Brevet FR2942019A1 — publié le 20100813

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour un réservoir de gaz comprimé comportant une installation de déclenchement thermique munie d'un organe d'obturation installé dans un canal de ventilation, cet organe s'appuyant contre un organe de rupture placé dans une chambre de ventilation, l'extrémité de l'organe de rupture à l'opposé de l'organe de fermeture étant appliquée contre un élément d'appui dans la chambre de ventilation, le canal de ventilation débouchant dans la chambre de ventilation reliée à l'atmosphère. Etat de la technique On connaît déjà des dispositifs de sécurité de réservoirs à gaz sous pression selon le document DE 199 11 530 C2. Un tel dispositif est équipé d'une installation de déclenchement thermique comportant un organe d'obturation installé dans un canal de ventilation. Cet organe est lui-même appuyé contre un organe de rupture placé dans une chambre de ventilation ; l'extrémité de l'organe de rupture non tournée vers l'organe d'obturation, est logée dans un élément de support prévu dans la chambre de ventilation ; le canal de ventilation débouche lui-même dans la chambre de ventilation reliée à l'atmosphère. L'organe de rupture est un corps creux en verre rempli de liquide ; le liquide présente un coefficient de dilatation thermique élevé et pour des températures ambiantes déterminées, l'organe de rupture éclate et libère ainsi une ouverture de ventilation de la chambre de ventilation de sorte que le réservoir à gaz sous pression, pourra être vidé en toute sécurité si le véhicule brûle. L'élément d'appui est vissé dans la chambre de ventilation. L'organe de rupture est toutefois très sensible vis-à-vis des efforts mécaniques qui peuvent être appliqués par exemple lorsqu'on visse l'élément d'appui, en cas de décalage important, non acceptable entre l'axe de l'organe de rupture et celui de l'organe d'obturation ou si les tolérances ne sont pas respectées ou encore sous l'effet de dilations thermiques différentes ou encore sous l'effet de vibrations. Cette très grande sensibilité mécanique rend le montage de l'organe de rupture très difficile et coûteux. 2 Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne un dispositif de sécurité de réservoir à gaz comprimé, du type défini ci-dessus caractérisé en ce que, la périphérie de l'élément d'appui comporte des bras élastiques en forme de griffes, accrochés dans la paroi de la chambre de ventilation. Le dispositif de sécurité selon l'invention a l'avantage que l'organe de rupture soit installé pour très bien compenser tout décalage des axes, ou aussi des dilatations thermiques différentes ou des tolérances de pièces. Il est également amorti vis-à-vis des vibrations. Ces avantages sont liés aux bras élastiques en forme de griffes à la périphérie de l'organe d'appui et qui sont accrochés ou ancrés dans la paroi de la chambre de ventilation. Selon l'invention, l'organe d'appui est bloqué de manière définitive dans la chambre de ventilation, ce qui évite toute modification non régulière du réglage ou toute manipulation du dispositif de sécurité. De plus, le montage de l'organe de rupture, est simplifié par rapport à celui de l'état de la technique. D'une manière particulièrement avantageuse, l'organe d'appui est un disque élastique ou plaquette élastique, muni d'un segment annulaire soutenant l'organe de rupture et ayant un passage central car, de cette manière, le point d'appui ou de palier de l'organe de rupture, est protégé contre les efforts exercés de l'extérieur. Il est en outre avantageux que le diamètre du passage central soit inférieur au diamètre de l'organe de rupture car, ainsi, l'organe de rupture est soutenu au bord du passage central. Le fond de l'organe de rupture pénètre dans le passage central. Il est très avantageux que le segment annulaire du disque élastique ou de la plaquette élastique, soit de forme conique, de calotte ou de forme bombée, car une telle forme permet de compenser le décalage entre l'axe de l'organe d'obturation et celui de l'organe d'appui, si bien que l'organe de rupture sera incliné par rapport à l'axe de l'organe de fermeture. La surface d'appui de l'organe de rupture est en outre agrandie, ce qui diminue l'effet des efforts appliqués. Il est en outre avantageux que les bras élastiques soient radialement en saillie du segment annulaire et que leur extrémité tournée vers la chambre de ventilation, soit coudée en direction de 3 l'organe de rupture. Cela permet de garantir des efforts axiaux très élevés que le disque élastique peut recevoir de manière fiable et en toute sécurité. Il est en outre avantageux que le disque élastique ou la plaquette élastique soit une pièce emboutie, transformée par exemple par emboutissage profond, car l'organe d'appui est ainsi réalisable d'une manière particulièrement simple et économique. Il est également avantageux que le segment annulaire comporte un segment cylindrique sur son côté arrière non tourné vers l'organe d'éclatement car, de cette manière, l'organe d'appui peut être pris par une installation de montage et être placé dans la chambre de ventilation. