, c'est-à-dire d'une inclinaison arrière du tube, et en fin de remplissage, le second tuyau 20 est rempli d'eau tandis que le troisième 22 est rempli d'air. Chacune des soupapes 29,30 est alors soumise à une force exercée par les fluides présents dans les tuyaux, cette force étant proportionnelle notamment à la densité desdits fluides. Aussi, la force exercée par l'eau est nettement supérieure à celle produite par l'air et provoque un déplacement de l'ensemble tige 28, soupapes 29,30 jusqu'à ce que la tige se retrouve dans ladite première position. La soupape 30 n'est alors pas en contact avec le siège correspondant 36 et la purge s'effectue donc par le troisième tuyau 22, le deuxième tuyau 20 étant fermé par l'ensemble soupape 29clapet 35. En présence d'une assiette négative, c'est-à-dire d'une inclinaison avant du tube, et en fin de remplissage, le troisième tuyau 22 est rempli d'eau tandis que le second 20 est rempli d'air. Chacune des soupapes 29,30 est alors soumise à une force exercée par les fluides présents dans les tuyaux. Comme la force exercée par l'eau est nettement supérieure à celle produite par l'air, elle provoque un déplacement de l'ensemble tige 28, soupapes 29,30 jusqu'à ce que la tige 28 se retrouve dans ladite deuxième position. La soupape 29 n'est alors pas en contact avec le siège correspondant 36 et la purge s'effectue donc par le deuxième tuyau 20, le troisième tuyau 22 étant fermé par l'ensemble soupape 30-clapet 36. De nombreuses modifications peuvent tre apportées à l'exemple de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la tige peut ne pas tre rectiligne mais courbe, notamment en arc de cercle et le siège des clapets peut par exemple tre sphérique. De plus, les deuxième et troisième tuyaux 20 et 22 peuvent tre réalisés dans un matériau souple, par exemple en élastomère et fixés sur la paroi intérieur du tube. Par ailleurs, ces tuyaux peuvent aussi tre partie intégrante d'un ensemble moulé, par exemple en polymère, lorsqu'un tel ensemble est disposé entre l'intérieur du tube et l'extérieur de la torpille. REVENDICATIONS 1 Tube lance-torpilles (10) comprenant un orifice de remplissage (16) pour introduire de l'eau et une tubulaire ayant une partie intérieure et une partie extérieure au tube (10) en communication entre elles par un premier tuyau (19) traversant le tube (10), la partie extérieure comprenant un indicateur (44) de présence de liquide pour détecter l'arrivée du liquide et indiquer ainsi que le tube est rempli de liquide, et une vanne d'isolement (42) pour fermer ladite partie extérieure en réponse à l'indicateur (44) de présence de liquide, la partie intérieure étant normalement ouverte pour laisser entrer dans la tubulure le gaz refoulé par l'eau remplissant le tube (10) et comprenant au moins un second tuyau (20) et un troisième tuyau (22) reliés audit premier tuyau (19), les seconds et troisième tuyaux (20 ; 22) ayant leur extrémité ouverte situées à des endroits différents du tube, ladite partie intérieure comportant en outre au moins un clapet, caractérisé en ce que lesdits seconds et troisième tuyaux (20 ; 22) sont reliés audit premier tuyau (19) par un clapet double (24). 2 Tube lance-torpilles (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet double (24) est composé d'un bloc (26) et d'une tige (28) comportant une première soupape (29) à l'une de ses extrémités et une seconde soupape (30) à l'autre extrémité, ledit bloc (26) comportant un premier alésage (32) débouchant respectivement dans les seconds et troisième tuyaux (20 ; 22) et comportant à chacune de ses extrémités (33 ; 34) un siège de soupape (35 ; 36) et d'autre part d'un second alésage (38) débouchant d'une part dans le premier alésage (32) et d'autre part dans le premier tuyau (19), ladite tige (28) étant mobile à l'intérieure du premier alésage (32) entre une première position dans laquelle seulement l'une des soupapes (29 ; 30) est en appui contre l'un des sièges de soupapes (35 ; 36) et une seconde position dans laquelle seulement l'autre soupape (29) ou (30) est en appui contre l'autre siège de soupape, respectivement (35) ou (36), première et deuxième position dans lesquelles l'un puis l'autre des second et troisième tuyaux (20 ; 22) est obturé. 3 Tube lance-torpilles (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sièges (35 ; 36) des soupapes (29 ; 30) sont de forme tronconique. 4 Tube lance-torpilles (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sièges (35 ; 36) des soupapes (29 ; 30) sont de forme sphérique. 5 Tube lance-torpilles (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige (28) et le premier alésage (32) sont rectilignes. 6 Tube lance-torpilles (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bloc (26) est en matériau métallique. 7 Tube lance-torpilles (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les soupapes et/ou la tige (28) sont en matériau polymère. 8 Tube lance-torpilles (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les axes des premier et second alésage font entre eux un angle de 17/2.