EP3519323A1 - Dispositif de delivrance d'un materiau pressurise - Google Patents

Dispositif de delivrance d'un materiau pressurise

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EP3519323A1
EP3519323A1 EP17784372.9A EP17784372A EP3519323A1 EP 3519323 A1 EP3519323 A1 EP 3519323A1 EP 17784372 A EP17784372 A EP 17784372A EP 3519323 A1 EP3519323 A1 EP 3519323A1
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EP
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piston
configuration
holding member
gas generator
holding
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    • B65D83/50—Non-reclosable valves, e.g. for dispensing in a single dose

Definitions

  • the present invention relates to the general field of devices for delivering a material pressurized by a pyrotechnic gas generator. More particularly, the present invention relates to a device comprising a body defining two chambers sealed by a piston, one of the chambers being pressurizable by the gas generator, and the other forming a reservoir for the material to be issue.
  • the piston Before any activation of the pyrotechnic gas generator present in such devices, the piston is generally positioned inside the cylindrical body on the side of the gas generator, and in mechanical support on the gas generator, for example by means of pions positioned on one end of the gas generator.
  • the fluid stored in the reservoir can expand and stress the piston, which can cause damage to the piston.
  • a volume of calibrated air is generally provided inside the tank to compensate for this expansion.
  • the device may also be subject to significant vibration. These vibrations can cause damage to the piston.
  • the piston can move slightly in the device, in particular because of the presence of the calibrated air volume in the tank, and abut on the gas generator.
  • the shocks induced by the piston on the gas generator can damage the pyrotechnic charge it contains, which can cause problems in terms of safety and reliability of the device.
  • These vibrations can finally reduce the existing seal between the piston and the body of the device, which is not desirable.
  • the main object of the present invention is thus to overcome such drawbacks by proposing a device for dispensing a pressurized material comprising a first bottom, a second bottom provided with an exit port, and a body extending axially between the first bottom and the second bottom, the body defining a pressurizing chamber comprising a gas generator fixed to the first bottom and a reservoir for containing the material to be delivered and delimited by the second bottom, the device further comprising a piston configured to move inside the body, the piston separating the pressurization chamber from the reservoir, the gas generator being configured to, when triggered, to pass the device from a first material storage configuration to a second end configuration material distribution.
  • the piston In the first configuration, the piston is held in position in the body by an axially extending holding member, said holding member being integral with the first bottom and the piston being held fixed relative to the first bottom by a sustained holding force. by the holding element.
  • the gas generator is configured to, when triggered, exert on the piston a force opposing the holding force in order to move the piston by releasing it from the first bottom and thus move the device of the first configuration to the second configuration.
  • the device according to the invention is remarkable for the presence of a holding element, extending axially, connected on the one hand to the piston and connected, on the other hand, directly or indirectly to the first bottom and which allows to maintain the fixed piston when the device is in the first configuration.
  • the holding member is however configured to allow the release of the piston when the gas generator is triggered.
  • the axial direction corresponds to the axis connecting the first bottom to the second bottom of the device, this axis generally corresponding to the direction of movement of the piston in the body.
  • holding the piston in position in the body it is meant that the piston can not move within the In this way, when the device undergoes vibrations or shocks, the piston can not come to impact the pyrotechnic gas generator and the device is not damaged. Then, when the gas generator is triggered, that is when the device goes from the first to the second configuration, the gas generator is configured so that the piston is released and can then move in the body.
  • the release of the piston is made possible by the force exerted on the piston by the pressurized gases released by the gas generator in the pressurizing chamber. This force exerted by the gas on the piston must be greater than the holding force provided by the holding member.
  • the holding force that is to say the minimum force necessary to exert on the piston so that it is released and can move in the body of the device, can be chosen for example depending on the acceleration maximum shock due to the device, the mass of the piston, and the mass of fluid stored in the tank. In short, this holding force must be strictly greater than the forces exerted in the first configuration on the piston under shock or vibration conditions. In addition, the holding force must not be greater than the maximum force exerted on the piston by the pressurized gases released by the pyrotechnic gas generator after its release. The choice of this holding force can thus allow to size the holding element and to choose its material adequately.
  • the holding force as defined above can be seen as a friction force defined between the holding member and the piston, and / or between the holding member and a zone secured to the first bottom of the device.
  • the friction force is the force to be applied for two elements in contact with each other to slide relative to each other.
  • the friction force between the holding member and the piston may thus be different from the friction force between the holding member and the zone secured to the first bottom.
  • the friction force between the holding member and the piston may be strictly less than the friction force between the holding member and the zone secured to the first bottom. In this way, the holding element can, after tripping of the gas generator, remain fixed on the zone of solidarity of the first bottom.
  • the holding element exerts, when the device is in the first configuration, a clamping force resulting from its contact with the piston and / or with a zone secured to the first bottom.
  • the zone secured to the first bottom may be a portion of said first bottom, or, alternatively, an area of an element integral with the first bottom, for example the pyrotechnic gas generator fixed to the first bottom.