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses : - l'organe d'obturation comporte une cavité pour recevoir une extrémité de l'organe de rupture, - le segment annulaire de l'élément d'appui comporte un segment cylindrique sur son côté non tourné vers l'organe de rupture, - la chambre de ventilation est élargie par rapport au canal de ventilation. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté de façon simplifiée dans le dessin annexé qui est une vue en coupe d'un dispositif de sécurité selon l'invention pour un réservoir de gaz sous pression. Description du mode de réalisation Les réservoirs à gaz comprimé (ou gaz comprimé) doivent être conçus pour résister en toute sécurité aux contraintes auxquelles ils peuvent être soumis en cours de fonctionnement. De plus, la réglementation prévoit au moins un dispositif de sécurité qui évite qu'en cas d'incendie, on ne dépasse la pression, en permettant au contenu du réservoir à gaz sous pression, d'être éjecté à l'atmosphère. Le dispositif de sécurité 1 selon l'invention comprend une installation de déclenchement thermique 2 munie d'un organe d'obturation 3 qui ferme de manière étanche un canal de ventilation 4 4 lorsqu'on est en dessous d'une température prédéfinie. Mais lorsqu'on atteint la température prédéfinie, l'organe d'obturation libère le canal, ce qui permet au gaz du réservoir à gaz sous pression 5, d'être éjecté par le canal de ventilation 4 jusqu'à l'atmosphère. L'organe d'obturation 3 est installé dans le canal de ventilation 4 en forme de bouchon et il s'appuie contre l'organe de rupture 8 ; ce dernier est prévu dans une chambre de ventilation 9 à l'extrémité du canal de ventilation 4 ; son extrémité non tournée vers l'organe d'obturation 3 est soutenue par un organe d'appui 10 dans la chambre de ventilation 9 et elle est ainsi installée. L'organe de rupture ou d'éclatement 8 est un corps creux rempli d'un liquide. Sous l'effet de la dilatation du liquide lorsqu'on atteint une température définie, l'ampoule se casse. Par exemple, l'organe de rupture est réalisé sous la forme d'une ampoule en verre. La chambre de ventilation 9 est en outre reliée à l'atmosphère par au moins un orifice de ventilation 11. Lorsque l'organe de rupture 8 ayant atteint sa température prédéfinie, se casse, l'organe d'obturation 3 est déplacé dans la chambre de ventilation 9 par la pression du réservoir à gaz comprimé 5 ; ainsi, le réservoir à gaz comprimé 5 est relié par l'intermédiaire du canal de ventilation 4 et la chambre de ventilation 9 et au moins l'un des orifices de ventilation 11, jusqu'à l'atmosphère. La chambre de ventilation 9 est par exemple élargie par rapport au canal de ventilation 4 de sorte que le gaz de la chambre de ventilation 9 peut passer sur l'organe d'obturation 3. Selon l'invention, la périphérie de l'organe d'appui 10 comporte des bras élastiques 12 en forme de griffes s'accrochant dans ou contre la paroi de la chambre de ventilation 9. L'accrochage s'obtient lorsqu'on enfonce l'organe d'appui 10 dans la chambre de ventilation 9 ; les bras élastiques 12 peuvent alors pénétrer au moins en partie dans la matière de la paroi de la chambre de ventilation 9. L'organe d'appui 10 est enfoncé d'une certaine longueur dans la chambre de ventilation 9 pour avoir une certaine tension prédéfinie de l'organe de rupture 8 entre l'organe d'obturation 3 et l'organe d'appui 10. Selon l'exemple de réalisation, l'organe d'appui 10 est un disque ou une plaquette élastique dont le segment annulaire 10.1 qui s'appuie contre l'organe de rupture 8, est muni d'un passage central 10.2. La rondelle élastique est par exemple fabriquée en acier à ressort. Le diamètre du passage central 10.2 est inférieur au diamètre de l'organe de rupture 8 de sorte que ce dernier s'appuie contre le bord du 5 passage central 10.2 et son fond 8.1 peut pénétrer ou sortir du passage central 10.2. Le segment annulaire 10.1 de l'organe d'appui 10 a, par exemple, une forme conique, une forme de calotte ou une forme bombée. L'organe d'obturation 3 a un axe de palier 3.3 et l'organe d'appui 10 un axe de palier 10.4. L'organe de rupture 8 est monté entre l'organe d'obturation 3 et l'organe d'appui 10 de façon à pouvoir compenser tout décalage des axes de palier 3.3, 10.4. Pour un tel décalage des axes de palier, l'organe de rupture 8 s'aligne de façon que son axe 8.2 n'est pas aligné sur les axes de palier 3.3, 10.4 et se trouve ainsi incliné. Partant du segment annulaire 10.1, les bras élastiques 12 sont dirigés vers l'extérieur jusqu'au