Brevet FR2878586A1 — publié le 20060602

Ensemble d'entraînement à réservoir étanche La présente invention se rapporte à un ensemble d'entraînement comprenant un vérin d'actionnement et un réservoir étanche sous pression d'un fluide gazeux. Le fluide gazeux sous pression permet de commander ledit vérin. Un domaine d'application envisagé est notamment celui des aéronefs dans lequel il est nécessaire d'entraîner des organes et en particulier lorsque la situation de l'aéronef est inhabituelle voire critique. io Il s'agit par exemple, de commander l'ouverture d'une porte d'un avion en situation d'urgence pour évacuer des passagers quelles que soient les conditions dans lesquelles se trouve l'avion. Habituellement, les portes des avions sont équipées d'un vérin d'assistance adapté à être alimenté, en cas de besoin, en gaz sous pression, par exemple en azote, à partir d'un réservoir étanche. Ce réservoir comporte des orifices de sortie et d'entrée, l'orifice de sortie qui est relié au vérin, est obturé par une membrane frangible et l'orifice d'entrée qui lui est destiné au remplissage du réservoir est obturé par un organe d'obturation adapté. L'orifice de sortie est relié au vérin par l'intermédiaire d'un conduit approprié et des joints d'étanchéité sont interposés d'une part entre l'un des embouts dudit conduit et l'orifice de sortie, et d'autre part, entre l'autre embout et le vérin. Des joints d'étanchéité sont également interposés au niveau de l'organe d'obturation et de l'orifice de remplissage ou d'entrée. Ces derniers joints sont bien évidemment soumis à la pression interne du réservoir en toutes circonstances et le réservoir lui, pour être opérationnel, doit être sous pression d'un fluide gazeux à une valeur de pression minimale et ce, durant une longue période s'étendant sur plusieurs années. Or, les joints étanches généralement en élastomère, sont par nature sensiblement poreux et ils occasionnent tout naturellement des fuites sensibles du réservoir, de sorte que sa pression diminue avec le temps et qu'il est nécessaire de regonfler ledit réservoir régulièrement. Un problème qui se pose alors, et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un réservoir qui offre une plus grande sécurité et par conséquent, dont les risques de fuite sont atténués de manière significative ou même sont supprimés. Dans ce but, l'invention propose un ensemble d'entraînement comprenant un vérin d'actionnement et un réservoir étanche sous pression d'un fluide gazeux, ledit réservoir présentant une paroi interne et io des orifices de sortie et d'entrée débouchant dans ladite paroi interne, l'orifice de sortie étant obturé par une membrane frangible et l'orifice d'entrée, destiné au remplissage dudit réservoir, étant obturé par un organe d'obturation, ledit orifice d'entrée étant délimité par un bord interne et ledit organe d'obturation présentant un bord externe qui délimite une surface interne, ledit organe d'obturation refermant ledit orifice bord à bord de façon étanche, ledit vérin d'actionnement étant relié audit réservoir par l'intermédiaire dudit orifice de sortie pour libérer le fluide gazeux sous pression dans ledit vérin lorsque ladite membrane frangible est rompue selon invention, le bord externe dudit organe d'obturation joint directement le bord interne dudit orifice d'entrée de façon que ladite surface interne et latite paroi interne forment une seule surface continue, par quoi ledit organe d'obturation obture ledit orifice d'entrée de façon étanche sans joint. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'un organe d'obturation qui joint de façon suffisamment étanche l'orifice de sortie pour résister à des pressions en fluide gazeux de l'ordre de 150 bars environ sans pour autant fuir, et ce en l'absence de tout joint d'étanchéité particulier. Avantageusement, ladite membrane frangible est soudée audit 30 réservoir en travers dudit orifice de sortie alors qu'auparavant, selon l'art antérieur elle était montée de façon étanche avec un joint d'étanchéité. De la sorte, et là encore, les risques de fuites sont considérablement atténués. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, ledit orifice d'entrée présente un rebord interne qui s'étend s à l'intérieur dudit réservoir, autour dudit bord interne, et en ce que ledit rebord interne est prolongé à l'intérieur dudit réservoir par un clapet: de non-retour de manière à isoler ledit bord interne de l'intérieur dudit réservoir. De la sorte, on monte alors ledit organe d'obturation dans l'orifice d'entrée, sans contrainte de pression à la pression io atmosphérique, le clapet de non-retour situé en aval du bord interne refermant le réservoir. Selon une première variante de réalisation de l'invention, ledit bord externe de l'organe d'obturation est soudé audit bord interne de l'orifice d'entrée, et ainsi, bord interne et bord externe ne forment plus qu'un et l'interface entre l'organe d'obturation et l'orifice d'entrée est parfaitement étanche au fluide gazeux sous pression. Avantageusement, l'organe d'obturation est constitué d'une membrane sensiblement circulaire adaptée à coopérer avec le bord interne d'un orifice d'entrée circulaire également. Selon une seconde variante de réalisation ledit bord externe, de l'organe d'obturation est plaqué à force contre ledit bord interne de l'orifice d'entrée par expansion radiale. L'organe d'obturation est alors formé d'un bouchon déformable sensiblement tronconique adapté à être maintenu à force contre le bord interne de l'orifice d'entrée. Selon un mode de réalisation préféré, ledit bouchon déformable comprencl un manchon dont la surface extérieure présente ledit bord externe, ledit manchon présentant également des gorges extérieures recevant une douille de déformation ou goupille, adaptée à élargir ledit manchon. Pour ce faire, un alésage tronconique est ménagé dans le manchon et la goupille est également tronconique. Lorsque la goupille est emmanchée à force dans le manchon, sa section augmente et le bord externe vient en appui à force contre le bord interne de l'orifice d'entrée du réservoir. Dans les deux variantes précitées, il n'est nul besoin de prévoir de joint d'étanchéité, puisque dans un premier cas l'organe d'obturation et l'orifice d'entrée ne forme plus qu'une seule pièce après soudure et que dans le second cas, l'appui du bouchon déformable est suffisante pour s assurer une étanchéité parfaite. Ainsi, les joints d'étanchéité qui sont les causes premières des fuites sensibles d'un réservoir, ayant été supprimés, le réservoir devient alors plus étanche. En outre, il est possible de venir souder la membrane d'étanchéité le long du bord interne de l'orifice d'entrée ou de rapporter le bouchon io déformable sur l'orifice, et ce à la pression atmosphérique, après avoir mis sous pression en fluide gazeux le réservoir. En effet, grâce au clapet de non-retour le fluide gazeux est maintenu sous pression dans le réservoir durant une période suffisamment longue pour permettre de souder la membrane d'étanchéité ou de monter le bouchon déformable. II est toutefois nécessaire de vérifier la pression interne du réservoir en fluide gazeux pour s'assurer qu'il pourra permettre l'actionnement du vérin en cas de besoin. Pour ce faire, selon un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, ledit réservoir présente une portion déformable en fonction de la pression en fluide gazeux de façon à fournir une information représentative de la pression interne en fluide gazeux dudit réservoir en fonction de l'état déformé dudit réservoir. Ainsi, grâce à ce mode de mise en oeuvre on évite également l'emploi de joints d'étanchéité qui habituellement, sont montés entre un orifice du réservoir et un manomètre dans lequel il est vissé. Le réservoir, est simplement réalisé dans un matériau déformable dans lequel sont formés des plis, et sous l'effet de la pression en fluide gazeux le réservoir tend à occuper un volume maximal et donc à se déformer au niveau desdits plis. De la sorte, il est possible d'obtenir une indication de la valeur de la pression interne en fonction de la