Brevet FR2201420A1 — publié le 19740426

La présente invention se rapporte à une soupape hydraulique de commande avec, pour assurer l'étanchéité, des sièges métalliques coniques ou sphériques, et un dispositif de rappel. Depuis longtemps on utilise comme soupapes commandées d'arrêt, de préférence pour actionner un cylindre différentiel, des soupapes hydrauliques de commande avec des sièges métalliques étanches coniques ou sphériques. La soupape de commande est mise en position fermée par une conduite de commande sous pression. Lorsque la pression est supprimée dans la conduite de commande, la soupape revient automatiquement à la position d'ouverture sous la pression convenable d'un ressort. On expliquera les inconvénients des soupapes connues à l'aide des fig. 1 et la. D'après les figures 1 et la, la commande d'un commutateur de puissance comporte une soupape de commande 1 qui est alimentée en huile sous pression par une conduite haute pression 2 et une conduite de commande 3, à partir d'un réservoir d'huile 4, à travers une pompe haute pression 5 et un accumulateur hydraulique 6. Par une conduite sous pression 7, et une conduite de commandede cylindre 8, un cylindre différentiel 9, pourvu d'un piston différentiel 9t, est raccordé à la soupape de commande. Pour déclencher les différents processus d'enclenchement, est intercalée dans la conduite de commande 3, une valve de commande 10. Dans la soupape de commande 1 se trouve une tige de piston 11, à une des extrémités duquel est monté un piston de commande 12, et à l'autre extrémité un siège de soupape à fermeture 13, alors qu'entre les deux est monté un siège de soupape à ouverture 14. Entre une butée 15 et le siège 14 de la soupape à fermeture se trouve un ressort de rappel 16. la soupape de commande est à nouveau raccordée au réservoir d'huile 4, par une conduite de retour 17. Dans la fig. 1 se trouve un commutateur de puissance 23, dont la tige de manoeuvre 22 est reliée au piston différentiel 9' du cylindre différentiel 9, en position ouverte. Ceci fonctionne de la façon suivante : dans la position indiquée de la soupape de commande 10, la pression agissant sur le piston est supprimée et l'huile sous pression se trouvant dans la chambre de pression 12' revient, par la conduite de commande 3, dans le réservoir d'huile 4. Toutefois, dans la chambre haute pression 24, la pression d'huile reste maintenue et, en même temps, agit par la conduite sous pression 7, sur le côté gauche du piston différentiel 9', qui retient la tige de manoeuvre 22 du commutateur de puissance en position d'ouverture. Sous l'effet de la pression d'huile dans la chambre haute pression 24 et de la force du ressort de rappel 16, la chambre haute pression 24 est séparée de la chambre basse pression 25 par le siège de soupape à ouverture 14.La chambre basse pression 25, la conduite de commande de cylindre 8 et la conduite de retour 17 reliant la soupape de commande 1 au réservoir d'huile 4, sont sans pression. Suivant la figure la, le commutateur de puissance 23 est en position de fermeture provoquée par la valve de commande 10. La pression d'huile créée par la pompe haute pression 5, arrive par la coite de commande 3 dans la chambre de commande 12', poupr te piston de commande 12 vers la gauche dans la position représentée en traits interrompus. Simultanément, par la tige de piston 11, le siège de soupape à l'ouverture 14 est ouvert malgré la force du ressort de rappel 16, et le siège de soupape à fermeture 13 est fermé. Par la conduite à haute pression 2, l'huile sous pression provenant de l'accumulateur haute pression 6, arrive dans la chambre haute pression 24 et, de là, par-la conduite de pression 7 sur la surface annulaire du piston différentiel 9'. Comme la soupape à ouverture 14 est ouverte et comme la chambre à basse pression 25 est fermée par le siège de soupape à fermeture, la pression d'huile, par l'intermédiaire de la conduite de commande de cylindre 8, agit sur la surface frontale du piston différentiel 9', et, par suite, celui-ci reste dans la position enclenchés Au cas où pour une raison quelconque (par exemple par suite d'un manque d'étanchéité) le système devient sans pression, la position de la soupape de commande 1 et du cylindre différentiel 9 suivant fig. 1 ne change absolument pas, en position d'ouverture. Par contre, en cas de chute de pression dans le système suivant fig. la, la tige de piston 11 avec le piston de commande 12, le siège de soupape à l'ouverture 14 et le siège de soupape à la fermeture 13, est repoussée vers la droite par la force du ressort de rappel 16, dans la position tracée. Toutefois ce mouvement ne correspond pas à un ordre de manoeuvre, et cause une chute de pression des deux côtés dans le cylindre différentiel+9. Si alors, après élimination d'un éventuel défaut dans l'alimentation en huile sous pression, s'établit à nouveau la pression dans le système, le piston différentiel 9' est obligatoirement poussé en position d'ouverture (voir fig. 1), ce qui provoque une ouverture inopinée du co!mmutateur de puissance 230 En vue d'éviter une destruction du commutateur de nuis- sance, il faut procéder à des manoeuvres spéciales, pour ramener à nouveau, indépendamment du cylindre différentiel, la soupape de commande dans sa position initiale enclenchée0 De tels dispositifs nécessitent toutefois une mise en oeuvre constructive supplémentaire, et exigent une intervention manuelle du personnel pour éliminer le défaut de fonctionnement. L'invention se propose