niveau de la paroi de la chambre de ventilation 9. A titre d'exemple, les bras élastiques 12 sont coudés dans la direction opposée à celle de l'organe de rupture 8 au niveau de leur extrémité tournée vers la chambre de ventilation 9. Selon l'exemple de réalisation, le disque élastique est une pièce par exemple emboutie par emboutissage profond. Cette pièce n'est pas formée. Le segment annulaire 10.1 présente sur son dos non tourné vers l'organe de rupture 8, un segment axial cylindrique 10.3 par exemple obtenu par emboutissage profond et avec lequel coopère l'installation de montage pour enfoncer de force l'organe d'appui 10 dans la chambre de ventilation 9. L'organe d'obturation 3 est, par exemple, réalisé en une matière thermoplastique mais il peut également être réalisé si besoin avec d'autres matériaux. L'organe d'obturation 3 comporte une cavité 16 recevant l'extrémité de l'organe de rupture 8 tournée vers l'organe d'obturation 3. La cavité 16 est réalisée pour que l'organe de rupture 8 puisse se placer en biais par rapport à l'axe de palier 3.3 de l'organe de fermeture 3. Selon le mode de réalisation, la cavité 16 rétrécit par palier ; le palier comporte un congé 17 qui s'appuie contre l'organe de rupture 8. 6 L'organe de rupture 8 pénètre par exemple avec la pointe 8.3 de son ampoule dans la cavité 16, ce qui laisse un intervalle 23 entre la cavité 16 et la pointe 8.3 de l'ampoule, pour que l'organe de rupture 8, puisse s'aligner de façon appropriée dans la cavité 16. L'organe d'obturation 3 comporte au moins un élément d'étanchéité 20 rendant étanche l'intervalle entre l'organe d'obturation 3 et le canal de ventilation 4. Au moins cet élément d'étanchéité 20 est par exemple un joint à ondulations radiales. La forte pression dans la conduite de ventilation 4, soutient l'élément d'appui 20 contre une bague d'appui 21. L'organe d'obturation 3 comporte un épaulement 22 reliant le segment 3.1 de grand diamètre au segment 3.2 de plus petit diamètre. L'élément d'étanchéité 20 et la bague d'appui 21, sont prévus sur le segment de diamètre plus réduit 3.2 de l'organe d'obturation 3. 20 NOMENCLATURE 1 dispositif de sécurité 2 installation de déclenchement thermique 3 organe d'obturation 3.1 segment 3.2 segment 3.3 axe de palier 4 canal de ventilation 5 réservoir à gaz comprimé 8 organe de rupture 8.1 fond 8.2 axe 8.3 pointe de l'ampoule 9 chambre de ventilation 10 organe d'appui 10.1 segment annulaire 10.2 passage 10.3 segment cylindrique 10.4 axe de palier 11 orifice de ventilation 12 bras élastique 16 cavité 17 congé 20 élément d'étanchéité 21 bague d'appui 22 épaulement 23 intervalle 35 REVENDICATIONS1 °) Dispositif de sécurité de réservoir de gaz comprimé (5) comportant une installation de déclenchement thermique (2) munie d'un organe d'obturation (3) installé dans un canal de ventilation (4), cet organe s'appuyant contre un organe de rupture (8) placé dans une chambre de ventilation (9), l'extrémité de l'organe de rupture à l'opposé de l'organe de fermeture (3) étant appliquée contre un élément d'appui (10) dans la chambre de ventilation (9), le canal de ventilation (4) débouchant dans la chambre de ventilation (9) reliée à l'atmosphère, caractérisé en ce que la périphérie de l'élément d'appui (10) comporte des bras élastiques (12) en forme de griffes, accrochés dans la paroi de la chambre de ventilation (9). 2°) Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'appui (10) est un disque élastique muni d'un passage central (10.2) au niveau du segment annulaire (10.1) s'appuyant contre l'organe de rupture (8). 3°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre du passage central (10.2) est inférieur au diamètre de l'organe de rupture (8). 4°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le segment annulaire (10.1) de l'élément d'appui (10) est en forme de cône, en forme de calotte ou de forme bombée. 5°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bras élastiques (12) sont dirigés radialement vers l'extérieur à partir du segment annulaire (10.1). 109 6°) Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité des bras élastiques (12) tournée vers la chambre de ventilation (9), est coudée dans la direction opposée à celle de l'organe s de rupture (8). 7°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle élastique est une pièce emboutie, transformée. 8°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (3) comporte une cavité (16) pour recevoir une extrémité de l'organe de rupture (8). 15 9°) Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le segment annulaire (10.1) de l'élément d'appui (10) comporte un segment cylindrique (10.3) sur son côté non tourné vers l'organe de 20 rupture (8). 10°) Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de ventilation (9) est élargie par rapport au canal de 25 ventilation (4). 30