Brevet FR2106362A1 — publié le 19720505

Dans le cas le plus simple, des pistons élévateurs pour commandes hydrauliques sont maintenus chaque fois dans la position voulue en hauteur en bloquant les conduits d'amenée et d'évacuation de l'agent moteur. Ce dernier ne peut alors plus s'échapper de l'espace situé au-dessous du piston élévateur de sorte que celui-ci est empêché de s'abaisser. S'il s'agit de satisfaire-à des exigences de sécurité plus sévères, de tels pistons élévateurs sont munis de dispositifs de verrouillage qui le maintiennent chaque fois automatique ment dans sa position de façon qu'il ne puisse pas s'abaisser de manière imprévue. Des commandes hydrauliques de barres de con trolle pour réacteurs nucléaires, par exemple, doivent satisfaire à des exigences de sécurité sévères puisque dans ce cas un mouve- ment imprévu des barres de contrôle en dehors du réacteur nucléaire conduirait à une réaction en chaste incontrtlée. Dans la revue "Atomwirtschaft", Novembre 1965, pages 618et 619, il a déjà été décrit une commande hydraulique de barres de contrôle dans laquelle le piston élévateur est réalisé sous forme de piston creux. La face extérieure de ce piston creux est muni de crans dans lesquels les cliquets de blocage peuvent venir en prise. Les crans et les cliquets de blocage sont réalisés de façon, qu'en cas de mouvement ascendant du piston élévateur, les cliquets de blocage frottent sur les crans mais qu'en cas d'abaissement du piston élévateur ces cliquets viennent automafquement en prise de façon à arrêter le piston élévateur. Afin d'abaisser le piston élévateur, les cliquets de blocage sont chaque fois munis d'un piston de manoeuvre.Lorsque ces derniers sont soumis à l'action d'un agent moteur, les cliquets de blocage sortent des crans et le piston élévateur peut être abaissé en réduisant la pression de l'agent moteur, Ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients: a) l'actionnement séparé des cliquets de blocage et du piston élévateur rend coûteux tant le dispositif lui-meme que les mécanismes de commande nécessaires b) lors du mouvement ascendant les cliquets de blocage frottent sur les crans, ce qui provoque une certaine usure c) en cas de défaut brusque de l'agent moteur il est douteux que les cliquets de blocage soient encore en mesure, lorsque le piston élévateur subit une accélération rapide, de maintenir celui-ci par mise en prise dans les-crans.Les cliquets de blocage risquent d'être endommagés ou détruits d) de fausses manoeuvres ou des défauts de l'installation de commande risquent de geler la mise en prise des cliquets de blocage La préssnte invention cre en conséquence un piston élévateur muni d'un dispositif d'encliquetage et qui est prévu pour une commande hydraulique, dans laquelle le dispositif d'encliquetage peut être déverrouillé par l'agent moteur du piston éléva- teurlui-mme,sans commande d'inversion effectuée de l'extérieur et dans laquelle,lors du mouvement ascendant du piston élévateur les cliquets de blocage ne frottent pas sur des crans et peuvent encore arrêter le piston élévateur de manière sûre, même lorsque celui-ci subit une accélération relativement importante La construction proposée empêche,en même temps de manière sdre de fausses manoeuvres ou des défauts dans l'installation de commands de conduire à un abaissement involontaire du piston élévateur. I > ans le cas d'un piston élévateur muni d'un dispositif d'encliquetage et prévu pour une commande hydraulique ce résultat est obtenu, par le fait qu'il se trouve à l'intérieur du piston élévateur trois pièces axialement mobiles qui sont maintenues par des accumulateur de pression en état de repos dans une position terminale inférieure et dont la pièce supérieure supporte le dispositif d'encliquetage, la pièce médiane présente des mécanismes pour dégager le dispositif d'encliquetage du piston élévateur lorsque la pièce médiane se déplace vers sa position terminale inférieure, et la pièce inférieure constitue un piston de manoeuvre soumis à la pression de l'agent moteur du piston élévateur, lequel piston de manoeuvre est muni d'un coulisseau placé au contact de la pièce médiane et de mécanismes pour mettre le dispositif d'encliquetage en prise dans le piston élévateur, lors du mouvement ascendant de la pièce inférieure et présente une surface de piston dont les dimensions par rapport aux accumulateurs de pression qui le maintiennent à l'état de repos dans une position terminale inférieure sont telles, que la -pièe inférieure se trouve déjà soulevée par l'agent moteur à une pression de ce dernier inférieure à celle nécessaire, pour soulever le piston élévateur. Suivant une autre caractéristique de la présente invention le piston de manoeuvre de la pièce inférieure est muni d'un dispositif d'amortissement, qui limite l'accélération