FR2772453A1 - Dispositif de liberation automatique d'un organe mobile en reponse a une elevation de temperature - Google Patents
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Abstract
Dispositif de libération automatique d'un organe mobile (3) en réponse à une élévation de température, comportant un moyen de retenue (5) en matériau à mémoire de forme qui présente une première forme stable (105) dans laquelle le moyen de retenue ne s'oppose plus au déplacement de l'organe, et une deuxième forme instable (5), dans laquelle le moyen de retenue s'oppose au déplacement de l'organe, le changement de la deuxième à la première forme correspondant au franchissement d'un seuil de température prédéterminé.
Description
Dispositif de libération automatique d'un organe mobile en réponse à une élévation de température.
La présente invention concerne un dispositif de libération automatique d'un organe mobile en réponse à un élévation de température. Ce dispositif peut s'appliquer aussi bien à l'ouverture ou la fermeture d'une serrure, qu'au verrouillage ou au déverrouillage d'une serrure. Ce dispositif peut également être utilisé pour déclencher l'ouverture d'une buse d'extinction automatique d'incendie, d'une porte coupe-feu, d'un clapet coupe-feu, d'une trappe de désenfumage ou d'un radôme. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ces seules applications.
Dans certaines installations d'extinction automatique d'incendie, on a déjà utilisé un tel dispositif pour libérer automatiquement un fluide sous pression au niveau d'un diffuseur à buse en réponse à une élévation de température. Ce dispositif connu consiste à monter un fusible sur chaque buse, ce fusible étant agencé pour retenir un bouchon qui obture la sortie de la buse. Ce fusible est fabriqué à partir d'un mélange d'alliages de façon qu'une élévation de température déterminée provoque la fusion du fusible qui libère donc le déplacement du bouchon et permet au fluide de sortir de la buse et de diffuser à l'extérieur pour éteindre l'incendie.
Toutefois, un tel fusible n'est pas fiable car il a une sensibilité thermique qui s'altère au cours du temps, d'autant plus que la qualité d'un fusible donné ne peut être contrôlée sans le détruire. En effet, le fusible est obtenu par fusion d'un mélange d'alliages et on ne peut vérifier de l'extérieur la qualité de son mélange. Dès lors, on peut obtenir des fusibles qui soit fonctionnent de manière intempestive, par exemple à des températures inférieures à leurs températures de fonctionnement normal, soit ne fonctionnent pas du tout.
En outre, l'installation du fusible sur la buse d'un diffuseur nécessite un grand nombre de pièces, ce qui complique son montage et augmente son coût de revient.
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un dispositif de libération automatique d'un organe mobile en réponse à une élévation de température, qui soit fiable au cours du temps, dont la qualité puisse être facilement vérifiée, et qui comporte un minimum de pièces à monter.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de libération automatique d'un organe mobile, en réponse à une élévation de température, comportant un moyen de retenue pour s'opposer au déplacement dudit organe mobile, ledit moyen de retenue étant apte à s'effacer automatiquement par modification de son état physique pour libérer ledit organe mobile en réponse à une élévation de température, caractérisé par le fait que le moyen de retenue est en matériau à mémoire de forme et présente une première forme stable, dans laquelle le moyen de retenue ne s'oppose plus au déplacement de l'organe, et une deuxième forme instable; généralement obtenue par déformation à froid à partir de la première forme, dans laquelle deuxième forme le moyen de retenue s'oppose au déplacement de l'organe, le changement de la deuxième à la première forme correspondant au franchissement d'un seuil de température prédéterminé.
Ainsi lorsque l'environnement immédiat du moyen de retenue s'échauffe jusqu'à sa température de seuil, on obtient un retour instantané du moyen de retenue vers sa première forme, alors que le fusible de l'art antérieur subit une déformation progressive et non contrôlée. En outre, le moyen de retenue en matériau à mémoire de forme est susceptible de résister à des pressions bien supérieures à celles que peut subir un fusible.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte un moyen de chauffage apte à chauffer le moyen de retenue en réponse à une commande à distance, telle qu'un bouton de commande sélective ou un capteur.
Par exemple, dans une installation d'extinction automatique d'incendie, on peut prévoir un capteur de fumée ou un capteur optique de feu pour anticiper le déclenchement automatique de l'arrosage avant que l'incendie ne devienne trop important. On peut également prévoir que ce moyen de chauffage soit directement lié à un bouton de commande pour qu'un utilisateur puisse volontairement déclencher l'arrosage.
