Brevet FR2277374A1 — publié le 19760130

La présente invention a pour objet un dispositif débrayable de commande manuelle d'entrainement en translation axiale d'une tige de manoeuvre, et notamment d'une tige de manoeuvre de vanne, cette tige pouvant être déplacée en translation également par un actionneur électrique, pneumatique ou hydraulique. Ce dispositif est destiné à permettre la manoeuvre manuelle d'une tige de manoeuvre malgré la présence dtun dispositif d'actionnement mécanisé tel qutun actionneur électrique, pneumatique ou hydraulique qui doit être débrayé manuellement. Les dispositifs connus permettant cette manoeuvre manuelle sont soit de mise en oeuvre rapide mais compliquée et d'un prix de revient éle ve', soit simple mais de mise en oeuvre très longue. La présente invention a pour objet un dispositif dé- brayable de commande manuelle d'entratnement en translation axiale d'une tige de manoeuvre, et notamment d'une tige de manoeuvre de vanne, caractérisé en ce qutil comporte, un dispositif d'entraine- ment manuel en rotation, fixe en translation axiale, un dispositif de transformation du mouvement rotatif du dispositif d'entratne- ment manuel en un mouvement de translation axial, ces deux dispositifs, entratnant la tige de manoeuvre étant, entre eux, solidaires en rotation et pouvant être mobiles en translation axiale, un dispositif manuel de solidarisation permettant la solidarisation en translation axiale des deux dispositifs. Ce dispositif débrayable réalise, à l'aide d'un système simple, l'embrayage et le débrayage du dispositif d'entraînement manuel avec la tige de manoeuvre. D'autres caractéristiques et avantages apparattront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem ple - la Fig. 1 est une vue d'un dispositif suivant l'invention en position débrayée ; - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 d'un dispositif suivant l'invention. Suivant l'exemple d'exécution représenté à la Fig. 1, l'invention est appliquée à la commande d'entradnement en translation axiale d'une tige de manoeuvre 1 d'axe XX. L'organe de commande automatique de la tige de manoeuvre est un vérin V à diaphragme qui comporte un diaphragme ou membrane circulaire 2, perpendiculai re à la tige de manoeuvre 1, et à laquelle il est fixé, de manière étanche, en son centre par l'intermédiaire de deux rondelles 3-4 situées de part et d'autre du diaphragme 2 et fixées à une tige filetée la prolongeant la tige 1 par ltécrou 5. Le diaphragme 2 est fixé, de manière étanche, à sa périphérie entre les brides de deux bottiers 6 et 7 de manière à délimiter deux chambres 8a et 8b. Le bottier 6 présente un trou taraudé latéral 9 pour le raccordement d'un conduit d'admission de fluide sous pression (air comprimé par exemple) dans la chambre 8a. Sur le bottier 6 du vérin V est fixé, un dispositif dtentratnement manuel en rotation, fixe en translation par rapport à ce boitier. Ce dispositif d'entratnement manuel comporte un tube 10, coaxial à l'axe XX, pourvu à une extrémité 10a et extérieurement d'une encoche circulaire il dans laquelle viennent s1encas- trer deux contrebrides semi-circulaires 12, 13 fixées au boftier 6 par des boulons 14. Chaque contrebride porte sur leurs deux surfaces en contact avec les flancs lia et îlb de l'encoche 11 deux demi-anneaux 15 en un matériau à faible coefficient de frottement. Le tube 10 est pourvu, extérieurement, au milieu de sa longueur, de bras 16 situés dans un plan diamétral du tube 10 et inclinés par rapport à l'axe XX. Ce tube est percé près de son extrémité 12a d'une rainure 17. A l'intérieur du tube 10 est monté claveté coulissant un dispositif de transformation du mouvement rotatif du dispositif d'entratnement manuel en un mouvement de translation. Ce dispositif de transformation comporte un arbre 18 de diamètre D, pourvu intérieurement d'un alésage fileté 18a coopérant avec la tige filetée la prolongeant la tige de manoeuvre 1. Cet arbre 18 est monté coulissant dans le boitier 6 du vérin V de manière étanche par une garniture d'étanchéité 19. A son extrémité 18b, opposée à l'extrémité 18c coulissant dans le boftier 6, cet arbre 18 est