  • the piston in the first configuration, may comprise a housing, for example a blind hole, cooperating with the holding element, the clamping force being exerted in said housing.
  • the holding element is elastically deformable and the clamping force results from the elasticity of the holding element.
  • Such an elastically deformable holding element makes it possible to reuse the device after it has been triggered because the holding element will not be broken following the release, unlike, for example, a screw that will have to break.
  • the establishment of an elastically deformable holding member is facilitated with respect to the use of a screw since it can be introduced into the housing without screwing.
  • the holding member may be a split tube, such as an elastic pin.
  • the holding element is housed in a housing provided in the piston, in the first bottom or the pyrotechnic gas generator, the size of the housing can also be used to adapt the clamping force.
  • a first portion of the holding member when the device is in the first configuration, a first portion of the holding member may be directly attached to the gas generator and a second portion of the holding member may be directly attached to the piston.
  • a first portion of the holding member when the device is in the first configuration, a first portion of the holding member may be directly attached to the first bottom and a second portion of the holding member may be directly attached to the piston.
  • the piston when the piston comprises a housing cooperating with the holding element and the clamping force is exerted in said housing, the piston may comprise a portion of application of the pressure extending transversely relative to to the axis of the body, the housing being present in said pressure application portion.
  • the piston may be provided with a skirt extending towards the first bottom, the second portion of the holding member being directly attached to the skirt.
  • the holding element may be integrated with the piston, the first bottom, or the pyrotechnic gas generator.
  • the device may comprise a plurality of holding elements distributed around the axis of the body.
  • the device may comprise three holding elements.
  • the device may comprise a single holding element centered or not on the axis of the body.
  • the invention also relates to an extinguisher comprising a device for dispensing a pressurized material such as that described above, the reservoir of said device containing an extinguishing agent.
  • a lubricating device may also comprise a device for dispensing a pressurized material such as that described above, the reservoir of said device containing a lubricating oil.
  • FIG. 1 shows a delivery device according to a first embodiment of the invention in the first configuration
  • FIG. 2 is a sectional view of the piston of the device of FIG. 1 at the level of a holding element
  • FIG. 3 shows an example of a holding element constituted by a split tube
  • FIG. 4 is an exploded view showing how the holding elements are positioned on the piston and the gas generator of the device of FIG. 1,
  • FIG. 5 shows the device of FIG. 1 in section after triggering of the gas generator, that is to say when it passes from the first to the second configuration
  • FIG. 6 shows a delivery device according to a second embodiment of the invention. Detailed description of the invention
  • FIG. 1 shows a device 100 for delivering a pressurized material according to a first embodiment of the invention, in a first configuration corresponding to the configuration for storing the material in the device 100.
  • the device 100 comprises an elongate body 110 and of cylindrical shape which is centered on an axis A and extends along this same axis.
  • the body 110 of the device is plugged at a first end by a first base 120 on which is fixed a pyrotechnic gas generator 130, and at a second end by a second bottom 140.
  • a piston 150 is present inside the body 110
  • the piston 150 defines inside the body 110 two chambers separated in a sealed manner by said piston 150, one forming a pressurizing chamber 160 in which the gas generator 130 is present, and the other forming a reservoir 170.
  • a material to be delivered by the device 100 is stored.
  • the material to be delivered may for example be a liquid, or alternatively, a powder material.
  • the pyrotechnic gas generator 130 fixed on the first bottom 120 comprises a pyrotechnic charge 131 intended to generate by combustion gases for pressurizing the pressurization chamber 160.
  • the gas generator 130 comprises an opening 132 (FIG. 2) centered on the axis A and comprising a flared portion, through which the gases from the combustion of the charge 131 can reach the pressurizing chamber 160.
  • Such a pyrotechnic gas generator 130 is known per se, and will not be detailed here more.
  • the second bottom 140 of the device 100 is provided with an output port 142, consisting in the example illustrated in a through hole made in the second bottom 140.
  • the output port 141 is obstructed by a membrane 142 configured to break when a pressure threshold determined in the tank 170 is exceeded to deliver the material thus pressurized.
  • the piston 150 is of cylindrical geometry, and comprises a disk-shaped pressure application portion 151 which extends transversely with respect to the axis A, as well as a cylindrical skirt 152 which extends from the portion 151 in the direction of the first bottom 120.
  • the portion 151 is provided with a groove 153 in which is present an O-ring 154 which seals between the pressurizing chamber 160 and the tank 170.
  • the device 100 further comprises a plurality of holding elements consisting, in the illustrated example, of split tubes 180.
  • a split tube 180 is shown in perspective in FIG. 3.
  • a split tube 180 is here a hollow cylinder which includes a slot along its length (or longitudinal slot).
  • a split tube 180 may be compressed radially and exert, when compressed in this way, a radial force.
