Dispositif percevant les vibrations et intervenant à la suite de celles-ci.
La présente invention se rapporte à un dispositif percevant les vibrations et intervenant à la suite de celles-ci, en principal à un dispositif pour percevoir
la vibration due à un tremblement de terre, ou à un phénomène analogue, et réagissant rapidement à la suite de cette vibration pour actionner d'autres dispositifs d'utilisation d'une façon purement mécanique.
A titre d'exemple, pour réduire au minimum le danger d'incendie dans le cas d'un tremblement de terre,
il est préférable de fermer rapidement les conduites d'alimentation de combustibles gazeux. A cette fin il est requia que l'on dispose d'un dispositif pour percevoir une telle vibration et pour fermer rapidement la vanne principale des tuyauteries de distribution. Bien que divers dispositifs de ce genre aient déjà fait l'objet de propositions, de tels dispositifs antérieurs sont plus ou moins électriques, c'est-à-dire qu'ils comportent certains éléments constitutifs électriques, et il en résulte qu'ils présentent un danger inévitable quant à un incendie provoqué par les étincelles engendrées aux contacts électriques.
Cela étant, un objet de la présente invention consiste à créer un dispositif de ce genre, ne comportant aucun élément constitutif électrique et qui soit en mesure de percevoir une vibration dépassant une amplitude prédéterminée, et intervenant rapidement à la suite de cette vibration, pour actionner d'autres dispositifs d'utilisation, comme des vannes de coupure de gaz, d'une manière purement mécanique, en éliminant ainsi complètement le danger cité ci-dessus.
conformément à un trait saillant de la présente invention, le dispositif comporte une boule sphérique, un godet à boule ayant une surface intérieure sphérique pour contenir la boule en question, le rayon de courbure de cette surface intérieure étant suffisamment plus grand que le rayon de cette boule, un renfoncement formé dans le fond de cette surface intérieure, un organe sauteur ajusté en substance dans le renfoncement en question et situé juste en-dessous de cette boule dans l'état stationnaire normal, un dispositif pour pousser cet organe sauteur vers le haut, tel que cet organe sauteur ne soit pas en mesure de se mouvoir à 1 'Encontre du poids de cette boule dans l'état stationnaire normal, mais soit en mesure de sauter pour faire saillie par rapport à la surface intérieure du godet à boule en question lorsque cette boule se dégage
de cet organe sauteur, et .un dispositif pour accoupler
cet organe sauteur au dispositif d'utilisation en question, pour actionner ce dispositif d'utilisation sous l'action
du mouvement sauteur de cet organe sauteur.
Conformément à un autre trait saillant de
la présente- invention, le dispositif comporte en outre
un poids de suspension suspendu verticalement par un ressort et un mécanisme de repoussement accouplé à ce poids de suspension, pour donner un coup à cette boule comme suite
à la vibration verticale du poids de suspension en question.
Cet objet et ce trait saillant de la présente invention, et d'autres, sont décrits avec plus de détails dans ce qui suit, à la lumière des dessins ci-joints.
Dans ces dessine :
La figure 1 est une vue de profil, en coupe, <EMI ID=1.1>
dispositif de la présente invention, dans l'état stationnaire normal; La figure 2 est une vue de profil, en coupe, montrant un exemple de vanne de coupure de gaz convenant pour être utilisée conjointement avec le dispositif de la figure 1; La figure ) est une vue de profil, en coupe, montrant les éléments constitutifs essentiels du dispositif de la figure 1, en vue d'exposer le fonctionnement du dispositif en cas de nécessité;
Les figures 4 (a) et 4 (b) sont des vues de profil, en coupe, montrant deux variantes du dispositif de poussée compris dans le dispositif de la figure 1; et La figure 5 est une vue de profil, en coupe, montrant une autre mise en application du dispositif de la présente invention.
Dans tous les dessins, les éléments constitutifs analogues portent les mêmes repères.