Dans le cadre de l'application à une serrure, on peut prévoir qu'un signal électrique de commande vienne déclencher le chauffage du moyen de retenue en réponse par exemple à une demande de verrouillage ou de déverrouillage de la serrure ou d'ouverture ou de fermeture d'une porte. On notera toutefois que dans le cas d'une serrure, les opérations déclenchées par la libération du moyen de retenue seront irréversibles.
Avantageusement, le moyen de retenue est agencé pour retenir, dans sa deuxième forme, un organe mobile sous pression.
Dans une première variante, l'organe mobile est constitué d'un bouchon obturant de manière étanche un passage de fluide, un côté dudit bouchon étant destiné à être soumis à un fluide sous pression, alors que son côté opposé est retenu par le moyen de retenue dans sa deuxième forme.
Dans une autre variante, le dispositif de l'invention est associé à une serrure, l'organe mobile étant constitué d'un pêne élastiquement sollicité dans une direction, le moyen de retenue étant agencé pour empêcher, dans sa deuxième forme, ledit pêne de se déplacer dans ladite direction.
Selon une autre caractéristique, le moyen de retenue est agencé pour, dans sa deuxième forme, intercepter le trajet de l'organe mobile et s'engager sur un corps fixe par rapport audit organe. Par exemple, le moyen de retenue est prévu rétractable vers sa première forme, dans laquelle il se dégage du corps fixe précité. Ce moyen de retenue peut avoir la forme d'une rondelle contre laquelle prend appui l'organe précité et dont la portion périphérique s'engage, dans sa deuxième forme, dans une gorge périphérique dans le corps précité, et se retracte vers son centre, dans sa première forme, pour se dégager de ladite gorge. Dans un autre exemple, le moyen de retenue est prévu déployable vers sa première forme, dans laquelle il se dégage du trajet de l'organe mobile.
Ce moyen de retenue peut avoir la forme d'une épingle en
U, contre les branches de laquelle prend appui l'organe précité, lesdites branches traversant un logement du corps qui est adapté pour leur permettre de s'écarter l'une de l'autre, dans la première forme, d'une distance suffisante pour libérer le trajet de l'organe.
U, contre les branches de laquelle prend appui l'organe précité, lesdites branches traversant un logement du corps qui est adapté pour leur permettre de s'écarter l'une de l'autre, dans la première forme, d'une distance suffisante pour libérer le trajet de l'organe.
Selon encore une autre caractéristique, le dispositif comporte un couvercle interceptant le trajet de l'organe précité et accouplé au corps par une pluralité de clous ou analogues peu sensibles à une dilatation thermique, le moyen de retenue étant constitué d'une pluralité de goupilles dilatables montées sur lesdits clous de façon à éjecter ces derniers, lorsque lesdites douilles se dilatent dans leur première forme, pour libérer le couvercle et donc l'organe mobile. Dans une variante, à la place des douilles associées à des clous, le moyen de retenue peut être constitué d'une pluralité de goupilles dilatables servant à accoupler le couvercle au corps dans la deuxième forme et aptes à s'éjecter de ces derniers par dilatation dans la première forme.
Avantageusement, on prévoit un moyen de protection destiné à récupérer le moyen de retenue lorsqu'il passe dans sa première forme. Ce moyen de protection peut être constitué d'une cage en tôle perforée entourant le dispositif.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe tranversale suivant la ligne I de la figure 2, représentant le dispositif selon l'invention appliqué à une buse d'extinction automatique d'incendie;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale suivant la ligne II de la figure 1
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 mais représentant un autre mode de réalisation de l'invention
- la figure 4 est une vue en coupe axiale suivant la ligne IV de la figure 3
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, mais représentant encore un autre mode de réalisation de l'invention
- la figure 6 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VI de la figure 5
- la figure 7 est une vue en coupe tranversale suivant la ligne VII de la figure 8, représentant le dispositif de l'invention appliqué à une serrure
- la figure 8 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VIII de la figure 7; et
- la figure 9 est une vue agrandie et partiellement en coupe d'un détail de la figure 6, indiqué par la flèche IX.
