Brevet FR2102332A1 — publié le 19720407

L'invention concerne une commande hydraulique pour un tuyau de remplissage intérieur déplaçable longitudinalement dans tin tuyau de remplissage extérieur immobile, pour charger des wagons-citernes ou analogues de produits liquides, avec un cy-5 lindre de travail hydraulique à double effet, disposé à l'intérieur du tuyau de remplissage intérieur et prenant appui sur le chapeau de couverture du cylindre de remplissage extérieur, ce cylindre étant équipé d'une tige de piston s*étendant d'un côté, reliés à l'extrémité de décharge du tjiyau de remplissage 10 intérieur, et cette invention se rapporte à un dispositif de sécurité à la butée, qui empêche une rencontre trop brutale du tuyau de remplissage intérieur avec des obstacles lors du déploiement du système et qui évite ainsi une détérioration de l'extrémité de décharge du tuyau de remplissage intérieuri 15 La cause principale des détériorations toujours répétées des tuyaux de remplissage est la rencontre trop brusque du tuyau de remplissage avec un obstacle quelconque, par exemple des parties saillantes de pièces montées dans les wagons,ainsi que l'inertie. - se traduisant par un temps de réponse long - , des 20 dispositifs de sécurité à la butée. C'est ainsi qu'il est connu de prévoir à l'extrémité frontale du tuyau de remplissage intérieur un tampon de butée capable de céder élastiquement ou maintenu de manière à pouvoir se dérober, grâce auquel l'effet de choc à l'extrémité frontale du tuyau de remplissage est à vrai 25 dire adouci, mais avec lequel on ne peut éviter une fatigue longitudinale du tuyau de remplissage, dû à ce que l'alimentation du cylindre de travail en agent sous pression se poursuit. On a donc essayé déjà de couper immédiatement l'amenée d'agent sous pression, lorsque, par suite de la butée du tuyau de rem-30 plissage contre un obstacle, une pointe de pression se produit dans le cylindre de travail. Mais l'inertie du système est si grande que l'on ne peut exclure entièrement toute détérioration du tuyau de remplissage. L'invention a donc pour but de procurer une commande hy~ 55 draulique de tuyaux de remplissage avec un dispositif de sécurité à la butée, qui empêche les détériorations des tuyaux de remplissage par rencontre trop brutale du tuyau de remplissage intérieur avec un obstacle et qui soit doué d'une sensibilité de réponse élevée. 71 30069 2 210*2332 Ce "problème est résolu pour la commande- hydraulique définie plus haut, par le fait que, suivant l'invention, la tige de piston est de construction creuse et à double paroi, et en ce qu'un, tuyau d'amenée d'agent sous pression, fixé au chapeau 5 de couverture passe de manière étanche dans le piston de travail pour arriver dans l'espace creux intérieur de la tige de piston, en ce que l'espace- creux extérieur de la tige de piston est en communication par des ouvertures de passage à travers le piston de travail, avec la chambre de travail pour le mouve-10 ment d'avancement, et en ce que, dans la paroi intérieure de la tige de piston est prévu au moins un trou de trop-plein mettant l'espace creux intérieur en communication avec l'espace creux extérieur, ce trou pouvant être fermé par un piston de commande déplaçable axialement dans l'espace creux intérieur de la tige 15 de piston, ce piston étant sollicité pour se mettre dans sa position d'ouverture, et pressé automatiquement en position de fermeture lors de la butée du tuyau de remplissage intérieur contre un obstacle. Si le tuyau de remplissage intérieur présente en bout 20 un tançon de butée capable de céder élastiquement ou monté de manière à pouvoir se dérober, il est bon que le tampon agisse directement ou par l'entremise d'une pièce intermédiaire sur le piston de commande pour ne pas permettre à ce piston d'entrer en.contact direct avec des obstacles. Il peut alors être 25 disposé plus loin à l'intérieur de l'extrémité frontale de la tige de piston. Il est particulièrement avantageux que le tuyau d'amenée arrive jusque tout près de la surface frontale de la tige de piston et que le trou de trop-plein ou chacun de ces trous 50 soit disposé axialement devant l'extrémité de sortie du tuyau d'amenée, car alors le piston de commande peut être de constitution massive, et parce que la pleine course possible du cylindre de travail hydraulique n'est pas diminuée. Dans le cas d'un tuyau d'amenée trop court, le piston de travail pourrait, 55 dans son mouvement d'avancement, quitter le tuyau d'amenée. L'invention permet de réduire à un minimum les forces exercées à la butée, en sorte que la surface de'piston active du cylindre de travail soit diminuée notablement, de façon automatique, dès la butée contre un obstacle, puisque l'agent 40 sous -pression n'agit plus alors que sur la surface frontale Copy^? 