Si l'on se réfère en premier lieu à la figure 1, le dispositif comprend un carter 1, en substance cylindrique, muni d'un couvercle bombé 2 exécuté en une matière plastique transparente, et un godet à boule 3 placé dans le haut du carter 1, immédiatement en-dessous du couvercle 2. Le godet à boule 3 a une surface intérieure sphérique 4 et il supporte une boule sphérique 5 exécutée en une matière
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exemple de l'acier. Le rayon de courbure de la surface intérieure sphérique 4 du godet à boule 3 est suffisamment plus grand que le rayon de la boule 5, de sorte que la boule est en mesure de rouler assez facilement sur la surface intérieure 4, alors qu'elle se place au repos au centre du fond de la surface intérieure, dans l'état stationnaire.
Le diamètre du godet à boule 3 est également choisi suffisamment grand en comparaison du diamètre de la boule 5, de
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ter suffisamment de la partie centrale de la surface ii.té-rieure 4.
Dans la partie centrale du fond de la surface intérieure 4 du godet à boule 3, il est formé un renfoncement circulaire 6 dans lequel est ajusté un organe 7 en forme de disque, de manière que sa surface supérieure se confond en substance avec la face Antérieure 4. Dans l'état stationnaire, la boule 5 repose sur l'organe 7 en forme de disque. En partant de la partie inférieure de l'organe
7 en forme de disque, une tige verticale 8 s'étend vers le bas, en passant par un trou de guidage 9 du godet 3, lequel permet à la tige de se mouvoir dans le sens vertical. L'organe 7 en forme de disque et la tige verticale 8 qui peuvent former une pièce unique, constituent l'organe sauteur de la présente invention. Alors que la face supérieure de l'organe 7 en forme de disque peut être plane, il est préférable qu'elle présente un creux pour assurer une stabilité appropriée à la boule 5 qui y repose.
L'extrémité inférieure de la tige verticale 8 est articulée sur le bras 11 d'un levier lu qui est supporté par un pivot 12 sur une console 13 faisant corps avec le godet à boule 3. A l'autre bras 14 du levier lu est suspendu un poids cylindrique 15 placé en montage coulissant dans un guide cylindrique 16 fixé sur le carter 1. L'extrémité 17 du bras de levier 11 est filetée et un poids de réglage 18 y est vissé. Le levier lu ainsi que les poids
15 et 18 qui constituent le dispositif de poussée de la
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l'ensemble sauteur comportant l'organe 7 en .ferme de disque
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haut à l'encontre du poids de la boule 5, dans l'état sta- <EMI ID=6.1>
lorsque la boule 5 s'écarte de l'organe 7 en forme de disque, comme le montre la figure 3.
Dans cette mine en application, le dispositif
de couplage entre l'élément sauteur et le dispositif d'utilieation est constitué par un mécanisme de déclenchement comprenant un levier à came 19 et une roue à came 4!0..Le levier à came 19 est supporté par un pivot 21 et il porte une came 22 à l'une des extrémités. L'autre extrémité du
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elle cet tirée vers le haut par un ressort 23. La roue à came 2u cet fixée sur un axe 24 que l'on peut faire tourner de l'extérieur du carter 1, et elle comporte une came péri-
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nisme de déclenchement est pourvu d'un cordon de raccordement 26 dont l'une des extrémités est enroulée sur la moitié de la roue à came 20 où elle est fixée en un point périphérique 27, et dont l'autre extrémité sort du carter 1 par
un tube de guidage 28, vers un dispositif d'utilisation destiné à être actionné.
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priée 29 par une brida �0, en sorte telle que la boule 5 repose au centre de l'organe 7 en forme de disque.
L'application préférée d'une valve de coupure du gaz, telle que la montre la figure 2, se compose d'un
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corps de vanne 35 faisant face au siège de vanne. Le corps de vanne 35 est raccordé par un plongeur 36 au cordoi de raccordement 26 qui passe, au départ du mécanisme de déclenchement du dispositif de la figure 1, par le tube de guidage <EMI ID=14.1>
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positif de la figure 1 et de la vanne de coupure de la fi-
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préalablement en sorte telle que, dans l'état stationnaire que montre la figure 1 le cordon 26 est tendu de force pour éloigner le corps de vanne 35 du singe de vanne 34, à l'en-
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re 2.