de la pièce inférieure,. lors de son déplacement vers la position terminale inférieure. La présente invention est expliquée plus en détail cidessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé . le pisteur élévateur t possède intérieurement trois pièces axialement mobiles 2, 14 et t7. La pièce supérieure 2 supporte les cliquets 3 qui constituent le dispositif d'encliquetage et dont un seulement est visible sur la figure, lesquels cliquets viennent en prise dans des rainures annulaires du cylindre de levage entourant le piston élévateur, lorsqu'ils ont atteint les positions en hauteur correspondantes. Les cliquets 3 sont chacun montés de façon à pouvoir pivoter sur un axe 4. Ils présentent une rampe inférieure 5a ainsi qu'une rampe su périeure 5b et abritent en outre chacun un axe à ressort 6 qui pousse les cliquets 3 au moyen de ressorts vers l'exté- rieur, c'est-à-dire dans les rainures annulaires, dans la mesure où il en existe à la position en hauteur respective du piston élévateur. Les axes 4 supportant les cliquets 3 sont à leur tour montés dans une pièce support 8 qui fait partie de la pièce supérieure 2. La pièce support 8 avec les cliquets 3 et la plaque de recouvrement supérieure 10 forment un seul ensemble désigné en tant que pièce supérieure par 2. La pièce supérieure 2 est maintenue au repos dans une position terminale inférieure au moyen d'un ressort de compression tl prenant appui contre le piston élévateur. A cet effet la paroi du piston élévateur 1 présente un talon 12. Ce montage du dispositif d'encliquetage sur un piston supporté par ressort, à savoir la pièce supérieure 2, permet d'éviter T'inconvénient cité plus haut sous c) du dispositif connu. La partie supérieure 2 forme vers le bas un cylindre 13 ouvert vers le bas dans lequel une pièce médiane 14 est montée pour coulisser stialement. Cette pièce médiane 14 est poussée contre un coulisseau t6 d'une pièce inférieure 17 par un ressort de compression 15 qui prend appui contre la pièce supérieure 2. La pièce médiane 14 présente des doigts 18 comportant des galets 19 qui sont placés sur les rampes 5b des cliquets 3 et qui lors du mouvement descendant de la pièce médiane dégagent les cliquets 3 du piston élévateur. La pièce inférieure 17 constitue un piston de manoeuvre 20 sur lequel agit la pression de l'agent moteur du piston élévateur 1. Comme les deux-autres pièces, la pièce inférieure 17 est maintenue en état de repos dans une position terminale inférieure par un ressort de compression 21. Â cette fin le piston élévateur 1 présente à son extrémité inférieure une plaque de fermeture 22 sur laquelle la pièce inférieure 1.7 se trouve placée dans la position de repos. La plaque de fermeture inférieure 22 présente des ouvertures 23 à travers lesquelles l'agent moteur commandant le piston élévateur peut parvenir dans un espace 24 situé au-dessous du piston de manoeuvre 2Q. La pièce inférieure 17 présente des axes de guidage 25 sur leqquels il est monté pour chaque cliquet 3 un galet 26 qui prend appui chaque fois contre la rampe inférieure 5a des cliquets 3 et qui lors du mouvement ascendant de la pièce in férieure 17 met le cliquet 3 en prise dans le piston élévateur. Ainsi l'inconvénient cité plus haut sous b) se trouve évité. Une autre caractéristique essentielle réside dans un di- positif d'amortissement 27 prévu pour la pièce inférieure 17 et qui en cas de diminution de la pression de l'agent moteur limite l'accélération de la pièce inférieure lors du mouvement vers la position terminale-inférieure. Les ouvertures d'étranglement 28 par lesquelles l'espace situé au-dessus du plateau de couverture supérieur 10 communique avec l'extérieur présentent également un grand intérêt. Cette caractéristique est cependant rendue plus compréhensible par la description suivante du fonctionnement. Hé piston élévateur décrit fonctionne de la manière suivante. Lorsqu'il s'agit d'amener le piston élévateur vers le haut, l'agent moteur arrive à travers les ouvertures d'entrée non représentées dans le cylindre de levage, qui n'est pas représenté non plus, au-dessous'du piston élévateur 1 où il provoque d'abord un accroissement de pression. Cet accroisse- ment de pression atteint un niveau suffisant pour vaincre le poids propre de la pièce à mettre- en mouvement par le piston élévateur 1. Ainsi on obtient le mouvement ascendant. Cependant, avant que cette pression ne devienne si grande qu'elle déplace le piston élévateur 1, le piston de manoeuvre 20 est amené vers le haut.De ce fait les cliquets 3 sont tirés ven l'intérieur dans le piston élévateur 1 par l'intermédiaire des rampes inférieures Sa. Pour cela il faut vaincre la force des ressorts de compression 7, 2t et 15. Afin que le mouvement des cliquets 3 ne soit pas gêné par les galets 19 portés psr les doigts 18 de la pièce