Bouchon de sûreté pour évents
La présente invention a pour objet un bouchon de sûreté à introduire dans un évent d'appareil contenant un fluide combustible du contact duquel, normalement, l'évent est protégé, mais qui peut tendre, dans certaines conditions défavorables, à s'échapper à travers l'évent, ce bouchon empêchant, dans ce cas le fluide de s'échapper.
Ce bouchon est caractérisé en ce qu'il comporte une extrémité destinée à être engagée dans l'évent et une extrémité libre, une chambre étant ménagée dans le bouchon, un premier canal traversant l'extrémité engagée du bouchon et allant à la chambre, un second canal dans l'extrémité libre du bouchon allant de la chambre à l'atmosphère, une cloison élastique divisant la chambre en un compartiment antérieur communiquant avec le premier canal et un compartiment postérieur communiquant avec le second canal, une ouverture dans la cloison reliant les deux compartiments, cette ouverture ne coïncidant pas avec le second canal, la cloison déviant et portant contre la paroi opposée du compartiment lorsqu'elle est soumise à un brusque afflux du fluide contenu dans l'appareil avec lequel le dispositif est utilisé,
de sorte que l'ouverture à travers la cloison et le second canal sont obturés en empêchant ainsi le fluide de s'échapper dans l'atmosphère, la cloison étant faite en une matière qui gonfle au contact dudit fluide, afin que son ouverture s'obture lorsqu'elle a été atteinte par du fluide provenant même d'une simple fuite.
La description détaillée qui suit et les dessins annexés illustrent une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective du bouchon de sûreté selon l'invention.
La fig. 2 en est une coupe axiale dans laquelle la cloison élastique est représentée lorsque le bouchon est normalement utilisé et que l'air atmosphérique peut traverser la cloison élastique.
La fig. 3 est une coupe axiale du bouchon montrant la déformation de la cloison élastique soumise à un afflux subit de fluide.
La fig. 4 est une coupe axiale du bouchon montrant la cloison gonflée après qu'elle a été soumise pendant quelques secondes à une fuite de combustible.
Le bouchon de sûreté est constitué par un corps 1 présentant un filetage 2 à une extrémité pour permettre de le visser dans l'évent de l'appareil avec lequel il est destiné à être utilisé. A l'autre extrémité du corps se trouve une cavité désignée dans son ensemble par 3, puis un capuchon 4 est remboîté à vis sur cette extrémité. Ce capuchon constitue une fermeture pour la cavité et délimite une chambre présentant des parois d'extrémités opposées concaves, le corps et le capuchon constituant ensemble un bouchon contenant la cloison d'obturation.
Dans l'extrémité du bouchon, destinée à être introduite, se trouve un canal axial 5 s'étendant à travers une paroi d'extrémité jusqu'à la chambre. Une autre communication et, de préférence, deux canaux 6 sont prévus dans le capuchon 4 et s'étendent de l'autre paroi d'extrémité de la chambre à l'atmosphère. Une cloison élastique 7, placée dans la chambre, divise celle-ci en un compartiment antérieur communiquant avec le canal 5 et un compartiment postérieur communiquant avec les canaux 6. La cloison est d'une épaisseur sensiblement égale à la profondeur de la paroi périphérique de la chambre et elle présente une configuration périphérique s'ajustant à celle de la paroi périphérique, de sorte que la cloison est fermement maintenue à sa périphérie. On remarque que lorsque la cloison 7 est en place dans la chambre, il y a encore de chacun de ses côtés un certain espace 3a, 3b.
La cloison présente une ouverture 8, de préférence dans son axe, qui ainsi ne coïncide pas avec les canaux 6 du capuchon 4.
La cloison doit être en une matière qui gonfle lorsqu'elle est en contact avec le liquide contenu dans l'appareil avec lequel le dispositif est destiné à être utilisé. Le choix des matières pour la cloison dépend évidemment de nombreux facteurs, comprenant le type de fluide que contient l'appareil et pouvant atteindre l'évent muni d'un bouchon de sûreté selon l'invention. Cependant, on peut indiquer d'une fa çon générale que la cloison doit être de préférence faite en un composé qui gonfle rapidement au moins à 125 /o de son volume initial dès qu'il est exposé au fluide pourvu que le composé ne se dissolve pas.
Si le fluide traversant l'appareil sur lequel le bouchon est installé est de l'essence, du kérosène, un combustible aromatique ou un autre hydrocarbure, la cloison peut être indifféremment en caoutchouc naturel, caoutchouc de latex ou caoutchouc de silicone, soit compact, soit spongieux. Si la température locale doit être relativement haute, par exemple de quelque 1500 C, la cloison doit être en caoutchouc de silicone, les autres caoutchoucs se détériorant à ces températures.
En fonctionnement normal, de l'air passe à travers le dispositif par les canaux 6 du capuchon, l'ouverture 8 de la cloison et le canal 5 du corps 1. Si du combustible surgit brusquement vers l'évent, la cloison est portée, comme le montre la fig. 3, de sorte que les canaux 6 sont aveuglés par cette cloison portant contre eux, tandis que l'ouverture 8 est fermée par la paroi d'extrémité du capuchon 4 portant contre lui. D'autre part, si une lente fuite de combustible a lieu vers l'évent, ce combustible attaque immédiatement la matière de la cloison et la fait gonfler suffisamment pour que, en quelques secondes, elle obture l'ouverture 8, comme le montre la fig. 4. Non seulement le canal de la cloison se trouve fermé par suite du gonflement, mais, en peu de temps toute la cloison gonfle suffisamment pour remplir toute la cavité et occlure complètement l'évent.