pourvu extérieurement d'une gorge circulaire 20 de diamètre intérieur d. Dans la rainure 17 du tube 10, est monté coulissant dans un plan perpendiculaire à l'axe XX un dispositif manuel de solidarisation du dispositif d'entratnement manuel en rotation et du dispositif de transformation. Ce dispositif manuel de solidarisation se compose d'une pièce plane 21, portant d'un c8té un bras 22 de manoeuvre, parallèle à 1'axe XX, pourvu de l'autre côté d'une encoche 23 les faces planes de cette encoche se faisant face étant situées à une distance un peu supérieure au diamètre d de la gorge 20 mais inférieure au diamètre D de l'arbre 18. Cette encoche 23 est prolongée intérieurement par une encoche circulaire 24 de diamètre un peu supérieur au diamètre D de l'arbre 18.La pièce ce plane 21 a également sur sa face 21a un évidement 25 destiné à recevoir un petit ressort à lame 26 situé entre la pièce 21 et la rainure 17 et solidaire du tube 10. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant - mise en position débrayée du dispositif de commande manuelle (voir Fig. 1 et 2); En commande automatique, le mouvement de translation axiale de la tige due manoeuvre 1 est effectué par le vérin V dont la membrane 2 est solidaire, par l'intermédiaire des rondelles 3 et 40 de la tige de manoeuvre 1. En effet, en commande automatique, la tige creuse 18 est vissée à fond sur la tige la et la pièce 21 est telle que son encoche circulaire 24 est concentrique à l'arbre 19, le ressort 26 étant introduit dans l'évidement 25. Sous l'effet de la pression de l'air comprimé introduit dans la chambre 8a du vérin V par l'orifice 9, la membrane 2 est déplacée suivant la flèche F entratnant avec elle dans son mouvement la tige de manoeuvre 1 qui peut se déplacer axialement. En effet, la tige 1 et son prolongement la solidaire en translation de l'arbre 18 par son filetage 18a et celui-ci monté coulissant dans le tube 10, est également libre de coulisser axialement dans la pièce 24. - Mise en position embrayée du dispositif de commande manuelle (position en traits mixtes représentée à la Fig. 2) Lorsque l'on veut commander manuellement la tige de manoeuvre 1, quelque soit la position de cette tige, on fait tourner le tube 10 à l'aide des bras 16 provoquant ainsi le vissage ou dévissage de l'arbre 18 monté claveté coulissant à l'intérieur du tube 10 et vissé sur le prolongement la de la tige de manoeuvre 1. La rotation du tube 10 est possible car celui-ci est monté fixe en translation et mobile en rotation sur le bottier 6 du vérin V par les contrebrides 12 et 13 et les anneaux 15 à faible coefficient de friction. Lorsque la gorge 20 de l'arbre 18 vient en face de la rainure 17, on déplace la pièce 21 à ltaide du bras 22 dans le sens de la flèche f, le ressort 26 sortant de l'évidement 25 de sorte que les faces de l'encoche 23 de la pièce 21 s'introduisent dans la gorge 20 de l'arbre 18. La pièce 24 étant fixe en translation suivant l'axe XX, 1'arbre 18 est alors également fixe en translation suivant cet axe. En faisant tourner le tube 10 à l'aide des bras 16, 11 arbre 18 fixe en translation est solidaire en rotation avec le tube 10, tourne également, se vissant ou se dévissant sur le prolongement fileté la de la tige 1 de sorte que celle-ci subit un mouvement de translation axial commandé par la rotation manuelle du tube 10. Pour le retour en positionsdébrayée de la commande manuelle,afin d'éviter que l'arbre 18 ne dépasse du tube 10 en commande automatique, il suffit de visser à fond l'arbre 18 sur la tige filetée 1 et de déplacer la pièce 21 dans le sens inverse de la flèche f, l'encoche 24 devenant concentrique avec l'arbre 8 et le ressort 26 venant pénétrer dans l'évidement 25. Grâce au dispositif suivant l'invention, il est ainsi possible, avec un dispositif simple de commander manuellement I'entraînement en translation dhne tige normalement commandée au- tomatiquement. De plus, ce dispositif suivant l'invention est facilement embrayable ou débrayable puisqutil ne nécessite qu'un mouvement de translation de la pièce 21 par le bras 22 dans le tube 10. Grâce à la transformation du mouvement manuel de