71 30069 3 2102332 intérieure de la tige de piston creuse, qui constitue ici une partie de la surface de travail active du piston de travail. Ainsi, des détériorations des tuyaux de remplissage par leur rencontre brutale avec des obstacles, ou par des forces de bu-5 tée excessives, se trouvent exclues. Pour maintenir aussi petite que possible la surface de travail active qui reste après fermeture des trous de trop-plein par le piston de commande, le diamètre intérieur de la paroi intérieure de la tige de piston creuse doit être pris aussi petit que possible. Comme, même 10 après fermeture des trous de trop-plein, des agents sous près- \ sion ont encore accès à la tige de piston, il se produit une pointe de pression dans le système hydraulique, on utilise cette pointe de pression pour faire passer la commande du tuyau de remplissage du régime de "déploiement" au régime de "contrac-15 tion", c'est-à-dire pour rappeler le cylindre de travail hydraulique du mouvement d'avancement au mouvement de recul. Le temps pour céder du dispositif de sécurité à la butée est plus grand que le court intervalle de temps nécessaire pour passer au mouvement en arrière. Comme de beaucoup la plus grande par-20 tie de la surface de travail active du piston de travail, lors de la rencontre de l'obstacle, devient instantanément inactive par l'arrêt de l'alimentation en agent sous pression, la sensibilité à la réponse du nouveau dispositif de sécurité à la butée est notablement plus élevée que celle des dispositifs connus. 25 L'invention et des particularités avantageuses de celle- ci seront mises en évidence par la description d'un exemple de forme de réalisation que concerne un dispositif de commande hydraulique d'un tuyau de remplissage pourvu du dispositif de sécurité à la butée de l'invention. 30 A l'intérieur d'un tuyau de remplissage extérieur immo bile, fermé par un chapeau de couverture, un tuyau de rem plissage intérieur, peut se déplacer longitudinalement. A l'extrémité inférieure du tuyau de remplissage extérieur, on a prévu un dispositif d1étanchéité. 35 A l'extrémité supérieure du tuyau de remplissage exté rieur se trouve une -entrée pour le produit liquide, et à l'extrémité inférieure du tuyau de remplissage, plusieurs passages de sortie sont prévus. L'extrémité inférieure du tuyau de remplissage intérieur est fermée, en bout, par un plateau de fer- COFY 71 30069 2102332 meture frontale auquel est fixé en s'y appuyant de manière élastique, un tampon de butée qui sert à recevoir les chocs lors de la rencontre d'obstacles. A l'intérieur du tuyau de remplissage intérieur se trouve un cylindre de travail hydraulique à 5 double effet avec une tige de piston s'étendant d'un côté, qui est reliée à l'extrémité côté décharge du tuyau de remplissage intérieur, par la plaque frontale. La tige de piston est creuse et réalisée avec une double paroi, présentant une paroi extérieure et une paroi intérieure. L'espace creux extérieur déli-10 mité par ces deux parois est relié par des ouvertures de passage du piston de travail à la chambre de travail supérieure pour le mouvement d'avancement du piston de travail. Au chapeau de couverture est fixé encore un tuyau d'amenée pour l'agent sous pression, ce tuyau arrivant dans l'espace creux intérieur de la 15 tige de piston jusque tout près de la surface frontale intérieure de la tige de piston. Le piston de travail est adapté de façon étanche non seulement à la paroi intérieure du cylindre, mais aussi au tuyau d'amenée qui le traverse. L'espace creux extérieur de la tige du piston est en communication avec son 20 espace creux intérieur par des trous de trop-plein prévus près de la paroi frontale de la tige de piston creuse dans sa paroi intérieure. Dans la paroi frontale de la tige de piston est monté de manière à pouvoir s'y déplacer axialement, un piston de commande 25 qu'un ressort de compression prenant appui sur la face extérieure de la paroi frontale et sur un rebord de sa tête, sollicite vers l'extérieur, tendant à le faire sortir de la tige de piston. Le piston de commande est déplaçable à 1'encontre de l'action du ressort de compression, à l'intérieur de l'espace 50 creux de la tige de piston creuse, devant les trous de trop-plein, pour ainsi interdire le passage de l'agent sous pression de l'espace creux intérieur dans l'espace creux extérieur de la tige de piston. Entre le tampon de butée et la tête du piston de commande se trouve une pièce intermédiaire déplaçable axia-35 lement, par laquelle sont transmises les forces de déplacement qui prennent naissance lors de la rencontre du tampon de butée avec un obstacle et qui s'exercent sur le piston de commande, ces forces le poussant dans la position de fermeture dans laquelle les trous de trop-plein sont fermés. Pour le mouvement 71 30069 5 2102332 de retour du piston de travail et, ainsi, pour le rappel en arrière du tuyau de remplissage intérieur, de l'agent sous pression est introduit, à travers la face frontale du cylindre de travail, en passant par un conduit pour l'agent sous pres-5 sion, qui, à l'extérieur du cylindre, va