- la figure 1 est une vue en coupe tranversale suivant la ligne I de la figure 2, représentant le dispositif selon l'invention appliqué à une buse d'extinction automatique d'incendie;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale suivant la ligne II de la figure 1
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 mais représentant un autre mode de réalisation de l'invention
- la figure 4 est une vue en coupe axiale suivant la ligne IV de la figure 3
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, mais représentant encore un autre mode de réalisation de l'invention
- la figure 6 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VI de la figure 5
- la figure 7 est une vue en coupe tranversale suivant la ligne VII de la figure 8, représentant le dispositif de l'invention appliqué à une serrure
- la figure 8 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VIII de la figure 7; et
- la figure 9 est une vue agrandie et partiellement en coupe d'un détail de la figure 6, indiqué par la flèche IX.
Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, on voit un tuyau 1, par exemple une buse d'éjection d'un réseau d'extinction automatique d'incendie, dont l'extrémité est extérieurement filetée pour la raccorder au corps 2 du dispositif de l'invention qui présente en section transversale un passage interne sensiblement cylindrique circulaire 2a et un profil externe de forme hexagonale pour faciliter le montage du corps sur le tuyau.
Dans le corps 2, est monté un bouchon coulissant 3 qui comporte deux gorges annulaires pour y loger des joints d'étanchéité 4 qui assurent un contact étanche entre le bouchon 3 et la surface interne du passage 2a.
Ce bouchon 3 est soumis sur un côté à une pression de fluide P comme indiqué par la flèche.
Sur son côté opposé, le bouchon 3 est retenu en position de fermeture de la buse 2 par une rondelle 5 en forme de "chapeau". Comme mieux visible sur la figure 1, cette rondelle 5 présente une forme étoilée ou en croix dont les extrémités libres radialement saillantes vers l'extérieur 5a sont aptes à venir se loger dans une gorge 2b ménagée circonférenciellement dans la paroi interne du passage 2a au voisinage de son extrémité de sortie. Comme mieux visible sur la figure 1, cette gorge 2b n'est définie que sur des portions en arc de cercle espacées de 90" par des portions dégagées 2c débouchant axialement vers l'extérieur. Ainsi, la rondelle 5 peut être insérée dans le corps 2, en alignant ses extrémités libres 5a avec les portions dégagées 2c, puis en faisant pivoter la rondelle 5 d'un huitième de tour pour aligner lesdites extrémités 5a avec les portions 2b de la gorge. Pour le montage de la rondelle 5 sur le corps 2, on peut prévoir des trous de montage 6 destinés à recevoir des tétons conjugués d'un outil de montage (non représenté).
Un capot de protection en tôle ajourée 7 est monté autour du corps 2, en venant en appui sur la paroi hexagonale externe de ce dernier, de façon à retenir la rondelle 5 lorsqu'elle se rétractera dans sa forme stable, comme expliqué ci-dessous.
En effet, la rondelle 5 est en matériau à mémoire de forme, par exemple en matériau à base de titane et nickel, et présente une première forme stable 105 dans laquelle les pattes d'extrémitées 105a de la rondelle sont rétractées sensiblement dans le prolongement axial de la portion centrale de celle-ci (voir en traits mixtes sur la figure 2). Cette rondelle est ensuite déformée à froid dans une forme instable 5, dans laquelle les pattes 5a s'étendent sensiblement radialement à partir de ladite zone centrale de la rondelle, cette dernière revenant automatiquement et immédiatement à sa première forme stable 105, de manière irréversible, dès que la rondelle atteint sa température de seuil prédéterminée, par exemple de l'ordre de 80C C.
On comprend que dans la deuxième forme de la rondelle 5, le bouchon 3 est en appui contre les pattes d'extrémités 5a de la rondelle, puis lorsque la rondelle 5 sera rappelée dans sa position retractée 105 par un échauffement supérieur à sa température de transition, les pattes 105a de la rondelle 105 s'échapperont de la gorge 2a et la rondelle 105 tombera dans la cage de protection 7, libérant ainsi le bouchon 3 qui sera poussé vers la sortie de la buse, le fluide pouvant alors être diffusé vers l'extérieur.
Bien entendu, on pourrait connecter la rondelle 5 à un moyen d'échauffement pour pouvoir commander à distance son déclenchement.
On va maintenir décrire une variante de réalisation en se référant aux figures 3 et 4.