  • each split tube 180 is housed at a first end in a blind hole forming a housing 133 provided in the gas generator 130, and at a second end in a blind hole forming a housing 155 provided in the portion 151 Piston 130.
  • Each housing 133, 155 opens into the pressurizing chamber 160.
  • Each housing 133 is here facing a housing 155.
  • the holding element directly connects the gas generator 130 and the piston 150, the gas generator 130 being itself integral with the first bottom 120.
  • Each split tube 180 extends along an axis parallel to the axis A of the body 110 of the device 100.
  • the split tubes 180 In the first configuration of the device illustrated here, the split tubes 180 have a certain elasticity and exert in the housings 133 and 155 a force Clamping. These clamping forces make it possible to maintain the piston 150 in position in the device 100 in the first configuration, and together define a holding force which opposes the displacement of the piston 130 in the body 110.
  • the connections between each tube 180 and the piston 150, and between each split tube 180 and the gas generator 130 are reversible, that is to say that each split tube 180 can be removed from the housing 133 and 155 by exerting on each split tube 180 a force opposite to the clamping force associated with each housing 133 and 155.
  • the split tubes 180 can be inserted into the housing 133 by force and 155.
  • the portion 151 of the piston 150 and the gas generator 130 are not in contact with each other, that is to say that the split tubes 180 are sized to leave a gap between the portion 151 and the gas generator 130 to further reduce the risk that the piston 150 will hit the gas generator 130 in case of shocks or vibrations.
  • FIG. 4 is an exploded view showing: a portion of the gas generator 130 in which the opening 132 opens and three housing 133, three split tubes 180, and the piston 150 having three housings 155 in its portion 151. can see that the slotted tubes 180 are here distributed around the axis A of the body 110 of the device 100.
  • FIG. 5 shows the device 100 described above, when it is going from the first configuration to a second end of delivery configuration of the material.
  • the gas generator 130 has just been triggered, the gases have pressurized the pressurizing chamber 160 and exert a force on the piston 150.
  • the force exerted by the gases on the piston 150 is such that the piston 150 has been able to release itself from the slotted tubes 180 by sliding the slotted tubes 180 in the housings 155, and move in the body 110 to ensure the delivery of the material contained in the tank 170 through the output port 141.
  • each split tube 180 can remain attached to the piston 150 after triggering the gas generator 130. In this case, the clamping force between each split tube 180 and the corresponding housing 155 in the piston 150 is strictly greater. to the clamping force existing between each split tube 180 and the corresponding housing 133 in the gas generator 130.
  • the device 200 comprises a cylindrical body 210 extending along an axis A between a first bottom 220 and a second bottom 240.
  • a pyrotechnic gas generator 230 is fixed to the first bottom 220, and the second bottom 240 is provided with an outlet port 241 obstructed by a membrane 242.
  • the body 210 comprises a pressurizing chamber 260 into which the gas generator 230 opens, and a tank 270 in which the material to be delivered is stored, the chamber 260 and the reservoir 270 being always separated by a piston 250.
  • the piston 250 is, in the first configuration, held in position in the body 210 by three split tubes 280 (only a tube 180 is visible on the section shown).
  • the holding elements constituted by the slotted tubes 180 indirectly connect the piston 150 and the first bottom 120, that is to say via another part integral with the first bottom 120 constituted by in this case by the gas generator 130.
  • the slotted tubes 180 directly connect the piston 150 and the first bottom 220.
  • the skirt 252 of the piston 250 has at its end opposite the first bottom 220, blind holes forming housing 255. In front of each housing 255 is a blind hole forming a housing 221 formed in the first bottom 220.
  • Each split tube 280 is thus housed at a first end in a housing 221 of the first bottom 220, and at a second end in a housing 255 of the skirt 252.
  • a non-zero spacing is present between the gas generator 230 and the portion 251 of the piston to reduce the risk of damage to the gas generator 230 by the piston 250 in case of shock or vibration.
  • the holding elements may have different shapes from that illustrated, as long as they generally extend in the direction given by the axis of the body of the device, that is to say that they have a component non-zero according to this axis.
  • Each holding element may for example have two ends which are each parallel to the axis of the body, and a portion between the two ends which is not parallel to the axis of the body.
  • the invention can also be applied to a device comprising a body of shape other than cylindrical, or comprising a piston without a skirt.
  • one or more holding members may be attached directly to the first bottom of the device at one end, and to the piston application portion at another end.
