Brevet FR2224683A1 — publié le 19741031

La présente invention concerne un dispositif de blocage destiné à assurer l'immobilisation dans -une position déterminée d'un opercule appartenant à un organe de fermeture disposé sur une canalisation de débit de fluide. Plus spécialement l'invention concerne un dispositif de fermeture constitué d'un volet ou opercule monté mobile par rotation et apte à obturer en position de fermeture la canalisation du fluide ou à libérer le passage par effacement de l'opercule venant occuper après rotation de 90" une position sensiblement parallèle à celle de la direction d'écoulement du fluide. L'invention est plus particulièrement applicable aux clapets de non-retour à volet ou obturateur articulé , le volet étant soulevé et amené en position d'ouverture par la pression dynamique du fluide s'écoulant d'amont en aval, l'obturateur étant au contraire plaqué sur son siège et s'opposant à toutes directions du fluide dans le sens inverse On sait l'importance des pertes de charges dans les installations de manipulation de fluides ; dans le cas particulier notamment d'utilisation de clapets à volet mobile, tels que clapets à papillon ou de tout autre type placé sur le circuit des canalisations d'une installation, le coefficient de pertes de charges dues à la présence du volet mobile est fonction de l'angle d'ouverture de l'obturateur sous la poussée dynamique du fluide. Lorsque le clapet est disposé sur une canalisation parcourue par un fluide de façon intermittente, par exemple à la sortie d'une installation de pompage, lors de l'arrivée du fluide le clapet sous la poussée de ce dernier prend une position d'ouverture totale c'est-à-dire sensiblement parallèle à la direction d'écoulement du fluide; généralement une butée limite la course du volet jusqu'à une position correspondant à l'ouverture totale de ce dernier ; ensuite cependant le clapet redescend et se stabilise dans une position intermédiaire qui peut présenter un angle de 10 à 20" par rapport à la position dtouver- ture totale située parallèlement à l'axe d'écoulement du fluide; cet angle peut meme etre supérieur suivant la vitesse d'écoulement du du fluide; on comprend que cette position dans laquelle le volet est dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture totale et la position de fermeture, aboutit à des pertes de charges dans le circuit d'écoulement du fluide ; il est souhaitable dans de nombreux cas d'éliminer cette perte de charges. La présente invention remédie à cet inconvénient et permet d'immobiliser le clapet amené en position d'ouverture totale et de le bloquer dans cette posi tion quelle que soit la vitesse et la pression dynamique du fluide;dans ces conditions le clapet amené en position d'ouverture par Ia poussée initiale du fluide conserve la position d'ouverture totale en s'opposant à un mouvement de retombée du volet. A cet effet l'invention concerne un dispositif de blocage pour un organe d'obturation du type clapet de non-retour et constitué par un volet ou obturateur articulé, caractérisé en ce que l'axe de tourillonnement du clapet est associé à des moyens permettant son immobilisation, le dispositif comportant en outre un organe de détection sensible au mouvement rotatif du volet selon son articulation et apte à déclencher la mise enposition active des moyens de blocage lorsque le volet tournant selon son articulation est amené en position sous ouverture. On comprend dans ces conditions que le clapet.étant soulevé et amené en position d'ouverture par la poussée initiale du fluide,déclenche alors qu'il a atteint la position d'ouverture maximum (correspondant au minimum de pertes de charges un dispositif de blocage qui l'immobilise dans cette position; l'é- coulement ultérieur du fluide pourra donc se faire sans que le clapet risque de retomber et de créer une perte de charges au sein du circuit. Selon une première forme de réalisation de l'invention, le clapet est du type comportant extérieurement un bras muni d'un contrepoids formant organe de rappel et monté sur l'axe d'articulation du clapet, lue bras mobile selon un mouvement angulaire en fonction de la rotation du clapet, coopère avec un contacteur électrique fixe positionné de telle façon que le contacteur soit actionné lorsque le bras de levier est amené dans la position correspondant à l'ouverture maximum du clapet, lue contacteur électrique commandant la mise en position active des moyens de blocage. Selon une variante le bras de levier comporte une butée réglable en position2 cette butée coopérant avec un doigt palpeur venu du contacteur électrique, la butée étant apte à provoquer le mouvement du doigt palpeur déclenchant le fonctionnement du contacteur électrique, de façon à provoquer la mise en action des organes de blocage au moment où le volet atteint sa position d'ouverture optimum. Selon une autre caractéristique de l'invention les organes de blocage sont constitués par, un frein électromagnétique constitué d'une pluralité de disques soumis à l'action d'un électro-aimant, le circuit d'alimentation de l'électro aimant étant fermé par un contacteur électrique sensible au positionnement du clapet selon son angle d'ouverture maximum. Selon une autre caractëristique de l'invention les moyens de blocage peuvent etre disposés sur un axe secondaire relié à l'axe de tourillonnement du clapet par l'intermédiaire d'un train réducteur. On permet alors selon cette caractéristique d'utiliser des moyens de blocage de faible puissance qui grâce à la réduction permettant néanmoins de maintenir en position des clapets obturateurs de grande dimension. Selon encore une autre caractéristique de l'invention le circuit électrique assurant le fonctionnement et la mise en position active des moyens de blocage agissant sur l'axe de tourillonnement du clapet est asservi au circuit de commande du moteur de la pompe, l'arret de la pompe provoquant l'ouvertu- re du circuit alimentant les moyens de blocage, ces derniers étant alors ramenés en-position inactive et libérant le clapet appelé à se refermer sous la poussée hydraulique du retour. L'invention est applicable notamment à