déformation de ces plis. Selon une variante de réalisation de l'invention, ledit réservoir présente une extrémité cylindrique en soufflet formant des plis, adaptée à former ladite portion déformable. De la sorte, en ayant pris soin de réaliser un étalonnage préalable et en tenant compte des propriétés mécaniques du matériau utilisé pour réaliser le réservoir, il est possible d'obtenir une valeur de la pression interne en fluide gazeux en fonction de la déformation de ladite extrémité cylindrique. Selon un autre objet, la présente invention propose un réservoir étanche destiné à équiper un ensemble d'entraînement tel que décrit ci-dessus. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers io de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1A est une vue schématique d'un élément d'un ensemble d'entraînement conforme à l'invention selon un premier mode de mise en oeuvre et dans un premier état; - la Figure 1B est une vue schématique de l'élément illustré à la Figure 1A dans un second état; - la Figure 2 est une vue schématique d'un élément d'un ensemble d'entraînement conforme à l'invention selon un second mode de mise en oeuvre et une première variante de réalisation; et, - la Figure 3 est une vue schématique de l'élément illustré à la Figure 3 selon une seconde variante de réalisation. La Figure 1A montre un réservoir étanche 10 sensiblement tubulaire et qui présente une première extrémité en soufflet 12 élastiquement déformable sensiblement cylindrique et une seconde extrémité 14 dans laquelle est ménagé un orifice d'entrée 16 adapté à être refermé par une membrane d'étanchéité 18, ainsi que l'on va l'expliquer ci-après. Le réservoir étanche 10 est susceptible de contenir un fluide gazeux sous pression à une valeur supérieure à 100 bars par exemple 120 bars. Le réservoir 10 présente un orifice de sortie 20 latéral qui est refermé lui par une membrane d'isolation frangible 22 qui est soudée clans un bord de l'orifice de sortie 20. Avantageusement, la membrane d'isolation frangible 22 est formée de deux parties, une partie annulaire périphérique 21, solidaire de la paroi interne de l'orifice de sortie 20 et qui forme une portée d'appui, et une partie circulaire centrale 23 soudée sur ladite partie annulaire 21. En outre, la partie circulaire centrale 23 présente, avant soudure, un épaulement permettant de la centrer sur la partie annulaire périphérique 21. Ensuite, après soudure circulaire la partie annulaire 21 et circulaire 23 ne forme plus qu'une seule pièce. Selon un autre mode de mise en oeuvre, la portée d'appui est susceptible d'être réalisée en ménageant un épaulement dans l'orifice de sortie 20. L'orifice de sortie 20 est destiné à être raccordé à un vérin io d'actionnement non représenté, permettant de commander l'ouverture de la porte d'un avion. En outre, un mécanisme pyrotechnique, mécanique ou autre non représenté et situé entre le réservoir 10 et le vérin d'actionnement est adapté à venir perforer la membrane d'isolation frangible 22 pour autoriser l'écoulement du fluide gazeux sous pression dans le vérin. Le réservoir 10 réalisée en métal, présente une paroi interne 25 dans laquelle débouche l'orifice d'entrée 16. L'orifice d'entrée 16 présente un bord interne 24 circulaire. La membrane d'étanchéité 18 présente une surface interne 26 et un 20 bord externe 28 périphérique et circulaire adapté à coopérer avec le bord interne de 24 de l'orifice d'entrée 16. Ainsi, comme illustré à la Figure 1B, la membrane d'étanchéité 18 a été soudée dans l'orifice 16, bord à bord en laissant ici apparaître un cordon périphérique de soudure 30. De la sorte, la face interne 26 de la membrane d'étanchéité 18 et la paroi interne 25 du réservoir se rejoignent au niveau du cordon de soudure 30 pour former une surface continue parfaitement étanche. En outre, la membrane d'étanchéité 18 est susceptible d'être soudée sur une portée circulaire qui entoure le bord interne 24, de façon identique à la membrane d'isolation frangible 22 précitée. De la même façon elle peut présenter un épaulement