  • the holding element may be integrated with the piston, the first bottom or the pyrotechnic gas generator, that is to say form a protruding projection on the piston, the first bottom or the gas generator, intended to cooperate with a housing to ensure the maintenance of the piston when the device is in the first configuration.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (100) de distribution d'un matériau pressurisé comprenant un corps définissant une chambre de pressurisation (160) comprenant un générateur de gaz (130)n un réservoir (170) destiné à contenir le matériau à délivrer, et un piston (150), le générateur de gaz étant configuré pour, lorsqu'il est déclenché, faire passer le dispositif d'une première configuration de stockage du matériau à une deuxième configuration de fin de distribution du matériau. Le dispositif est caractérisé en ce que, dans la première configuration, le piston est maintenu en position dans le corps par un élément de maintien (180) élastiquement déformable s'étendant axialement, ledit élément de maintien étant solidaire du premier fond et le piston étant maintenu fixe par rapport au premier fond par un effort de maintien assuré par l'élément de maintien, et en ce que le générateur de gaz est configuré pour, lorsqu'il est déclenché, exercer sur le piston une force s'opposant à l'effort de maintien afin de mettre en mouvement le piston en le libérant du premier fond et ainsi faire passer le dispositif de la première configuration à la deuxième configuration.

Description

Dispositif de délivrance d'un matériau pressurisé
Arrière-plan de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs de délivrance d'un matériau mis sous pression par un générateur de gaz pyrotechnique. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif comprenant un corps définissant deux chambres séparées de façon étanche par un piston, l'une des chambres pouvant être mise sous pression par le générateur de gaz, et l'autre formant un réservoir pour le matériau à délivrer.
Avant toute activation du générateur de gaz pyrotechnique présent dans de tels dispositifs, le piston est généralement positionné à l'intérieur du corps cylindrique du côté du générateur de gaz, et en appui mécanique sur le générateur de gaz, par exemple par l'intermédiaire de pions positionnés sur une extrémité du générateur de gaz.
Lors de l'exposition du dispositif à des températures élevées, le fluide stocké dans le réservoir peut se dilater et mettre le piston sous contrainte, ce qui peut occasionner des dommages sur le piston. Pour éviter cela, un volume d'air calibré est généralement prévu à l'intérieur du réservoir afin de compenser cette dilatation. Lors du transport du dispositif, ce dernier peut aussi être soumis à des vibrations importantes. Ces vibrations peuvent entraîner un endommagement du piston. En effet, le piston peut se déplacer légèrement dans le dispositif, notamment à cause de la présence du volume d'air calibré dans le réservoir, et venir buter sur le générateur de gaz. En outre, les chocs induits par le piston sur le générateur de gaz peuvent endommager le chargement pyrotechnique qu'il contient, ce qui peut poser des problèmes en termes de sécurité et de fiabilité du dispositif. Ces vibrations peuvent enfin réduire l'étanchéité existant entre le piston et le corps du dispositif, ce qui n'est pas souhaitable.
Il existe donc un besoin pour un dispositif de délivrance d'un matériau pressurisé fiable et qui puisse supporter des vibrations importantes lorsqu'il est dans une configuration de stockage du matériau, et notamment pendant son transport. Objet et résumé de l'invention
La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un dispositif de distribution d'un matériau pressurisé comprenant un premier fond, un deuxième fond muni d'un port de sortie, et un corps s'étendant axialement entre le premier fond et le deuxième fond, le corps définissant une chambre de pressurisation comprenant un générateur de gaz fixé au premier fond et un réservoir destiné à contenir le matériau à délivrer et délimité par le deuxième fond, le dispositif comprenant en outre un piston configuré pour se déplacer à l'intérieur du corps, le piston séparant la chambre de pressurisation du réservoir, le générateur de gaz étant configuré pour, lorsqu'il est déclenché, faire passer le dispositif d'une première configuration de stockage du matériau à une deuxième configuration de fin de distribution du matériau. Dans la première configuration, le piston est maintenu en position dans le corps par un élément de maintien s'étendant axialement, ledit élément de maintien étant solidaire du premier fond et le piston étant maintenu fixe par rapport au premier fond par un effort de maintien assuré par l'élément de maintien. Le générateur de gaz est configuré pour, lorsqu'il est déclenché, exercer sur le piston une force s'opposant à l'effort de maintien afin de mettre en mouvement le piston en le libérant du premier fond et ainsi faire passer le dispositif de la première configuration à la deuxième configuration.
Le dispositif selon l'invention est remarquable par la présence d'un élément de maintien, s'étendant axialement, relié d'une part au piston et relié, d'autre part, directement ou indirectement au premier fond et qui permet de maintenir le piston fixe lorsque le dispositif est dans la première configuration. L'élément de maintien est toutefois configuré pour permettre la libération du piston quand le générateur de gaz est déclenché. La direction axiale correspond à l'axe reliant le premier fond au deuxième fond du dispositif, cet axe correspondant généralement à la direction de déplacement du piston dans le corps. Lorsque le dispositif est dans une première configuration de stockage du matériau, c'est-à-dire dans une configuration avant déclenchement du générateur de gaz pyrotechnique, l'élément de maintien assure le maintien du piston en position à l'intérieur du corps. Par « maintien du piston en position dans le corps », on entend que le piston ne peut pas se déplacer à l'intérieur du corps du dispositif, notamment se déplacer axialement De la sorte, quand le dispositif subit des vibrations ou des chocs, le piston ne peut pas venir impacter le générateur de gaz pyrotechnique et le dispositif n'est pas endommagé. Puis, lorsque le générateur de gaz est déclenché, c'est-à-dire lorsque le dispositif passe de la première à la deuxième configuration, le générateur de gaz est configuré pour que le piston soit libéré et puisse alors se déplacer dans le corps. La libération du piston est rendue possible grâce à la force exercée sur le piston par les gaz sous pression libérés par le générateur de gaz dans la chambre de pressurisation. Cette force exercée par les gaz sur le piston doit ainsi être supérieure à l'effort de maintien assuré par l'élément de maintien.