de réaliser une soupape de commande telle qu'indépendamment de sa fonction fondamentale et de chaque état de pression, la position commandée soit automatiquement conservée. Le problème précité est résolu suivant l'invention, en ce que, comme dispositif de verrouillage, on dispose, sur une tige de piston un anneau conique agissant des deux côtés, et au moins un élément de verrouillage constitué par des pistons de verrouillage avec ressorts de verrouillage. L'avantage de l'invention consiste en particulier en ce que grace à la disposition d'éléments de verrouillage agissant des deux côtés, un ressort de rappel sur le siège de soupape à ouverture n'est plus exigé, de sorte que le piston de commande dans la soupape hydraulique de commande reste, après rétablissement de la pression dansle système, dans la position correcte, de telle façon que la soupape de commande reste en fonction de la position eommandée du piston différentiel dans le cylindre différentiel, dans la position initiale, enclenchée par exemple. Dans le dessin est représenté simplifié, un exemple de réalisation de l'objet de l'invention. On voit : Fig. 2 - une forme de réalisation, à titre d'exemple, de l'objet de l'invention en position d'ouverture. Fig. 2a - la meme soupape de commande en position de fer mettre. Fig. 3 - une représentation de détail agrandie de l'anneau conique avec les pistons de verrouillage. Dans les figures 2 et 2a une soupape de commande est à nouveau repérée4 et sa constitution et son montage correspondent à ceux des figures 1 et la, à l'exception d'un anneau conique 18 avec pistons le verrouillage le: et ressorts de verroullla;e 20. Les extrémités des piston de verrouillage 19 tournées vers l'an neau conique sont en fonte le cones de sorte tutelles peuvent s'engager sur les flancs 21 (fifflo 3) de l'anneau conique 18. Les merles -,ièces sont pourvues dans les figures 2 et 2a des mimes repères que dans la ri-ure 1. On expliquera Dlus en détail le fonctionnement du dispositif suivant l'invention à l'aide des figures 2 et 2a. D'après la figure 2, la soupape de commande 1 et le piston différentiel 9' actionnant la tige d'enclencrlement 22 du commutateur de puissance 23 se trouvent en position d'ouverture, ctest-à-dire que la valve de coriroande 10 est en position "hors", la chambre de commande 12' est sans pression, et le piston de commande 12 se trouve du côté droit de la chambre de commande 12'. Simultanément, la pression d'huile est envoyée, de l'accumulateur hydraulique 6, par la conduite haute pression 2 et la chambre haute pression 24 ainsi que par la conduite de pression 7, dans le cylindre différentiel 9, et ainsi sur la surface annulaire du piston différentiel 9'. Cette pression d'huile tient également fermé le siège de soupape à ouverture 14. La surface frontale du piston différentiel 9', la conduite de commande du cylindre 8 et la chambre basse pression 25, sont en liaison sans pression avec le réservoir d'huile 4, par la conduite de retour 17o Simultanément, les pistons de verrouillage 19, se trouvent, par suite de la pression dans la chambre haute pression 24, dans leur position extérieure (non représentée) et libèrent l'anneau conique 18. Suivant la figure 2a la valve de commande est en position "in", la chambre de commande 12' est alimentée en pression d'huile par la conduite de commande 3, le piston de con mande 12 est en position extrême à gauche et le siège de soupape à l'ouverture 14 est ouvert ; le siège de soupape à la fermeture 13 est fermé en face de la chambre basse pression 25, de sorte que la pression d'huile de l'accumulateur hydraulique 6, peut, par la conduite haute pression 2, la chambre haute pression 24, et la conduite de pression 7, agir sur la surface annulaire du piston différentiel 9', ainsi que par la conduite de commande de cylindre 8, sur la surface frontale du piston différentiel 9'.En raison de l'effet différentiel, le piston différentiel 9' et avec lui la tige d'enclenchement 22 du commutateur de puissance sont déplacés et maintenus en position d'enclenchement. Par la pression d'huile dans la chambre haute pression 24, les pistons de verrouillage 19 sont poussés vers l'extérieur (non dessiné) et rendent ainsi l'anneau conique libre. Tant dans la position déclenchée montrée par la figure 2 que dans la position enclenchée montrée par la figure 2a, dans le cas d'une chute de pression dans le système hydraulique et en raison de l'effort qu'exercent sur eux les ressorts de verrouillage 20, les pistons de verrouillage 19 maintiennent l'anneau conique 18 et par là la tige de piston 11 avec les sièges de soupapes à l'ouverture et à la fermeture (14, 13) et le piston de commande 12 dans leur position correspondant à chaque position de manoeuvre du piston différentiel 9',sans que la soupape de commande prenne une position opposée à celle du piston différentiel 9' et du commutateur de puissance 23. On est assuré, de la sorte que la soupape de commande 1 maintient automatiquement la position commandée indépendamment de chaque état de pression, en particulier à l'état sans pression. REVENDICATIONS Soupape hydraulique de commande, avec, pour assurer l'étanchéité, des sièges métalliques coniques ou sphériques, et un dispositif de rappel, caractérisée en ce que comme dispositif de verrouillage, on dispose sur une tige de piston (11) un anneau conique (18) agissant des deux cotés, et au moins un élément de verrouillage constitué par des pistons de verrouillage (19) avec ressorts de verrouillage (20).