La rondelle 5 est ici remplacée par un fil en matériau en mémoire de forme se présentant sous la forme d'une épingle 15 sensiblement en U. Cette épingle 15 est apte à reprendre sa première forme stable 115 à partir de sa température de seuil, dans laquelle les branches du U sont écartées l'une de l'autre de façon à libérer le passage du bouchon 3 comme indiqué en traits mixtes sur la figure 3.
Le corps 2 comporte au voisinage de son extrémité de sortie un logement tranversal 12b défini de part et d'autre d'une âme centrale 12c s'étendant suivant un diamètre du corps 2, lesdits logements 12b débouchant dans l'alésage 2a, de manière à permettre aux branches de l'épingle 15 de traverser ledit passage 2a.
Dans la position illustrée sur la figure 3, l'épingle 15 est dans sa deuxième forme, avec ses extrémités libres 15a qui sont reliées ensembles par un fil 8. Ce fil 8 a notamment pour but d'empêcher l'épingle 15 d'échapper accidentellement au corps 2. En effet, avec ce fil 8, l'épingle 15 entoure complètement la portion d'âme 12c du corps 2. Bien entendu, lorsque l'épingle 15 prendra sa première forme 115 indiquée en traits mixtes sur la figure 3, le fil 8 sera rompu.
Cette variante de réalisation se distingue du dispositif des figures 1 et 2, par le fait que l'épingle en matériau à mémoire de forme se déploie en s'écartant du passage du bouchon 3, alors que la rondelle précédente se rétracte dans ledit passage pour être éjectée par le bouchon 3.
On va maintenant se référer aux figures 5 et 6 qui représentent encore une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention.
Le dispositif comporte ici un couvercle 9 qui vient chapeauter l'extrémité de sortie du corps 2. Ce chapeau 9 comporte une jupe annulaire périphérique axialement saillante 9a qui est reçue dans un épaulement annulaire 2b formé à la périphérie externe de l'extrémité de sortie du corps 2. Ce couvercle 9 recouvre donc complètement la sortie du corps 2 et le bouchon 3 vient en appui contre la face interne du couvercle 9.
Une pluralité de trous sont percés radialement dans la jupe annulaire 9a du couvercle 9 et dans l'épaulement annulaire 2b du corps 2 pour y recevoir des goupilles ou clous de retenue 25. Les clous 25 traversent complètement la jupe annulaire 9a du couvercle 9 et viennent se loger dans des trous borgnes ménagés dans l'épaulement annulaire 2b du corps 2. Ces clous 25 sont en métal très peu sensible à la dilatation thermique, par exemple en inox, et ont des dimensions adaptées aux trous précités.
A l'extérieur du corps 2, les extrémités libres des clous sont emmanchées dans des douilles 26 qui sont à leur tour reliées par une bande plate annulaire 27 qui assure la conduction thermique entre les douilles. Cette bande ou feuillard métallique 27 comporte des portions découpées 27a agissant comme des lames de ressort pour assurer un bon contact avec les douilles qui sont prises en sandwich entre la bande 27 et les lames 27a. Les clous 25 ont une tête 25a qui prend appui contre une face de la douille 26, sur son côté radialement externe, de façon que la douille puisse entrainer avec elle le clou lors de son éjection vers l'extérieur. Les douilles 26 sont en matériau à mémoire de forme et sont dans leur deuxième forme en appui contre la jupe 9a du couvercle 9, par leur face radialement interne, alors qu'elles se dilatent dans leur première forme dans la direction radiale, ce qui provoque l'éjection des clous 25. En effet, les douilles 26 sont en appui contre le couvercle 9 et elles repoussent la tête 25a des clous 25 radialement vers l'extérieur. Ainsi, lors de l'éjection des clous 25, le couvercle 9 sera libéré du corps 2 et éjecté par le bouchon 3 sous pression. Ainsi, la cage de protection 7 pourra retenir à la fois le couvercle 9 et les clous de retenue 25.
Les figures 7 et 8 montrent quant à elles le dispositif de 1 invention appliqué à une serrure de porte par exemple. Cette serrure comporte ici un corps 32 pouvant être fixé sur une porte en des points 10 par des vis. Dans ce corps 32, est logé un pêne coulissant 33 dont une extrémité dite active fait saillie hors du corps 32 pour venir s'engager par exemple dans une gâche, et l'autre extrémité 33a est retenue par une rondelle 5 analogue à celle détaillée en référence aux figures 1 et 2. Ainsi, les pattes d'extrémités 5a de la rondelle 5 sont retenues dans des portions de gorge 32b qui sont espacées par des portions dégagées 32c pour permettre le montage par rotation d'un huitième de tour de la rondelle 5 sur le corps de serrure 32.