Dans ce qui suit, le fonctionnement du système est déorit à la lumière des figures 1 et 2, et en partioulier de la figure 3. Lorsque le dispositif de la figure 1 est soumis à une vibration horizontale provenant d'un tremblement de terre, ou d'un phénomène analogue, la boule 5 qui a une tendance à conserver l'état stationnaire en raison de la force d'inertie, se déplace sur une trajectoire relative par rapport à la position d'origine sur l'organe 7 en forme de disque, et elle se met à rouler sur la surface intérieure 4 du godet à boule 3. Si l'amplitude de la vibration dépasse une valeur spécifique, la boule 3, en roulant, quitte l'organe 7 en forme de disque.
A ce moment, l'ensemble sauteur comprenant l'organe 7 en forme de disque, et la tige verticale 8, poussé vers le haut sous l'action du poids 15, saute vers le haut comme le montre la figure 3, et le poids 15 tombe dans le cylindre de guidage 16 sur l'extrémité du levier à came 19. Cela étant, le levier à came 19 se met à tourner autour du pivot 21 et la came 22
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c'est à dire que la roue à came 20 se met à tourner en raison de la tension exercée par le cordon de raccordement 26 '
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<EMI ID=20.1> de la Tanne de coupure est poussé contre le siège de vanne
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que la boule 5 est bloquée par l'ensemble sauteur, le système reste dans cet état jusqu'à ce que l'état d'origine
soit rétabli par la voie manuelle. Le rétablissement du système peut s'effectuer en poussant l'extrémité du levier
Il vers le bas, par exemple, par le moyen d'un tourne-vis introduit dans une fente 38 constituée dans la paroi du carter 1, pour renvoyer la boule 5 sur l'organe 7 en forme de disque, et en faisant ensuite tourner la roue à came 20
en arrière, par l'extérieur, jusqu'à ce que la came 22 vien- ne en engagement avec la came périphérique 25.
Dans la figure 1, le dispositif de poussée est constitué par le levier 10 et le poids 15. Il est toutefois évident que l'on peut utiliser d'autres mécanismes pour
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variantes représentées par les figure 4 (a) et 4 (b), un
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utilisés respectivement pour pousser la tige verticale 8 vers le haut. Dans chaque cas, l'organe moteur 41 du dis-
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nisme de déclenchement, lequel correspond au levier à came
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res 4 (a) et 4 (b) s'expliquent d'eux-mêmes et ne requièrent aucune description complémentaire. Il tombe évidemment
aussi sous le sens qu'il est possible d'envisager diverses modifications et variantes en ce qui concerne le dispositif de poussée et le mécanisme de déclenchement, en lieu et
place des mises en application décrites ci-dessus, sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
La mise en pratique de la figure 5 a entièrement la même structure que celle de la mise en application ; de la figure 1, sauf en ce qui concerne le couvercle bombé 2.
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Dans cette application, le couvercle bombé 2 en matière plastique porte intégralement un corps cylindrique vertical
43 dans lequel est suspendu un poids cylindrique 44 exécuté en une matière accusant un poids spécifique relativement élevé, comme l'acier, la suspension étant réalisée par le moyen d'un ressort à compression 45. Dans le bas du poids
44, une tige 46 destinée à donner un coup, s'étend verticalement vers le bas, et l'extrémité inférieure de la tige
46 se situe juste au-dessus de la boule 5 et un peu sur le coté par rapport à l'axe vertical de la boule, dans l'état stationnaire normal. Le corps 43 est pourvu d'un capuchon
47 portant un trou de test 48 avec bouchon vissé 49.
Lorsque le dispositif subit une vibration horizontale, le poids de suspension 44 vibre dans le sens vertical par rapport au dispositif, en raison de l'inertie. Il en résulte un mouvement vertical de la tige de choc 46
et, quand l'amplitude de la vibration dépasse une certaine valeur spécifique, l'extrémité inférieure de la tige 46 vient
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de la tige 46 est légèrement décalée par rapport à l'axe vertical de la boule 5, la boule est heurtée dans le sens horizontal et se met à rouler sur la surface intérieure 4 du godet à boule 3 et, quand la vibration verticale devient quelque peu plus intense, la boule quitte l'organe 7 en forme de disque pour donner lieu à un saut de l'ensemble sauteur. Il en résulte le même fonctionnement que celui décrit en relation avec la figure 1, et la vanne de coupure tend à être fermée également à la suite d'une vibration verticale.