de centrage et de maintient. De façon particulièrement avantageuse, le réservoir 10 est gonflé avec un mélange d'azote et d'hélium, l'hélium étant constitué de molécules plus petites que les molécules d'azote, il est donc susceptible de s'échapper plus aisément du réservoir 10 et il est surtout détectable par un dispositif de détection appropriée. De la sorte, une fois gonflé, l'étanchéité du réservoir 10 est contrôlable aisément. En outre, grâce à la première extrémité en soufflet 12 qui s'étend longitudinalement lorsque la pression interne du réservoir 10 s'accroît, et surtout se rétracte dès que la pression diminue, on peut mesurer la pression interne du réservoir 10 à ro tout moment sans avoir besoin d'un manomètre usuel. Par ailleurs, le réservoir 10 est susceptible d'être éprouvé à une pression bien supérieure à celle de la pression de service, 120 bars, avant de l'avoir refermé avec la membrane d'étanchéité 18, en bloquant l'extrémité déformable 12 et après avoir soudé la membrane d'isolation 22; un gaz sous pression étant injecté à travers l'orifice d'entrée 16 à une pression de 360 bars par exemple. Selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention et une première variante de réalisation illustrée sur la Figure 2, l'orifice d'entrée 16 présente un rebord interne 32 tubulaire, soudé sur la paroi interne 25 qui s'étend à l'intérieur dudit réservoir dans une direction opposée à l'orifice d'entrée 16 et autour du bord interne 24. Le rebord interne 32 présente une extrémité libre 34 qui est refermée par un clapet de nonretour 36. En outre, l'orifice d'entrée 16 est refermée par une membrane 25 d'étanchéité 18 de la même façon que pour le premier mode de mise en oeuvre. En revanche, selon ce second mode de mise en oeuvre, la membrane d'étanchéité 18 est soudée sur le bord interne 24 de l'orifice d'entrée 16 de façon plus aisée à la pression atmosphérique. En effet, grâce au clapet de non-retour 36, le réservoir 10 est susceptible d'être gonflé en fluide gazeux à une pression supérieure à 100 bars sans que le bord interne 24 ne soit à cette pression puisque le rebord interne 32 dont l'extrémité libre 34 est refermée, isole vis-à-vis de l'intérieur du réservoir 10, le bord interne 24. De la sorte, quand bien même le clapet de non-retour 36 ne présenterait pas une étanchéité parfaite, il permet toutefois de procéder à s la soudure de la membrane d'étanchéité 18 et ce, à la pression atmosphérique ambiante sans que la pression interne du réservoir 10 ne chute. Bien évidemment, après que la membrane d'étanchéité 18 a été soudée, le réservoir 10 est rendu parfaitement étanche de la même façon io que dans le mode de réalisation illustré à la Figure 1 et ce, quand bien même le clapet de non-retour 36 ne remplirait plus sa fonction. Ce dernier, permet simplement de faciliter l'obturation de l'orifice d'entrée 16. Selon une seconde variante, illustrée à la Figure 3, dans laquelle on retrouve le rebord interne 32 et le clapet de non-retour 36, l'organe d'obturation de l'orifice d'entrée 16 est non plus refermé au moyen d'une membrane d'étanchéité mais avec un bouchon métallique déformable 40. Ce bouchon déformable 40 présente un bord externe périphérique 42 qui s'applique à force contre le bord interne 24 de l'orifice d'entrée 16 de manière étanche. Le bouchon déformable est constitué d'un manchon alésé de façon tronconique et d'une goupille tronconique également adaptée à venir s'emboîter à force dans le manchon, tête bêche, de manière déformer radialement le manchon. La surface extérieure du manchon dans laquelle s'étend le bord externe, vient alors en appui contre le bord interne de l'orifice d'entrée. Par ailleurs, la surface extérieure du manchon présente des gorges qui forment des ancrages dans l'orifice d'entrée du réservoir lorsque ledit manchon est déformé radialement. Ainsi, et de façon analogue à la première variante, on gonfle tout 30 d'abord le réservoir 10 à la pression requise. Puis on vient obturer l'orifice d'entrée 16 avec le bouchon déformable 40 et ce, à la