rotation du tube 10 en un mouvement de translation axiale de la tige 1 par un système vis-écrou (filetage 8a-tige filetée la), il est possible d'avoir un grand rapport de réduction suivant le pas des filetages permettant ainsi une manoeuvre facile de la tige de manoeuvre 1 même lorsque celle-ci est soumise à un effort élevé de sens opposé au sens du mouvement de la tige de manoeuvre 1. il permet également un verrouillage mécanique dans une position donnée de la tige de manoeuvre 1, car, lorsque le dispositif de commande manuelle est embrayé, l'arbre 18 est fixe et seul un mouvement de rotation du tube 10 peut modifier la position de la tige 1. Ceci présente également l'avantage d'interdire toute manoeuvre manuelle et automatique simultanée qui pourrait entrat- ner la rupture de certains organes. Un tel dispositif a de plus l'avantage de ne pas nuire au rendement du dispositif de commande automatique et la liaison étanche entre le dispositif de commande manuelle et le dispositif de commande automatique est facilement réalisée par une garniture d'étanchéité 19 placée dans le bottier 6 et s'appuyant sur l'arbre 18. Une variante consiste en ce que le dispositif de clavetage coulissant est obtenu par l'association de l'arbre 18, dont la surface extérieure a une section polygonale, et du tube 10 dont la surface intérieure a une section polygonale correspondante. Tout autre dispositif permettant un coulissement axial et un entrainement en rotation de l'arbre 18 par le tube 10 peut etre également employé. Un tel dispositif débrayable de commande manuelle d'entraînement en translation axiale d'une tige de manoeuvre peut être associé à toute commande automatique quelque soit son mode de cern mande > que ce soit à vérin pneumatique ou hydraulique ou un moteur électrique linéaire ou tout autre dispositif de commande d'une pièce en translation. REVENDICATIONS 1.- Dispositif débrayable de commande manuelle d'entraînement en translation axiale d'une tige de manoeuvre > et notamment d'une tige de manoeuvre de vanne, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (10-16) d'entrainement manuel en rotation, fixe en translation, un dispositif (10-18) de transFormation du mouvement rotatif du dispositif d'entratnement manuel en un mouvement de translation, ces deux dispositifs, entratnant la tige de manoeuvre (1), étant, entre eux, solidaires en rotation et pouvant être mobiles en translation axiale, un dispositif (17-21) manuel de solidarisation permettant la solidaisation en translation axiale de ces deux dispositifs. 2.- Dispositif débrayable suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'entratnement manuel est un tube(14 muni de moyens (16) d'entranement en rotation, solidarisés en translation à un bâti (6) fixe par au moins une contrebride (12-13). 3.- Dispositif débrayable suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le dispositif de transformation est un arbre creux (18) vissé sur la tige (la) de manoeuvre et monté claveté coulissant dans le dispositif d'entratnement manuel (10). 4.- Dispositif débrayable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif manuel de solidarisation est une pièce (21) coulissant dans une rainure (17) du dispositif d'entratnement manuel (10) et munie de deux encoches (23-24), l'une (24) de dimension telle quelle permette tout mouvement du dispositif de transformation par rapport à cette pièces et l'autre (23) de dimension telle qu'elle empêche tout mouvement transversal du dispositif de transformation par rapport à cette pièce (21). 5.- Dispositif débrayable suivant les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que le diamètre de l'une (24) des encoches de la pièce (21) permettant tout mouvement du dispositif de transformation est un peu supérieur au diamètre D extérieur de l'arbre creux (10) et le diamètre de l'autre encoche (23) étant inférieur au diamètre D extérieur de l'arbre creux mais extérieure de cet arbre creux (18). 6.- Dispositif débrayable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qutil est associé à un dispositif de commande hydraulique, ou pneumatique ou électrique de la tige de manoeuvre.