Brevet FR2034161A1 — publié le 19701211

La présente invention concerne- un nouveau dispositif de sécurité pour la commande à distance d'un moteur notamment électrique manoeuvrant une vanne, robinet, soupape ou analogue, notamment du type à boisseau. Les dispositifs de commande, du type auquel ressortit l'invention et destinés à manoeuvrer à distance, par l'intermédiaire d'un moteur de manoeuvre agissant sur la tige de déplacement ou de rotation du boisseau, sont prévus de façon connue avec des moyens permettant de provoquer l'arrêt du moteur, soit en fin de course de la tige, c'est-à-dire lorsque le boisseau a pris la position voulue, soit par limitation du couple, c'est-à-dire lorsque le blocage du boisseau dans sa position provoque un accroissement du couple slexercant sur l'arbre de sortie du moteur. On connait des dispositifs de commande permettant en outre de sélectionner à volonté l'asservissement de l'arrêt du moteur manoeuvrant la vanne soit en fonction de la fin de course de la tige du boisseau soit en fonction de la limitation du couple sur l'arbre de sortie du moteur. La présente invention concerne un dispositif de ce type et permettant donc de choisir suivant le type d'obturateur utilise, soit un arret sur fin de course, soit un arret sur couple, et remarquable en ce que la commande et lasser vissement souhaité opère sans contact mécanique en vue de la fermeture ou de l'interruption d'un ou des circuits électriques. En effet dans les dispositifs antérieurement connus on utilise des relais mécaniques assurant au moment voulu la mise en action de contacts ou interrupteurs électriques commandant l'arret du-servomoteur. Ces contacts peuvent lors de leur mise en jeu provoquer des étincelles, ce qui est à éviter lorsque la vanne fonctionne en milieu explosif, par exemple lorsque la canalisation transporte des fluides inflammables et notamment, ce qui sera un cas fréquent des hydrocarbures volatils. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un axe apte à etre entrainé en rotation en fonction de l'accroissement du couple sur l'arbre de sortie du moteur, au moins un index solidaire de cet axe et des moyens non mécaniques aptes à détecter le positionnement de l'index dans une zone angulaire déterminée, d'autre part un axe apte à etre entrainé en rotation avec ou proportionnellement à la rotation de la tige de commande de fermeture de la vanne, cet axe comportant au moins un index et coopérant avec des moyens non mécaniques aptes à détecter le positionnement de l'index dans une zone angulaire déterminée. Selon une première forme de réalisation l'index est constitué d'une lame métallique entrainée en rotation avec l'axe dont elle est solidaire par un socle en matériau plastique et bloqué de façon règlable sur l'axe, les moyens de détection sont constitués d'au moins une sonde à induction de type connu. Selon une autre forme de réalisation, l'index est constitué d'une lame support en matière plastique, comportant au moins un aimant permanent et bloquée de façon règlable sur l'axe dont elle est rendue solidaire, les moyens de détection sont constitués d1au moins un interrupteur ferromagnétique à lame souple de type connu. Les moyens de détection ci-dessus sensibles au positionnement de l'index qui leur est associé lorsque ce dernier déplacé par ltaxe dont il est solidaire arrive dans une position angulaire en regard des moyens de détection, transmettent alors par des relais appropriés et disposés hors de la zone dangereuse un ordre de mise en action ou d'arret au moteur de manoeuvre de la vanne. On comprend quten règlant le positionnement angulaire respectif des index sur les axes correspondant l'un au limitateur de couple l'autre à la fin de course, on peut à volonté faire arriver en premier soit l'index couple soit l'index course dans la position de détection qui commandera llarret du moteur, ce règlage du dispositif selon l'invention permet donc de demander un arret sur limitation de couple ou un arret sur fin de course. Selon une autre caractéristique le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens de détection secondaires associés à des relais assurant la signalisation ou des manoeuvres connexes auxiliaires, ces moyens de détection secondaires ou auxiliaires pouvant etre associés soit à index de limitation de couple soit à index de fin de course2 soit encore aux deux. Le dispositif de l'invention permet de transmettre au moteur de manoeuvre un ordre d'arrUt sur fermeture ou sur ouverture de la vanne en choisissant un asservissement sur fin de course ou sur limitation de couple, sans risques d'incendie ou d'explosion dus à une étincelle jaillissant inoportunément entre les bornes d'un contacteur électrique, si comme on lta retenu dans l'hypothèse considérée, le milieu est constitué de vapeurs inflammables En outre ne faisant agir aucun contact ou relais mécanique, le dispositif de l'invention est pratiquement inusable et ne risque pas de se dérégler en cours de fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit et qui se réfère à une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d 'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés La figure 1 représente une vue en élévation latérale du dispositif. La figure 2 en est une vue en coupe transversale. La figure 3 en est une vue en plan Sur un socle 1 sont montés les supports 2 et 2' supportant les détecteurs de fin dlouverture 3 et de fin de fermeture 31. Ces détecteurs