Le corps de serrure 32 comporte en outre dans son logement interne 32a un ressort coaxial 11 qui vient solliciter le pêne 33 dans une direction indiquée par la flêche F, c'est-à-dire contre la rondelle de retenue 5, pour rappeler le pêne 33 dans sa position escamotée.
On comprend ainsi, qu'on pourra obtenir une ouverture automatique de la serrure en commandant un échauffement de la rondelle 5 au delà de sa température de transition, pour que le ressort 11 rappelle le pêne 33 dans sa position escamotée.
Le principe de l'invention pourrait également être appliqué à un dispositif de décondamnation d'une serrure, en libérant par exemple un cliquet de blocage du pêne de la serrure en réponse à un échauffement donné.
En variante, la serrure pourrait également être équipée du dispositif à épingle 15 ou à goupilles 25 au lieu de la rondelle 5.
Bien que 1 invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Claims (12)
1. Dispositif de libération automatique d'un organe mobile, en réponse à une élévation de température, comportant un moyen de retenue (5,15,25) pour s'opposer au déplacement dudit organe mobile (3,33), ledit moyen de retenue étant apte à s'effacer automatiquement par modification de son état physique pour libérer ledit organe mobile en réponse à une élévation de température, caractérisé par le fait que le moyen de retenue est en matériau à mémoire de forme et présente une première forme stable (105,115), dans laquelle le moyen de retenue ne s'oppose plus au déplacement de l'organe et une deuxième forme instable (5,15,25), dans laquelle le moyen de retenue s'oppose au déplacement de l'organe, le changement de la deuxième à la première forme correspondant au franchissement d'un seuil de température prédéterminé.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de chauffage apte à chauffer le moyen de retenue en réponse à une commande à distance, telle qu'un bouton de commande sélective ou un capteur.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de retenue est agencé pour retenir, dans sa deuxième forme, un organe mobile sous pression.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'organe mobile (3) est constitué d'un bouchon obturant de manière étanche un passage fluide (2a), un côté dudit bouchon étant destiné à être soumis à un fluide sous pression (P), alors que son côté opposé est retenu par le moyen de retenue dans sa deuxième forme (5,15,25).
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il est associé à une serrure (32), l'organe mobile étant constitué d'un pêne (33) élastiquement sollicité dans une direction (F), le moyen de retenue étant agencé pour empêcher, dans sa deuxième forme, ledit pêne de se déplacer dans ladite direction.
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le moyen de retenue (5,15) est agencé pour, dans sa deuxième forme, intercepter le trajet de l'organe mobile (3,33a) et s'engager sur un corps (2b,12b,32b) fixe par rapport audit organe.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de retenue (5) est prévu rétractable vers sa première forme (105) dans laquelle il se dégage du corps fixe précité (2b,32b).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le moyen de retenue a la forme d'une rondelle (5) contre laquelle prend appui l'organe précité et dont la portion périphérique (5a) s'engage, dans sa deuxième forme, dans une gorge périphérique (2b,32b) dans le corps précité (2,32), alors que ladite portion périphérique (105a) se rétracte vers le centre de la rondelle, dans sa première forme (105), pour se dégager de ladite gorge.
9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de retenue (15) est prévu déployable vers sa première forme (115), dans laquelle il se dégage du trajet de l'organe mobile.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le moyen de retenue a la forme d'une épingle (15) en U contre les branches de laquelle prend appui l'organe précité, lesdites branches traversant un logement (12b) du corps (2) qui est adapté pour leur permettre de s'écarter l'une de l'autre, dans la première forme (115), d'une distance suffisante pour libérer le trajet de l'organe.
11. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un couvercle (9) interceptant le trajet de l'organe précité et accouplé au corps (2) par une pluralité de clous (25) ou analogues peu sensibles à une dilatation thermique, le moyen de retenue étant constitué d'une pluralité de goupilles dilatables (26) montées sur lesdits clous de façon à éjecter ces derniers, lorsque lesdites douilles se dilatent dans leur première forme, pour libérer le couvercle et donc l'organe mobile.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de protection, par exemple une cage en tôle perforée (7), destiné à récupérer le moyen de retenue lorsqu'il passe dans sa première forme.
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