L'effort de maintien, c'est-à-dire la force minimale nécessaire à exercer sur le piston pour que celui-ci soit libéré et puisse se déplacer dans le corps du dispositif, peut être choisi par exemple en fonction de l'accélération maximale due aux chocs que pourra subir le dispositif, de la masse du piston, et de la masse de fluide stockée dans le réservoir. En somme, cet effort de maintien devra être strictement supérieur aux forces exercées dans la première configuration sur le piston dans des conditions de chocs ou vibrations. En outre, l'effort de maintien ne doit pas être supérieur à la force maximale exercée sur le piston par les gaz sous pression libérés par le générateur de gaz pyrotechnique après son déclenchement. Le choix de cet effort de maintien peut ainsi permettre de dimensionner l'élément de maintien et de choisir son matériau de façon adéquate.
L'effort de maintien tel que défini ci-dessus peut être vu comme une force de frottement définie entre l'élément de maintien et le piston, et/ou entre l'élément de maintien et une zone solidaire du premier fond du dispositif. La force de frottement est la force à appliquer pour que deux éléments en contact l'un avec l'autre glissent l'un par rapport à l'autre. La force de frottement entre l'élément de maintien et le piston peut ainsi être différente de la force de frottement entre l'élément de maintien et la zone solidaire du premier fond. Avantageusement, la force de frottement entre l'élément de maintien et le piston peut être strictement inférieure à la force de frottement entre l'élément de maintien et la zone solidaire du premier fond. De la sorte, l'élément de maintien pourra, après déclenchement du générateur de gaz, rester fixé sur la zone solidaire du premier fond.
En particulier, l'élément de maintien exerce, lorsque le dispositif est dans la première configuration, un effort de serrage résultant de son contact avec le piston et/ou avec une zone solidaire du premier fond. La zone solidaire du premier fond peut être une portion dudit premier fond, ou, en variante, une zone d'un élément solidaire du premier fond, par exemple le générateur de gaz pyrotechnique fixé au premier fond.
Dans un exemple de réalisation, dans la première configuration, le piston peut comprendre un logement, par exemple un trou borgne, coopérant avec l'élément de maintien, l'effort de serrage étant exercé dans ledit logement.
L'élément de maintien est élastiquement déformable et l'effort de serrage résulte de l'élasticité de l'élément de maintien. Un tel élément de maintien élastiquement déformable permet de réutiliser le dispositif après son déclenchement car l'élément de maintien ne sera pas brisé suite au déclenchement, à la différence par exemple d'une vis qui devra se briser. En outre, la mise en place d'un élément de maintien élastiquement déformable est facilitée par rapport à l'emploi d'une vis puisqu'il peut être introduit dans le logement sans vissage.
Par exemple, l'élément de maintien peut être un tube fendu, tel qu'une goupille élastique. Dans ce cas, pour adapter l'effort de serrage défini précédemment, il est possible de jouer sur le diamètre du tube fendu ou son matériau. Lorsque l'élément de maintien est logé dans un logement prévu dans le piston, dans le premier fond ou le générateur de gaz pyrotechnique, la taille du logement peut également permettre d'adapter l'effort de serrage.
Dans un exemple de réalisation, lorsque le dispositif est dans la première configuration, une première partie de l'élément de maintien peut être directement fixée au générateur de gaz et une deuxième partie de l'élément de maintien peut être directement fixée au piston.
Dans un exemple de réalisation, lorsque le dispositif est dans la première configuration, une première partie de l'élément de maintien peut être directement fixée au premier fond et une deuxième partie de l'élément de maintien peut être directement fixée au piston. Dans un exemple de réalisation, lorsque le piston comprend un logement coopérant avec l'élément de maintien et que l'effort de serrage est exercé dans ledit logement, le piston peut comprendre une portion d'application de la pression s'étendant transversalement par rapport à l'axe du corps, le logement étant présent dans ladite portion d'application de la pression.
Dans un exemple de réalisation, le piston peut être muni d'une jupe s'étendant en direction du premier fond, la deuxième partie de l'élément de maintien étant directement fixée à la jupe.
Dans un exemple de réalisation, l'élément de maintien peut être intégré au piston, au premier fond, ou au générateur de gaz pyrotechnique.
Le dispositif peut comprendre une pluralité d'éléments de maintien répartis autour de l'axe du corps. Par exemple, le dispositif peut comprendre trois éléments de maintien. En variante, le dispositif peut comprendre un unique élément de maintien centré ou non sur l'axe du corps.