sont associés à un index mobile angulairement 4 pour le détecteur de fin d'ouverture et 41 pour le détecteur de fin de fermeture. L'axe 5 est entrainé en fin de manoeuvre sur couple, par le déplacement suivant son axe longitudinal d'une vis sans fin, cet axe S imprime un déplacement angulaire à deux socles réalisés en matière plastique 6 et f' Chaque socle est muni d'un index métallique pour la commande des sondes à induction ou d'un aimant permanent pour la commande d'interrupteur à lames souples. Le règlage de l'intensité du couple de serrage est obtenu en augmentant ou en diminuant la distance séparant index métallique de la sonde ou l'aimant de l'interrupteur à lames souples, par règlage de la position angulaire du socle 6 et 6' sur l'axe 5. L'arbre 7 est animé dtune rotation dont le nombre de tours est proportionnel au déplacement de llobturateur . Cet arbre 7 entralne un réducteur 8 sur lraxe de sortie 9 de ce réducteur nous obtenons suivant le rapport utilisé et l'ori- fice de la vanne, un déplacement angulaire compris entre 140 et 3500.Cet axe de sortie entraide également deux socIes en matière plastique 10 et 10', Chaque socle est muni d'un index 11 et 11' constitué d'une lame métallique ou d'un support en matière plastique supportant un aimant permanent selon le type de détecteur utilisé c'est-à-dire la sonde à induction ou l'interrupteur à lames souples. Le détecteur 12 commande l'arrêt du moteur en fin de course d'ouverture, le détecteur 12' commande l'arret du moteur en fin de course de fermeture les détecteurs auxiliaires 13, 14, 15 et 16 commandent les circuits secondaires par exemple la signalisation. Lorsque le servomoteur fonctionne, la lame métallique ou le support aimant balaie un arc correspondant à l'amplitude du mouvement commandé et en fin de mouvement il est possible de positionner la lame ou le support pour commander l'arret du fonctionnement par l'intermédiaire de la sonde ou de l'interrupteur à lames souples. La forme de la lame ou du support permet d'actionner llun des détecteurs auxiliaires 13, 14, 15, 16 avec plus ou moins d'avance sur les détecteurs de fin de course 12 et 12'. De même, par règlage et par construction, il est possible de faire agir l'un des index du limiteur de couple soit fermeture 4' soit ouverture 4 avant l'index correspondant des fins de course, inversement, en augmentant l'angle à parcourir par les index 4 et 4' il est possible de faire agir les fins de course avant le limiteur de couple. En outre le limiteur fonctionne pour protéger le servomoteur et l'obturateur en cours de manoeuvre en cas de corps étrangers dans l'obturateur par exemple. Il est bien entendu que l'ordre donné par la sonde ou ltinterrupteur à lames est transmis au moteur par l'intermédiaire d'un relais situé hors de la zone dangereuse. Aucune précaution particulière nlest à envisager pour protéger les c bles de liaison entre le dispositif décrit ci-dessus et les relais. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère -limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de sécurité pour la commande d'un servomoteur notamment électrique manoeuvrant une vanne, robinet ou obturateur notamment à boisseau, du type comportant des moyens aptes à assurer l'arrêt du moteur soit par limitation du couple du moteur soit en fin de course de la tige de manoeuvre, remarquable en ce qu'il permet un fonctionnement de sécurité en milieu explosif ou dans des vapeurs inflammables, caractérisé en ce qutil comporte d'une part un axe apte à etre entraîné en rotation en fonction de l'accrois se- ment du couple sur l'arbre de sortie du moteur2 au moins un index solidaire de cet axe et des moyens non mécaniques aptes à détecter le positionnement de l'index dans une zone angulaire déterminée, d'autre part un axe apte à etre entralné en rotation avec ou proportionnellement à la rotation de la tige de commande de fermeture de la vanne, cet axe comportant au moins un index et coopérant avec des moyens non mécaniques aptes à détecter le positionnement de l'index dans une zone angulaire déterminée. 2 - Dispositif selon 1 dans lequel l'index est constitué d'une lame métallique entrainée en rotation avec l'axe dont elle est solidaire par un socle en matière plastique et bloqué de façon règlable sur l'axe, les moyens de détection sont constitués d'au moins une sonde à induction de type connu 3 - Dispositif selon 1 dans lequel l'index est constitué d'une lame support en matière plastique, comportant au moins un aimant permanent et bloquée de façon règlable sur l'axe dont elle est rendue solidaire, les moyens de détection sont constitués d'au moins un interrupteur ferromagnétique à lame souple de type connu. 4 - Dispositif selon 1 à 3 ci-dessus dans lequel les moyens de détection sensibles au positionnement de l'index qui leur est associé lorsque ce dernier déplacé par 11 axe dont il est solidaire arrive dans une position angulaire en regard des moyens de détection, transmettent alors par des relais appropriés et disposés hors de la zone dangereuse un ordre de mise en action ou d'arret du moteur de manoeuvre de la vanne. 5 - Dispositif selon 1 à 4 ci-dessus comportant en outre des moyens de détection secondaires associés à des relais assurant la signalisation ou des manoeuvres connexes auxiliaires, ces moyens de détection secondaires ou auxiliaires pouvant etre associés soit à l'index de limitation de couple soit à l'index de fin de course2 soit encore aux deux.