Réservoir de pression Dans les réservoirs de pression comprenant une enve loppe rigide qui présente un orifice à chacune de ses extrémités avec une membrane interposée entre ces ori fices et formant deux compartiments pour des fluides séparés contenus dans le réservoir, l'appareil reste dans un état d'attente pendant des périodes de temps consi dérables. Si la membrane est en matière perméable, il peut se produire un transfert entre les fluides contenus dans les compartiements formés de part et d'autre de la membrane. Lorsque, par exemple, l'un des fluides est du gaz comprimé, le transfert résultant de ce gaz dans l'autre fluide qui peut être de l'huile, rend cette huile plus ou moins élastique.
Il en résulte que, lorsqu'on désire utiliser l'appareil pour obtenir une importante quantité d'huile sous pression élevée, pour actionner un vérin hydraulique commandant, par exemple, un disjonc teur, l'huile chargée de gaz n'assure par un fonctionne ment sûr du vérin hydraulique, ce qui entraîne un fonc tionnement résultant défectueux du disjoncteur.
En outre, si le réservoir de pression est utilisé pour fournir de l'huile à un transformateur, une dissolution du gaz dans l'huile, par suite de l'ionisation de ce gaz, peut provoquer le jaillissement d'un arc électrique.
Lorsque la membrane est en caoutchouc naturel ou synthétique, et lorsque l'accumulateur est utilisé pour manipuler des fluides qui réagissent avec ce caoutchouc, une détérioration de la membrane se produit rapidement, d'où il résulte un fonctionnement défectueux ou une mise hors service du réservoir.
L'utilisation d'une matière souple pratiquement non extensible dont l'imperméabilité aux gaz est largement supérieure à celle d'un élastomère tel qu'un caoutchouc naturel ou synthétique, présente toutefois certains risques de rupture de la membrane lors de la dilatation.
Si la membrane ne présente pas des dimensions sen siblement égales aux dimensions intérieures de l'enve- loppe dans laquelle elle est disposée, elle risque de se rompre, lors de la dilatation, la paroi de l'enveloppe ne lui offrant aucun support.
D'autre part, lorsque la membrane est dans un état comprimé et que l'enveloppe est chargée de liquide, et lorsqu'on ouvre le robinet commandant l'orifice de liquide, du fait même de la non-élasticité de la mem brane, celle-ci se déplace rapidement jusqu'à l'orifice d'huile et ce dernier se ferme avant que l'huile n'ait été complètement évacuée du cylindre.
La présente invention permet de résoudre ces diffi cultés. Elle a en conséquence pour objet un réservoir de pression comportant une enveloppe rigide présentant un orifice de fluide à l'une de ses extrémités et une mem brane déformable en matière pratiquement non exten sible disposée dans l'enveloppe, caractérisé en ce que la membrane a un volume et une forme sensiblement iden tiques à ceux de l'enveloppe et est fermée à l'une de ses extrémités, l'extrémité fermée portant un clapet destiné à s'appliquer sur un siège autour de l'orifice pour obtu rer celui-ci, des moyens élastiques retenant normalement le clapet espacé de l'orifice,
la membrane étant adaptée à être retroussée sous l'action des moyens élastiques qui amènent sa partie centrale plus loin de l'orifice que sa périphérie, avec une longueur retournée sensiblement égale à la longueur qui suit l'enveloppe lorsque le clapet est fermé.
Une forme d'exécution de l'invention est décrite, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, dont la figure unique est une vue en coupe axiale longitudinale d'un réservoir de pression.
Comme on peut le voir sur le dessin, le réservoir de pression comprend une enveloppe allongée 11 cylindri que sur la majeure partie de sa longueur et comportant une partie de diamètre décroissant constamment de l'intérieur vers l'extérieur, à l'une de ses extrémités, par- tie qui aboutit à l'orifice axial d'utilisation 13, la partie de paroi 10 de l'enveloppe comprise entre sa partie cylindrique et la partie tronconique 12 étant arrondie. L'enveloppe 11 présente une extrémité ouverte 15 de diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la majeure partie de l'enveloppe et qui est obturée par un fond 16.
Le fond 16 présente la forme d'une cuvette et com porte une rainure annulaire extérieure 17 dans sa paroi latérale, la partie de la paroi latérale située à l'intérieur de ladite rainure annulaire ayant un diamètre extérieur réduit 18 et présentant une extrémité inférieure arron die 21. Ce fond présente un évidement annulaire 23 dans sa surface supérieure, au voisinage immédiat de sa périphérie, évidement qui forme un épaulement 24 des tiné à s'appliquer contre un anneau d'immobilisation 25 vissé dans l'extrémité taraudée correspondante de l'embouchure 15 de l'enveloppe.