médiane 14 et qui agissent par l'intermédiaire des rampes supérieures 5b, le coulisseau 16 de la pièce inférieure 17 déplace la pièce médiane simultanément vers le haut. Cette mesure permet de déplacer le piston élévateur vers le haut sans que les cliquets 3 frottent sur les crans du cylindre de levage. Lorsqu'à présent la pression de l'agent moteur diminue, le piston de manoeuvre 20 s'abaisse sous l'action du ressort de compression 21. Le ressort de compression 15 de la pié- ce médiane 14 oblige cette dernière à suivre la pièce inférieure et pousse les cliquets en dehors du piston élévateur au moyen de ses galets 19 et des rampes supérieures 5b des cliquets 3. Cela est rendu possible par le fait que les galets 26 se sont éloignés des rampes inférieures 5a des cliquets par suite du mouvement descendant de la pièce inférieure 17. Si à présent, par suite de la position en hauteur du piston élévateur, celui-ci peut s'accélérer considérablement jusqu'à ce que le cran suivant plus bas soit atteint, un choc in tens! s'exercera sur les cliquets 3. Cependant, puisque la pièce supérieure qui supporte les cliquets 3 est appuyée élastiquement contre le piston élévateur t par un ressort de compression 11, ce piston élévateur peut recevoir le choc élastiquement. En outre, le fluide de compression se trouvant dans l'espace situé au-dessus de la plaque de recouvrement supérieure ne peut s'échapper que lentement vers l'extérieur à travers les ouvertures d'étranglement 28, ce qui apporte encore une action d'amortissement. Afin qu'en cas d'un mouvement de descente relativement rapide du piston élévateur, qui nécessite une plus forte diminution de la pression de l'agent moteur, les cliquets soient empêchés, après avoir été mis en prise dans le piston élévateur, d'être aussitôt dégagés à nouveau dans les mêmes crans, le dispositif d'amortissement 27 évite un retour trop rapide du piston de manoeuvre 20 dans sa position de départ. Les avantages du piston élévateur suivant l'invention résident essentiellement dans le fait qu'un verrouillage automatique du piston élévateur est obtenu- sans aucune commande de l'extérieur et qu'en même temps le déverrouillage s'effectue également au moyen de l'agent moteur du piston élévateur sans nécessiter des commandes d'inversion. D'autre part, la construction suivant l'invention empêche les cliquets de manière stre de frotter sur leurs crans et de subir ainsi une certaine usure. Des dommages dus à l'impact par choc des cliquets sur les crans sont évités dans le cas du dispositif de l'invention par le fait que les cliquets sont montés dans une pièce supérieure qui prend appui élastiquement contre le piston creux. Enfin, il convient de noter que le piston élévateur proposé muni d'un dispositif d'encliquetage se prête très bien à la commande de barres de contrôle placée à l'intérieur d'un récipient sous pression, commande proposée dans la demande de brevet allemand F 70/47 du 10 Août 1970. R E V S N D I C A T I O N S 1 - Piston élévateur muni d'un dispositif d'encliquetage et prévu pour une commande hydraulique, caractérisé en ce qu'il se trouve à l'intérieur du piston élévateur 1 trois pinces axialement mobiles 2, 14 et 17 qui sont maintenues par des accumulateurs de pression en état de repos dans une position terminale inférieure et dont la pièce supérieure 2 supporte le dispositif d'encliquetage 3, la pièce médiane 14 présente des mécanismes 18, 19 pour dégager le dispositif d'encliquetage 3 du piston élévateur t lorsque la pièce médiane se déplace vers sa position terminale inférieure, et la pièce inférieure t7 constitue un piston de manoeuvre 20 soumis à la pression de l'agent moteur du piston élévateur 1, lequel piston de manoeuvre 20 est muni d'un coulisseau T6, placé au contact de la pièce médiane 14, et de mécanismes 26, 25 pour pousser le dispositif d'encliquetage 3 dans le piston élévateur 1 lors du mouvement ascendant de la pièce inférieure 17 et présente une surface de piston dont les dimensions par rapport aux accumulateurs de pression 21, 15 et 7 qui le maintiennent en état de repos dans une position terminale inférieure sont telles que la pièce inférieure 17 se trouve déjà soulevée par l'agent moteur à une pression de celui-ci inférieure à celle nécessaire pour soulever le piston éldvateur 1. 2 - Piston élévateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de manoeuvre 20 de la pièce inférieure 17 présente un dispositif d'amortissement 27 qui limite l'accélération de la pièce inférieure 17 lorsque celuici se déplace vers la position terminale inférieure. 3 - Piston élévateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'espace situé au-dessus de la plaque de recouvrement supérieure 10 de la pièce supérieure 2 communique au moyen d'ouvertures d'étranglement étroites 28 avec le cylindre de levage.