Comme décrit ci-dessus, la réalisation selon la figure 5 est en mesure de percevoir non seulement une vibras tion horizontale, mais aussi une vibration verticale, alors que la réalisation selon la figure 1 n'est en mesure de per- <EMI ID=28.1>
cas où le dispositif est installé pour se protéger contre les effets d'un tremblement de terre, la réalisation selon la figure 1 est généralement suffisante pour atteindre la but désiré, en raison de ce que la majorité des tremblements de terre comportent une vibration horizontale.
Il faut s'attendre à ce qu'il s'impose de faire un choix critique quant aux caractéristiques géométriques et mécaniques et quant à la corrélation dans la position de certains éléments constitutifs essentiels du dispositif, pour obtenir que le dispositif fonctionne de manière efficace et sensitive. Par exemple, dans la mise en pratique selon la figure 5, il a été trouvé que le diamètre et le rayon de courbure effectifs du godet de boule 3, le diamètre et le poids de la boule 5, la géométrie de l'organe 7 en forme de disque, le poids du poids de suspension 44, l'élasticité du ressort de suspension 45 et la position de l'extrémité inférieure de la tige de choc 46 par rapport à la boule 5 sont importants.
A la suite des essais énergétiques, l'inventeur a pris une décision concernant la valeur de ces paramètres, recommandée pour une perception et une intervention efficaces à la suite d'un tremblement de terre accusant une intensité sismique d'environ 350U gala et une amplitude verticale de 34 à 36 millimètres. Ces valeurs sont les suivantes :
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Dans le cas de tremblements de terre accusant une importance différente, il y a lieu de modifier ces paramètres de manière appropriée, par la voie expérimentale.
Il y a lieu de noter que les mises en pratique ci-dessus sont uniquement données au titre d'illustration et que l'on peut concevoir diverses modifications et variantes sans s'écarter du cadre ni de l'esprit de la présente invention, tels qu'ils sont définis dans les commentaires qui précèdent. A titre d'exemple, l'organe 7 en forme de disque peut être omis, c'est-à-dire que le diamètre de l'organe 7 en forme de disque peut être pris égal
au diamètre de la tige verticale 8 en choisissant les autres paramètres de façon appropriée. Le poids de suspension 44 peut être suspendu par un ressort à tension au lieu de l'être par un ressort à compression, et même par un ressort à lame, comme un ressort du type, en encorbellement, en lieu et
place du ressort hélicoïdal. Le mécanisme appelé à donner un coup peut comporter un mécanisme pour convertir le mouvement vertical du poids 44 en un mouvement horizontal,
dans le but de cogner la boule 5 dans le sens horizontal.
REVENDICATIONS
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1. Dispositif pour percevoir des vibrations
et pour intervenir à la suite de celles-ci en vue d'action- ner un dispositif d'utilisation, caractérisé en ce qu'il
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térieure sphérique pour soutenir cette boule, le rayon de courbure de cette surface intérieure étant suffisamment plus grand que le rayon de cette boule, un renfoncement formé
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sauteur ajusté en substance dans oe renfoncement et placé juste en-dessous de cette boule dans l'état stationnaire normal, un dispositif pour pousser l'élément sauteur vers le haut, de manière telle que cet élément sauteur ne peut pas se mouvoir à l'encontre du poids de cette boule dans l'état stationnaire normal, mais peut sauter vers le haut pour faire saillie sur la surface intérieure du godet à boule lorsque cette boule quitte cet élément sauteur, ainsi qu'un dispositif pour coupler cet élément sauteur au dispositif d'utilisation en vue d'actionner ce dernier à la suite du mouvement sautant de cet élément sauteur.