des clapets utilisant un volet papillon. L'invention est également utilisable à des clapets de retenue à battant à passage integral tels que décrits dans la demande de brevet français n07Z 27131 au nom de la demanderesse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront ercore de la description qui va suivre et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière sans caractère limitatif et en se référant aux dessins annexés. La figure I représente une vue en élévation latérale d'un dispositif à clapèt de non-retour comportant un bras de rappel extérieur agissant sur un contacteur électrique. La figure 2 représente une vue en coupe transversale du dispositif de l'invention présentant outre le contacteur électrique un frein électromagnétique monté sur l'axe de tourillonnement du clapet. La figure 3 représente une variante dans laquelle le frein électromagnétique est monté sur un arbre secondaire solidaire de l'axe de tourillonnement du clapet par l'intermédiaire d'un train réducteur. Dans le dispositif de l'invention le volet 1 est monté articulé selon l'axe 2 dans le corps 3 interposé sur une canalisation non représentée aux dessins. En position de repos le volet ou clapet 1 occupe la position représentée en pointillé sur la figure 1 et portant la référence 1'; le fluide arrivant dans le sens de la flèche E le volet est soulevé selon son articulation 2 pour être amené dans une position telle que représentée sous la référence 1 en traits pleins ; sur l'axe de tourillonnement 2 est monté le bras 4 muni d'un contrepoids 5 rappelant le volet en position d'obturation ; l'objet de l'invention est de bloquer le volet en position telle que représentée en traits pleins sur la figure 1 position qui correspond à un effacement maximum du clapet ce dernier occupant alors une position parallèle à la direction F d'écoulement du fluide. A cette fin le bras 4 comporte une came 6 montée réglable en position sur le bras 4 ; la came 6 agit sur le doigt palpeur 7 venu du contacteur électrique 8. Lorsque sous la. poussée dynamique initiale du fluide s'écoulant d'amont en aval, le volet prend une position d'effacement, le bras 42 par l'intermédiaire de la came réglable 6 vient attaquer le doigt palpeur 7 et actionne le contacteur électrique 8 la came 6 joue ainsi le role de butée mobile. Le contacteur assure alors la mise en position active des moyens de blocage agissant sur 1 arbre de rotation du clapet. Ces moyens sont constitués par un frein électromagnétique 9 de type connu monté en bout d'arbre 2 ; de façon connue le frein est constitué d'un empilement de disques dont certains sont montés solidaires de l'arbre, d'autres disques étant montés fixes sur le support 10, le contacteur électrique 8 assure la mise sous tension d'une bobine qui assure la fermeture du circuit magnétique à travers l'empilage des disques ; la force qui applique les disques les uns sur les autres assure alors l'immobilisation de l'axe E et le blocage en position du clapet. Le réglage du positionnement de la came 6 permet de déclencher la mise en position active des. moyens de blocage et notamment du frein électromagnétique 9 exactement au moment où le volet atteint la position d'ouverture maximum. Dans la variante représentée à la figure 3 le frein électromagnétique 9 agit sur l'arbre 2' lui-meme solidaire de l'arbre principal 2 par l'intermédiaire d'un train réducteur 11. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de blocage pour un organe d'obturation du type clapet de non-retour et constitué par un volet ou obturateur articulé, caractérisé en ce que l'a,xe de tourillonnement du clapet est associé à des moyens permettant son immobilisation, le dispositif comportant en outre un organe de détection sensible au mouvement rotatif du volet selon son articulation et apte à déclencher la mise en position active des moyens de blocage lorsque le volet est déplacé selon son articulation et amené en position d'ouverture. 2 -Dispositif de blocage selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que le clapet est du type comportant extérieurement un bras muni d'un contrepoids formant organe de rappel et monté sur l'axe d'articulation du clapet, le bras mobile selon un mouvement angulaire en fonction de la rotation du clapet coopère avec un contacteur électrique fixe positionné de telle façon que ce contacteur soit actionné lorsque le bras de levier est amené dans la position correspondant à l'ouverture maximum du clapet, le contacteur électrique commandant la mise en position active des -moyens de blocage. 3 - Dispositif de blocage selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que le bras de levier comporte une butée réglable en position, cette butée coopérant avec un doigt palpeur venu du contacteur électrique, la butée étant apte à provoquer le mouvement du doigt palpeur déclenchant le fonctionnement du contacteur électrique de façon à provoquer la mise en action des organes de blocage au moment où le volet atteint sa position d'ouverture optimum. 4 - Dispositif de blocage selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que les organes de blocage sont constitués par un frein électromagnétique constitué d'au moins un disque soumis à l'action d'un électro-aimant, le circuit d'alimentation de l'électro-aimant étant fermé par le contacteur électrique sensible au positionnement du clapet selon son angle d'ouverture optimum. 5 -Dispositif de blocage selon la revendication 1 caractérise en outre en ce que les moyens de blocage sont disposés sur un axe secondaire relié à l'axe de tourillonnement du clapet par l'intermédiaire d'un train réducteur. 6 - Dispositif de blocage selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que le circuit électrique assurant le fonctionnement et la mise en position active des moyens de blocage agissant sur l'axe de tourillonnement du clapet est as servi au circuit de commande du moteur de la pompe, l'arret de la pompe provoquant l'ouverture du circuit alimentant les moyens de blocage, ces derniers étant alors ramenés en position inactive et libérant le clapet appelé à se refermer sous la poussée hydraulique du retour.