pression atmosphérique puisque le clapet de non-retour 36 joue alors son rôle et maintient le fluide gazeux à l'intérieur du réservoir 10. Le réservoir 10 illustré sur les figures présente une extrérnité déformable 12 permettant de contrôler la pression interne du réservoir 10. Toutefois, il est possible d'équiper un réservoir avec un système de manomètre usuel, soudé dans le pourtour d'un orifice adapté ou d'un perçage pratiqué dans le réservoir 10, pour pouvoir contrôler ladite pression interne en lieu et place de l'extrémité déformable 12. Ainsi, le réservoir conforme à l'invention ne comprenant aucun joint ro d'étanchéité, aucune fuite en fluide gazeux sous pression n'est susceptible de se produire, hormis des fuites minimes au travers des zones soudées qui peuvent être décelées et caractérisées grâce au dispositif de détection d'hélium, précité . REVENDICATIONS 1. Ensemble d'entraînement comprenant un vérin d'actionnement et un réservoir étanche (10) sous pression d'un fluide gazeux, ledit réservoir présentant une paroi interne (25) et des orifices de sortie (20) et d'entrée (16) débouchant dans ladite paroi interne, l'orifice de sortie (20) étant obturé par une membrane frangible (22) et l'orifice d'entrée (16), destiné au remplissage dudit réservoir (10), étant obturé par un io organe d'obturation (18, 40), ledit orifice d'entrée (16) étant délimité par un bord interne (24) et ledit organe d'obturation présentant un bord externe (28) qui délimite une surface interne (26), ledit organe d'obturation (18, 40) refermant ledit orifice d'entrée (16) bord à bord de façon étanche, ledit vérin d'actionnement étant relié audit réservoir (10) is par l'intermédiaire dudit orifice de sortie (20) pour libérer le fluide gazeux sous pression dans ledit vérin lorsque ladite membrane frangible (22) est rompue; caractérisé en ce que le bord externe (28) dudit organe d'obturation (18, 40) joint directement le bord interne (24) dudit orifice d'entrée (16) de façon que ladite surface interne (26) et latite paroi interne (25) forment une seule surface continue, par quoi ledit organe d'obturation (18, 40) obture ledit orifice d'entrée (16) de façon étanche sans joint. 2. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite membrane frangible (22) est soudée audit réservoir (10) en travers dudit orifice de sortie (20). 3. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit réservoir (10) présente une portion déformable (12) en fonction de la pression en fluide gazeux de façon à fournir une information représentative de la pression interne en fluide gazeux dudit réservoir (10) en fonction de l'état déformé dudit réservoir. 4. Ensemble d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit réservoir (10) présente une extrémité cylindrique (12) en soufflet adaptée à former ladite portion déformable. 5. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit réservoir (10) est équipé d'un manomètre soudé dans le pourtour d'un perçage pratiqué dans ledit réservoir (10). 6. Ensemble d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit orifice d'entrée (16) présente un rebord interne (32) qui s'étend à l'intérieur dudit réservoir io (10), autour dudit bord interne (24), et en ce que ledit rebord interne (32) est prolongé à l'intérieur dudit réservoir par un clapet de non-retour (36) de manière à isoler ledit bord interne (24) de l'intérieur dudit réservoir. 7. Ensemble d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit bord externe (28) est soudé audit bord interne (24). 8. Ensemble d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit bord externe (28) est plaqué à force contre ledit bord interne (24) par expansion radiale. 9. Ensemble d'entraînement selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit organe d'obturation comprend un manchon dont la surface extérieure présente ledit bord externe, ledit manchon recevant une douille de déformation adaptée à élargir ledit manchon. 10. Réservoir étanche destiné à équiper un ensernble d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.