du chapeau de couverture supérieur du-tuyau de remplissage extérieur jusqu'à la face frontale inférieure du cylindre. L'agent sous pression chassé, lors du mouvement en arrière du piston de travail, de la chambre de travail pour le mouvement d'avancement, est dé-10 chargé à travers un raccord du chapeau de couverture du tuyau de remplissage extérieur, qui est en même temps le chapeau de couverture du cylindre de travail. Pour faire descendre le piston de travail dans le cylindre de travail, l'agent sous pression s'écoule par le tuyau 15 d'amenée dans le tuyau intérieur de la tige de piston et de là, par les trous de trop-plein, dans l'espace creux extérieur formé par le tuyau intérieur et par le tuyau extérieur de la tige de piston à double paroi, et de là par les passages d'écoulement prévus dans le piston de travail, dans la chambre de travail 20 pour le mouvement d'avancement, où l'agent sous pression agit sur la surface de piston, dé sorte que le piston de travail est mû vers le bas à pleine force. Lors de la rencontre d'un obstacle par le tampon de butée de la partie inférieure du tuyau de remplissage, la pièce in-25 termédiaire et ainsi le piston de commande sont pressés vers le haut, de sorte que.les trous de trop-plein sont fermés. Ainsi, l'amenée d'agent sous pression dans la chambre de travail pour le mouvement d'avancement est interrompue, et de ce fait, la surface de piston n'est plus entièrement active. Il 30 n'y a plus d'actif que la surface frontale de l'espace creux intérieur de la tige de piston, ce qui donne lieu à une diminution notable de la force de déplacement vers l'avant. Pour ramener en arrière le piston de travail dans le cylindre de travail, l'agent sous pression est comprimé à tra-35 vers le conduit à agent sous pression , dans la chambre de travail inférieure, où l'agent agit sur la surface annulaire du piston de travail. L'agent sous pression qui se trouve dans la chambre de travail s'écoule à travers le raccord, l'agent sous pression qui se trouve dans l'espace creux s'écoule par le tuyau COPY 71 30069 6 2102332 d'amenée. Par la constitution d'une pression dans la chambre intérieure, le piston de commande est pressé vers le bas dans la position d'ouverture ou position de départ. Dans une forme de réalisation pratique de la commande hydraulique des tuyaux de remplissage suivant l'invention, le diamètre intérieur du tuyau intérieur de la tige de piston était de 20 mm, celui du cylindre âe 85 mm et celui du tuyau de remplissage intérieur était de 240 mm. 71 30069 7 2102332 REVENDICATIONS 1.- Commande hydraulique pour le tuyau de remplissage intérieur déplaçable longitudinalement dans un tuyau de remplissage extérieur immobile, pour charger des wagons-citernes ou analogues de produits liquides, avec un cylindre de travail 5 hydraulique à double effet, disposé à l'intérieur du tuyau de remplissage et prenant appui sur le chapeau de couverture du_ cylindre de remplissage extérieur, ce cylindre étant équipé d'une tige de piston s'étendant d'un côté, reliée à l'extrémité de décharge du tuyau de remplissage intérieur, caractérisée 10 en ce que la tige de piston est de construction creuse et à doit» ble paroi, et en ce qu'un tuyau d'amenée d'agent sous pression, fixé au chapeau de couverture passe de manière étanche dans le. piston de travail pour arriver dans l'espace creux intérieur de la tige de piston, en ce que l'espace creux extérieur de la tige de piston est en communication par des ouvertures de passage à travers le piston de travail, avec la chambre de travail pour le mouvement d'avancement, et en ce que, dans la paroi intérieure de la tige de piston est prévu au moins un trou de trop-plein mettant l'espace creux intérieur en communication 20 avec l'espace creux extérieur, ce trou pouvant être fermé par un piston de commande déplaçable axialement dans l'espace creux intérieur de la tige de piston, ce piston étant sollicité pour se mettre dans sa position d'ouverture, et pressé automatiquement en position de fermeture lors de la butée du tuyau de rem-25 plissage intérieur contre un obstacle. 2.- Commande suivant la revendication 1, dans laquelle le tuyau de remplissage intérieur présente en bout tua tampon de butée capable de céder élastiquement ou monté de manière à pouvoir se dérober, caractérisée en ce que le tampon de butée 30 agit directement ou par l'entremise d'une pièce intermédiaire sur le piston de commande. 3.- Commande suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tuyau d'amenée arrive jusque tout près de la surface frontale de la tige de piston et en ce 35 que le trou de trop-plein ou chaque trou de trop-plein est disposé, axialement, devant l'extrémité de sortie du tuyau d'amenée . 71 30069 8 2102332 4,- Commande suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que le diamètre de l'espace creux intérieur de la tige de piston est petit en comparaison du diamètre intérieur du cylindre de travail.