Le fond 16 présente également un téton axial 26 dirigé vers le haut et qui traverse un trou axial corres pondant 27 d'une plaque d'immobilisation 28 de diamè tre supérieur au diamètre intérieur de l'enveloppe, de sorte que la périphérie de la plaque 28 peut s'appliquer sur l'extrémité libre 31 de l'enveloppe. Le téton 26 est fileté extérieurement de manière à pouvoir recevoir un écrou de blocage 32 et présente également un alésage central 33 qui traverse le fond 28 et un bossage axial 34 tourné vers le bas, pour permettre l'introduction d'un fluide dans l'enveloppe, de la manière qui sera décrite plus loin.
Un séparateur déformable se présentant sous la forme d'une membrane allongée 36 en matière plasti que imperméable aux fluides, pratiquement non extensi ble, en nylon ou en matière connue, par exemple, sous la dénomination commerciale mylar ou<B> </B>nylon<B> </B> est disposé dans l'enveloppe. La membrane 36 présente un rebord périphérique d'épaisseur renforcée 37 à son em bouchure, rebord qui est logé dans la rainure annulaire 17 du fond 16 et est serré contre la surface de paroi adjacente de l'enveloppe, de manière à retenir avec sécurité la vessie en position et à assurer un joint étan che.
La membrane 36 a des dimensions sensiblement égales aux dimensions intérieures de l'enveloppe, de sorte qu'à l'état gonflé mais pratiquement non dilaté, elle repose contre la surface de paroi intérieure de l'enve loppe et l'épaisseur de paroi de sa partie cylindrique croît progressivement et légèrement à partir de son embouchure. L'extrémité inférieure de la membrane 36 éloignée de son embouchure présente un trou axial 42 dans lequel est engagé un clapet 43.
Le clapet comprend une tête de clapet 44 sensiblement conique à intérieur concave, et la paroi latérale de la tête de clapet 44 pré sente une inclinaison égale à celle de la partie tronconi que de l'enveloppe au voisinage immédiat de l'orifice d'huile 13, pour permettre son application précise sur cette paroi, comme représenté en trait mixte en vue d'assurer l'obturation de l'orifice d'huile.
La tête de clapet 44 porte une tige axiale 45 tournée vers le haut puis présente une partie élargie 46, dont la surface inférieure 47 s'étend latéralement vers l'extérieur, formant un passage annulaire étroit 48 entre elle-même et la périphérie 49 de la tête de clapet 44. Avec cette disposition, une cavité annulaire 51 de section droite triangulaire est formée, de sorte que, lorsque la mem brane 36 est moulée et collée, au moins à la paroi cylindrique de la cavité 51 du clapet, une partie périphé- rique élargie 52 est formée et forme le trou 42 de la ves sie qui reste ainsi solidement ancrée dans la cavité 51.
La partie élargie 46 présente également une surface extérieure inclinée 55 et un alésage axial 56 traverse la partie 46 jusqu'à l'intérieur de la tige 45 de la tête de soupape 44.
La surface de paroi intérieure de l'alésage 56 de la tige 45 est taraudée comme indiqué en 57, de manière à recevoir les spires très rapprochées 58 de l'extrémité inférieure d'un ressort hélicoïdal 59, ce dernier traver sant l'alésage de la partie 46 du clapet puis se prolon geant axialement par rapport à l'enveloppe. L'extrémité supérieure 61 du ressort hélicoïdal 59 est vissée sur la surface extérieure filetée du bossage 34.
Les spires a du ressort hélicoïdal 59 comprises entre l'extrémité supérieure de la partie 46 du clapet 43 et le bossage 34 sont jointives, tandis que les spires b du ressort hélicoïdal disposées dans l'alésage de la partie 46 sont largement espacées comme indiqué en 63, de manière à jouer le rôle d'amortisseur de chocs, comme décrit plus loin. En conséquence, les spires a sont précontraintes et il est nécessaire d'exercer sur elles une force de traction, par exemple de 9 kg pour assurer le début de leur extension, tandis que les spires b ne sont pas précontraintes et s'allongent pratiquement dès qu'on exerce sur elles la moindre force de traction.
Le ressort hélicoïdal 59 a une longueur telle, compte tenu de la longueur de l'enveloppe 11 et de celle de la membrane 36 que, lorsque l'appareil est assemblé sans que le ressort soit tendu, la partie centrale inférieure de la membrane est tirée vers le haut et est maintenue dans un plan plus éloigné de l'orifice d'huile que l'extrémité inférieure 65 de la partie cylindrique de la membrane, tandis que le plan du sommet de la tête de clapet se trouve de préférence à l'intérieur par rapport à l'extré mité inférieure de la partie cylindrique de la membrane.