L'invention vise aussi un extincteur comprenant un dispositif de distribution d'un matériau pressurisé tel que celui décrit ci-dessus, le réservoir dudit dispositif contenant un agent d'extinction. En variante, un dispositif de lubrification peut également comprendre un dispositif de distribution d'un matériau pressurisé tel que celui décrit ci-dessus, le réservoir dudit dispositif contenant une huile de lubrification. Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures :
- la figure 1 montre un dispositif de délivrance selon un premier mode de réalisation de l'invention dans la première configuration,
- la figure 2 est une vue en coupe du piston du dispositif de la figure 1 au niveau d'un élément de maintien,
- la figure 3 montre un exemple d'élément de maintien constitué par un tube fendu, - la figure 4 est une vue éclatée montrant comment les éléments de maintien sont positionnés sur le piston et le générateur de gaz du dispositif de la figure 1,
- la figure 5 montre le dispositif de la figure 1 en coupe après déclenchement du générateur de gaz, c'est-à-dire lorsqu'il passe de la première à la deuxième configuration, et
- la figure 6 montre un dispositif de délivrance selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée de l'invention
La figure 1 montre un dispositif 100 de délivrance d'un matériau pressurisé selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans une première configuration correspondant à la configuration de stockage du matériau dans le dispositif 100. Le dispositif 100 comprend un corps 110 allongé et de forme cylindrique qui est centré sur un axe A et s'étend selon ce même axe. Le corps 110 du dispositif est bouché à une première extrémité par un premier fond 120 sur lequel est fixé un générateur de gaz pyrotechnique 130, et à une deuxième extrémité par un deuxième fond 140. Un piston 150 est présent à l'intérieur du corps 110. Le piston 150 définit à l'intérieur du corps 110 deux chambres séparées de façon étanche par ledit piston 150, l'une formant une chambre de pressurisation 160 dans laquelle est présente le générateur de gaz 130, et l'autre formant un réservoir 170 dans laquelle est stocké un matériau destiné à être délivré par le dispositif 100. Le matériau destiné à être délivré peut par exemple être un liquide, ou en variante, un matériau pulvérulent.
Dans l'exemple illustré, le générateur de gaz pyrotechnique 130 fixé sur le premier fond 120 comprend un chargement pyrotechnique 131 destiné à générer par sa combustion des gaz pour pressuriser la chambre de pressurisation 160. Le générateur de gaz 130 comprend une ouverture 132 (Figure 2) centrée sur l'axe A et comprenant une partie évasée, par laquelle les gaz issus de la combustion du chargement 131 peuvent atteindre la chambre de pressurisation 160. Un tel générateur de gaz pyrotechnique 130 est connu en soi, et ne sera pas détaillé ici davantage.
Le deuxième fond 140 du dispositif 100 est quant à lui muni d'un port de sortie 142, consistant dans l'exemple illustré en un perçage traversant pratiqué dans le deuxième fond 140. Dans la première configuration illustrée ici, le port de sortie 141 est obstrué par une membrane 142 configurée pour rompre lorsqu'un seuil de pression déterminée dans le réservoir 170 est dépassé afin de délivrer le matériau ainsi mis sous pression.
Le piston 150 est de géométrie cylindrique, et comprend une portion d'application de la pression 151 en forme de disque qui s'étend transversalement par rapport à l'axe A, ainsi qu'une jupe 152 cylindrique qui s'étend depuis la portion 151 en direction du premier fond 120. La portion 151 est pourvue d'une gorge 153 dans laquelle est présent un joint torique 154 qui assure l'étanchéité entre la chambre de pressurisation 160 et le réservoir 170.
Le dispositif 100 comprend en outre une pluralité d'éléments de maintien constitués, dans l'exemple illustré, de tubes fendus 180. Un tel tube fendu 180 est montré en perspective sur la Figure 3. Un tube fendu 180 est ici un cylindre creux qui comprend une fente sur toute sa longueur (ou fente longitudinale). Un tube fendu 180 peut être comprimé radialement et exercer, lorsqu'il est comprimé de la sorte, un effort radial. Dans ce mode de réalisation, chaque tube fendu 180 est logé à une première extrémité dans un trou borgne formant un logement 133 prévu dans le générateur de gaz 130, et à une deuxième extrémité dans un trou borgne formant un logement 155 prévu dans la portion 151 du piston 130. Chaque logement 133, 155 débouche dans la chambre de pressurisation 160. Chaque logement 133 est ici situé en regard d'un logement 155. Ainsi, dans la première configuration, l'élément de maintien relie directement le générateur de gaz 130 et le piston 150, le générateur de gaz 130 étant lui-même solidaire du premier fond 120.