Dans une forme d'exécution du bouchon objet de l'invention, la cloison a 15 mm de diamètre et 6 mm d'épaisseur, puis le canal de cette cloison 0,8 mm de diamètre. La cloison est faite en caoutchouc de silicone ayant une dureté de 30 au duromètre. Le dispositif a été utilisé avec succès dans la région de la chambre de combustion d'un turbo-moteur à gaz, dans laquelle la température ambiante était de 1770C. La cloison dévie et effectue brusquement la fermeture lorsque le combustible surgit si la pression est supérieure à 1,05 kg/cm9, cette pression étant naturellement négligeable. Lorsqu'elle est soumise à une simple fuite de combustible, on a trouvé que la cloison gonfle et ferme l'ouverture complètement en seize secondes.
Des essais de fuite de combustible et de jaillissement de combustible vers l'évent ont montré que nul combustible ne s'échappe par ce dernier lorsque le bouchon y a été placé.
Safety cap for vents
The present invention relates to a safety plug to be inserted into an appliance vent containing a combustible fluid from contact with which, normally, the vent is protected, but which may tend, under certain unfavorable conditions, to escape through. the vent, this plug preventing, in this case the fluid from escaping.
This plug is characterized in that it has an end intended to be engaged in the vent and a free end, a chamber being formed in the plug, a first channel passing through the engaged end of the plug and going to the chamber, a second channel in the free end of the plug going from the chamber to the atmosphere, an elastic partition dividing the chamber into an anterior compartment communicating with the first channel and a posterior compartment communicating with the second channel, an opening in the partition connecting the two compartments, this opening not coinciding with the second channel, the partition deflecting and bearing against the opposite wall of the compartment when it is subjected to a sudden influx of the fluid contained in the device with which the device is used,
so that the opening through the septum and the second channel are sealed thereby preventing fluid from escaping into the atmosphere, the septum being made of a material which swells on contact with said fluid, so that its opening s' closes when it has been reached by fluid from even a simple leak.
The following detailed description and the accompanying drawings illustrate one embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a perspective view of the safety cap according to the invention.
Fig. 2 is an axial section thereof in which the elastic partition is shown when the plug is normally used and atmospheric air can pass through the elastic partition.
Fig. 3 is an axial section of the plug showing the deformation of the elastic partition subjected to a sudden influx of fluid.
Fig. 4 is an axial section of the plug showing the bulkhead inflated after it has been subjected for a few seconds to a fuel leak.
The safety cap is formed by a body 1 having a thread 2 at one end to allow it to be screwed into the vent of the device with which it is intended to be used. At the other end of the body is a cavity designated as a whole by 3, then a cap 4 is screwed back onto this end. This cap constitutes a closure for the cavity and delimits a chamber having walls of opposite concave ends, the body and the cap together constituting a stopper containing the closure partition.
In the end of the plug, intended to be inserted, there is an axial channel 5 extending through an end wall to the chamber. A further communication and, preferably, two channels 6 are provided in the cap 4 and extend from the other end wall of the chamber to the atmosphere. An elastic partition 7, placed in the chamber, divides the latter into an anterior compartment communicating with the channel 5 and a posterior compartment communicating with the channels 6. The partition is of a thickness substantially equal to the depth of the peripheral wall of chamber and has a peripheral configuration matching that of the peripheral wall, so that the partition is firmly held at its periphery. It is noted that when the partition 7 is in place in the chamber, there is still a certain space 3a, 3b on each of its sides.
The partition has an opening 8, preferably in its axis, which thus does not coincide with the channels 6 of the cap 4.
The septum should be of a material which swells when in contact with the liquid contained in the apparatus with which the device is intended to be used. The choice of materials for the partition obviously depends on many factors, including the type of fluid which the apparatus contains and which can reach the vent provided with a safety plug according to the invention. However, it can be generally stated that the septum should preferably be made of a compound which swells rapidly to at least 125% of its original volume upon exposure to the fluid provided the compound does not dissolve. not.
If the fluid flowing through the device on which the plug is installed is gasoline, kerosene, aromatic fuel or another hydrocarbon, the partition can be either natural rubber, latex rubber or silicone rubber, either compact, is spongy. If the local temperature is to be relatively high, for example around 1500 ° C, the partition should be of silicone rubber, other rubbers deteriorating at these temperatures.
In normal operation, air passes through the device through the channels 6 of the cap, the opening 8 of the partition and the channel 5 of the body 1. If fuel suddenly bursts into the vent, the partition is carried, as shown in fig. 3, so that the channels 6 are blinded by this partition bearing against them, while the opening 8 is closed by the end wall of the cap 4 bearing against it. On the other hand, if a slow fuel leakage takes place towards the vent, this fuel immediately attacks the material of the partition and causes it to swell enough so that, in a few seconds, it closes the opening 8, as shown in figure. fig. 4. Not only is the septum channel closed as a result of the swelling, but in a short time the entire septum will swell enough to fill the entire cavity and completely occlude the vent.
In one embodiment of the stopper which is the subject of the invention, the partition is 15 mm in diameter and 6 mm thick, then the channel of this partition 0.8 mm in diameter. The bulkhead is made of silicone rubber having a durometer hardness of 30. The device has been successfully used in the region of the combustion chamber of a gas turbo-engine, in which the ambient temperature was 1770C. The partition deflects and closes abruptly when the fuel arises if the pressure is greater than 1.05 kg / cm9, this pressure being naturally negligible. When subjected to a simple fuel leak, the bulkhead was found to inflate and close the opening completely in sixteen seconds.
Fuel leakage and fuel spurt testing to the vent have shown that no fuel escapes through the vent when the plug is placed there.