En outre, la partie A de la paroi de la membrane com prise entre la périphérie 49 de la tête de clapet 44 et l'extrémité inférieure 65 de la partie cylindrique de la membrane adjacente à la paroi de l'enveloppe est sen siblement égale à la longueur B de la paroi de l'enve loppe comprise entre l'extrémité inférieure 65 et la péri phérie 49 de la tête de clapet 44, lorsque celle-ci repose sur la partie tronconique 12 de l'enveloppe pour obturer l'orifice d'huile 13.
Lorsque le réservoir est complètement vide, la mem brane se trouve dans la position représentée sur le des sin.
Pour charger le réservoir d'huile sous pression, il suf fit d'ouvrir un robinet, ou autre obturateur (non repré senté) commandant l'orifice d'huile 13. L'huile pénètre alors à travers l'orifice d'huile. L'introduction de cette huile sous pression provoque une compression de la membrane, le ressort hélicoïdal se comportant comme un élément de guidage central pour la membrane, évi tant la formation de plis.
En raison de l'effet d'amortis sement assuré par les spires espacées 63 du ressort hélicoïdal 59, tout choc qui pourrait autrement se pro duire à la fin de la course ascendante rapide de la tête du clapet est absorbé, ce qui évite tout endommagement de la, membrane clans sa région axiale où elle est fixée à la tête du clapet, endommagement qui se produirait si, le ressort hélicoïdal ne comportait que des spires jointives.
Il est évident que, par suite de la présence du res sort hélicoïdal, lorsque l'enveloppe sera chargée d'huile, la tête de clapet 44 sera retenue dans la position repré- semée sur le dessin, c'est-à-dire séparée de l'orifice d'huile 13 d'une distance relativement grande et que la membrane sera retenue contre le ressort hélicoïdal.
Si l'on injecte alors du gaz comprimé à travers l'alé sage 33 du bossage 34 pour expulser l'huile chargée dans le réservoir de pression à travers l'orifice 13, ce gaz tra versera les spires du ressort hélicoïdal 59 pour charger la membrane 36.
Au commencement de l'injection du gaz dans la ves sie, en raison de la tension des spires a du ressort hélicoïdal, la force exercée sur celui-ci par l'extrémité inférieure de la membrane partiellement chargée n'est pas suffisante pour provoquer un déplacement apprécia ble vers le bas de la tête du clapet, les quelques spires b s'allongeant seulement de quelques millimètres.
Par contre, la partie A de la paroi de la, membrane est décalée vers l'extérieur jusqu'à la ligne en trait inter rompu indiquée en C, grâce à l'établissement d'une pression initiale dans la membrane, et la :partie cylindri que de celle-ci est décalée latéralement vers l'extérieur, sensiblement jusqu'à @la position représentée sur le des sin. Par suite de la dilatation de la membrane, de l'huile est expulsée -de -l'accumulateur à travers l'orifice 13.
Ensuite, pour une légère élévation supplémentaire de la pression du gaz dans la membrane, la partie cylindrique de celle-ci s'applique contre la paroi de l'enveloppe et assure une nouvelle évacuation d'huile hors de l'enve loppe. Tant que la force exercée sur le ressort héli- coïdal n'est pas suffisante pour provoquer un allonge- ment des spires précontraintes a , un léger écartement des spires b ne provoque qu'un mouvement de faible amplitude du clapet.
Si la pression du gaz est encore augmentée, la force exercée par les spires a est surmontée et la tête 44 du clapet s'abaisse jusqu'à ce qu'elle vienne finalement s'appliquer sur la partie tronconique 12 de la paroi de l'enveloppe au voisinage immédiat de d'orifice 13, tout choc -éventuel résultant étant absorbé par les spires b . Au cours du mouvement .de la tête de la soupape décrit ci-dessus,
étant donné que le gaz comprimé exerce une force contre la partie A de la paroi .de @la membrane, cette partie- est également entraînée vers fie bas.
En rai son du fait que @la :longueur de cette partie A est sensi blement égale à la distance B entre l'extrémité inférieure 65 de la partie cylindrique de la membrane et la péri phérie 49,de la tête de clapet lorsque celle-ci est sur son siège, cette partie A se déroule graduellement, en épou sant le profil de l'extrémité inférieure tronconique 12 de l'enveloppe, jusqu'à ce que la tête du clapet repose sur son siège.
Grâce à cette disposition, avant qu'une par tie quelconque de la paroi de la membrane puisse être avalée par l'orifice d'huile 13, la tête de clapet 44 est parvenue sur son siège et a obturé de façon étanche cet orifice d'huile en s'opposant à une telle extrusion.
Avec l'agencement décrit ci-dessus, on peut utiliser une membrane pratiquement non élastique dans un réservoir -de pression, décrit, avec l'assurance qu'il ne se produira aucune extrusion de la membrane à travers l'orifice intéressé et avec l'assurance qu'on obtiendra une obturation sûre de cet orifice après évacuation pratique ment totale du fluide contenu dans le réservoir de pres sion.