Chaque tube fendu 180 s'étend selon un axe parallèle à l'axe A du corps 110 du dispositif 100. Dans la première configuration du dispositif illustrée ici, les tubes fendus 180 présentent une certaine élasticité et exercent dans les logements 133 et 155 un effort de serrage. Ces efforts de serrage permettent d'assurer le maintien en position du piston 150 dans le dispositif 100 dans la première configuration, et définissent ensemble un effort de maintien qui s'oppose au déplacement du piston 130 dans le corps 110. Les liaisons entre chaque tube fendu 180 et le piston 150, et entre chaque tube fendu 180 et le générateur de gaz 130 sont réversibles, c'est-à-dire que chaque tube fendu 180 peut être retiré des logements 133 et 155 en exerçant sur chaque tube fendu 180 un effort opposé à l'effort de serrage associé à chaque logement 133 et 155. Lors du montage du dispositif 100, les tubes fendus 180 peuvent être insérés en force dans les logements 133 et 155. Dans l'exemple illustré, dans la première configuration, la portion 151 du piston 150 et le générateur de gaz 130 ne sont pas au contact l'un avec l'autre, c'est-à- dire que les tubes fendus 180 sont dimensionnés de façon à laisser un espace entre la portion 151 et le générateur de gaz 130 pour réduire encore tout risque que le piston 150 ne heurte le générateur de gaz 130 en cas de chocs ou vibrations.
La figure 4 est une vue éclatée montrant : une partie du générateur de gaz 130 dans laquelle débouche l'ouverture 132 et sont présents trois logements 133, trois tubes fendus 180, et le piston 150 muni de trois logements 155 dans sa portion 151. On peut voir que les tubes fendus 180 sont ici répartis autour de l'axe A du corps 110 du dispositif 100.
La figure 5 montre le dispositif 100 décrit précédemment, lorsqu'il est en train de passer de la première configuration à une deuxième configuration de fin de délivrance du matériau. Le générateur de gaz 130 vient d'être déclenché, les gaz ont pressurisé la chambre de pressurisation 160 et exercent une force sur le piston 150. La force exercée par les gaz sur le piston 150 est telle que le piston 150 a pu se libérer des tubes fendus 180 par glissement des tubes fendus 180 dans les logements 155, et se déplacer dans le corps 110 pour assurer la délivrance du matériau contenu dans le réservoir 170 par le port de sortie 141. Pour que le piston 150 soit libéré des tubes fendus 180, la force exercée par les gaz doit être strictement supérieure à l'effort de maintien assuré par les tubes fendus 180, c'est-à-dire ici à l'ensemble des efforts de serrage exercés par les tubes fendus 180 dans les logements 155 du piston 150. Dans l'exemple illustré, les tubes fendus 180 sont restés, après déclenchement du générateur de gaz 130, logés dans les logements 133 prévus dans le générateur de gaz 130. Pour ce faire, il faut que l'effort de serrage entre chaque tube fendu 180 et le logement correspondant 155 dans le piston 150 soit strictement inférieur à l'effort de serrage existant entre chaque tube fendu 180 et le logement correspondant 133 dans le générateur de gaz 130. Dans une variante non illustrée, chaque tube fendu 180 peut rester fixé au piston 150 après déclenchement du générateur de gaz 130. Dans ce cas, l'effort de serrage entre chaque tube fendu 180 et le logement correspondant 155 dans le piston 150 est strictement supérieur à l'effort de serrage existant entre chaque tube fendu 180 et le logement correspondant 133 dans le générateur de gaz 130.
Sur la figure 6, on a représenté un dispositif 200 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans la première configuration correspondant à la configuration de stockage du matériau dans le dispositif. Les signes de référence correspondant entre les dispositifs 100 et 200 désignent des caractéristiques identiques. Le fonctionnement du dispositif 200 de la Figure 6 est identique à celui du dispositif 100 décrit précédemment. Comme précédemment, le dispositif 200 comprend un corps 210 cylindrique s'étendant selon un axe A entre un premier fond 220 et un deuxième fond 240. Un générateur de gaz pyrotechnique 230 est fixé au premier fond 220, et le deuxième fond 240 est muni d'un port de sortie 241 obstrué par une membrane 242. Le corps 210 comprend une chambre de pressurisation 260 dans laquelle débouche le générateur de gaz 230, et un réservoir 270 dans lequel est stocké le matériau à délivrer, la chambre 260 et le réservoir 270 étant toujours séparés par un piston 250.
Dans l'exemple illustré ici, le piston 250 est, dans la première configuration, maintenu en position dans le corps 210 par trois tubes fendus 280 (seul un tube 180 est visible sur la coupe illustrée). Dans le dispositif 100 décrit précédemment, les éléments de maintien constitués par les tubes fendus 180 relient indirectement le piston 150 et le premier fond 120, c'est-à-dire par l'intermédiaire d'une autre pièce solidaire du premier fond 120 constituée dans ce cas par le générateur de gaz 130. Dans l'exemple de la Figure 6, les tubes fendus 180 relient directement le piston 150 et le premier fond 220. Dans cet exemple, la jupe 252 du piston 250 présente au niveau de son extrémité en regard du premier fond 220, des trous borgnes formant des logements 255. En face de chaque logement 255 se trouve un trou borgne formant un logement 221 pratiqué dans le premier fond 220. Les logements 221 et 255 débouchent tous ici dans la chambre de pressurisation 260. Chaque tube fendu 280 est ainsi logé à une première extrémité dans un logement 221 du premier fond 220, et à une deuxième extrémité dans un logement 255 de la jupe 252. Comme dans l'exemple précédent, il est avantageux de veiller à ce que, dans la première configuration, un espacement non nul soit présent entre le générateur de gaz 230 et la portion 251 du piston pour réduire les risques d'endommagement du générateur de gaz 230 par le piston 250 en cas de chocs ou vibrations.
On notera que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. En particulier, les éléments de maintien peuvent présenter des formes différentes de celle illustrée, tant qu'ils s'étendent généralement selon la direction donnée par l'axe du corps du dispositif, c'est-à-dire qu'ils présentent une composante non nulle selon cet axe. Chaque élément de maintien peut par exemple présenter deux extrémités qui sont chacune parallèles à l'axe du corps, et une portion entre les deux extrémités qui n'est pas parallèle à l'axe du corps.
L'invention peut également s'appliquer à un dispositif comprenant un corps de forme autre que cylindrique, ou comprenant un piston dépourvu de jupe.
Dans un mode de réalisation non illustré, un ou plusieurs éléments de maintien peuvent être fixés directement sur le premier fond du dispositif à une extrémité, et sur la portion d'application de la pression du piston à une autre extrémité. Dans encore d'autres modes de réalisation non illustrés, l'élément de maintien peut être intégré au piston, au premier fond ou au générateur de gaz pyrotechnique, c'est-à-dire former un relief en saillie sur le piston, le premier fond ou le générateur de gaz, destiné à coopérer avec un logement afin d'assurer le maintien du piston lorsque le dispositif est dans la première configuration.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (100) de distribution d'un matériau pressurisé comprenant un premier fond (120), un deuxième fond (140) muni d'un port de sortie (141), et un corps (110) s'étendant axialement entre le premier fond et le deuxième fond, le corps définissant une chambre de pressurisation (160) comprenant un générateur de gaz (130) fixé au premier fond et un réservoir (170) destiné à contenir le matériau à délivrer et délimité par le deuxième fond, le dispositif comprenant en outre un piston (150) configuré pour se déplacer à l'intérieur du corps, le piston séparant la chambre de pressurisation du réservoir, le générateur de gaz étant configuré pour, lorsqu'il est déclenché, faire passer le dispositif d'une première configuration de stockage du matériau à une deuxième configuration de fin de distribution du matériau,
le dispositif étant caractérisé en ce que, dans la première configuration, le piston est maintenu en position dans le corps par un élément de maintien (180) élastiquement déformable s'étendant axialement, ledit élément de maintien étant solidaire du premier fond et le piston étant maintenu fixe par rapport au premier fond par un effort de maintien assuré par l'élément de maintien, l'élément de maintien exerçant un effort de serrage résultant de son contact avec le piston (150) et/ou avec une zone solidaire du premier fond, l'effort de serrage résultant de l'élasticité de l'élément de maintien, et en ce que
le générateur de gaz est configuré pour, lorsqu'il est déclenché, exercer sur le piston une force s'opposant à l'effort de maintien afin de mettre en mouvement le piston en le libérant du premier fond et ainsi faire passer le dispositif de la première configuration à la deuxième configuration.
2. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel, dans la première configuration, le piston (150) comprend un logement (155) coopérant avec l'élément de maintien (180), l'effort de serrage étant exercé dans ledit logement.
3. Dispositif (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de maintien est un tube fendu (180).
4. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lorsque le dispositif est dans la première configuration, une première partie de l'élément de maintien est directement fixée au générateur de gaz (130) et une deuxième partie de l'élément de maintien est directement fixée au piston (150).
5. Dispositif (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lorsque le dispositif est dans la première configuration, une première partie de l'élément de maintien (280) est directement fixée au premier fond (220) et une deuxième partie de l'élément de maintien est directement fixée au piston (250).
6. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le piston (150) comprend une portion d'application de la pression (151) s'étendant transversalement par rapport à l'axe du corps (A), le logement (155) étant présent dans ladite portion d'application de la pression.
7. Dispositif (100) selon la revendication 5, dans lequel le piston
(150) est muni d'une jupe (152) s'étendant en direction du premier fond (120), la deuxième partie de l'élément de maintien (180) étant directement fixée à la jupe.
8. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, comprenant une pluralité d'éléments de maintien (180) répartis autour de l'axe du corps (A).
9. Extincteur comprenant un dispositif de distribution d'un matériau pressurisé (100 ; 200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le réservoir (170 ; 270) dudit dispositif contenant un agent d'extinction.
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