Brevet FR2344938A1 — publié le 19771014

On sait que les lignes de traitement des conducteurs 6- lectriques isoles comportent un conduit disposé obliquement sur l'horizontale et dont la longueur peut dépasser 100 m. Le conducteur isolé traverse ce conduit d'un bout a l'autre, de manière que l'isolation du conducteur soit traite tout d'abord en présence de vapeur d'eau, puis dans de l'eau destinée à le refroidir. Pour des conducteurs électriques de grand diamètre, par exemple des câbles de quelques centimètres de diamètre, la vitesse d'avance normale du câble imposée par un cabestan qui tire le câble 9 la sortie de la ligne est relativement lente. Elle peut etre par exemple de 1 a 5 m. par minute. La mise en route d'une installation de ce genre est une opération compliquée. La ligne est tout d'abord remplie d'eau presque jusqu'à son niveau supérieur.L'ex tremité du cabale, raccordée a un cabale de tirage est alors introduite dans la partie supérieure de la ligne qui est remplie d'eau à peu près jusqu'a son extrémité supérieure et dont le segment supérieur constitué par un tube télescopique est ouvert. On procède à ce moment a la fermeture du tube télescopique et au remplissage de l'extrémité supérieure de la ligne par de la vapeur d'eau pendant que l'extrudeuse, qui dirige la matière isolante sur le cable, et le cabestan de tirage du cible, sont mis en route.On fait ensuite baisser progressivement le niveau de l'eau en introduisant au fur et a mesure de la vapeur dans la partie supérieure de la ligne, tout en maintenant la plupart du temps la vitesse d'avance du cable a une vitesse inférieure a la normale. Le réglage de cette vitesse d'avance du cabale, de meme que le réglage du débit de vapeur, et celui de l'abaissement du niveau de l'eau, doivent etre coordonnés et conduits de façon a éviter toute irrégularité brusque dans le fonctionnement de l'installation.Lors de l'arrêt de la ligne, il est avantageux de procéder de façon inverse, c'est- -dire de faire remonter progressivement le niveau de l'eau depuis sa valeur normale située a peu près au milieu de la ligne jusqu'à son extrémité supérieure. Pour régler ces opérations, on utilise actuellement des dispositifs de réglage qui comprennent des vannes de remplissage et de vidange de la ligne actionnées par un signal de commande, un premier circuit de réglage ayant un domaine de réglage étendu, un second circuit de réglage ayant un domaine de réglage restreint et un inverseur, chaque circuit comprenant lui-même un émetteur d'un signal de mesure, un émetteur d'un signal de consigne et un comparateur élaborant un signal de commande, qui est transmis a l'inverseur, lequel dirige vers les dites vannes le signal de commande provenant de l'un ou de l'autre des comparateurs. La présente invention a pour objet un dispositif de réglage de ce genre. Avec les dispositifs connus jusqu'a maintenant, on agit, lors de la mise en route, sur la valeur de consigne émise par l'émetteur du premier circuit de réglage, de façon que le niveau réglé par ce premier circuit baisse progressivement depuis une valeur correspondant au remplissage pratiquement total du conduit jusqu'a la valeur correspondant aux conditions de fonctionnement normal, c'est-a-d-ire une valeur moyenne située entre les deux prises de mesure du second circuit. Lors de l'arrêt de la ligne, on procède en sens inverse, en faisant remonter le niveau de consigne jusqu'a l'extrémité supérieure du conduit.Ces dispositifs doivent être manoeuvrés lors de la mise en route de la ligne et lors de son arrêt, de façon a commander en même temps plusieurs paramètres, notamment la vitesse du cabale, la variation du signal de consigne du premier circuit, le débit de vapeur introduit dans le conduit et, le cas echéant, sa pression, tout en surveillant le débit de l'extrudeuse. Ces opérations délicates sont exposées a des risques de fausse manoeuvre nécessitant l'arrêt de la ligne, ce qui entraine la perte de longueurs de cabre qui peuvent être assez grandes et exige une nouvelle remise en route. Le but de la présente invention est de simplifier les opérations de mise en route des lignes de traitement des câbles de grand diamètre, tout en augmentant la fiabilité de l'installation et en garantissant la qualité de l'isolation des parties finales du cable au moment de l'arrêt de la ligne. Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que l'émetteur du signal de consigne du premier circuit de réglage est relié à un organe d'entrainement du conducteur 6- lectrique isolé de manière que le signal de consigne qu'il émet soit automatiquement fonction de la vitesse d'avance dudit conducteur. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de réglage selon l'invention. La fig. 1 est un schéma géntral de la ligne de production et du dispositif de réglage, la fig. 2 un schéma d'un des organes du dispositif représenté à la fig. 1, et la fig. 3 un graphique illustrant le fonctionnement des vannes de remplissage et de vidange de la ligne. La fig. 1 montre schématiquement une ligne de traitement 1 comprenant un tube de grande longueur disposé obliquement et pourvu de dispositifs d'étanchéité à son extrémité supérieure 2 et à son extrémité inférieure 3. Cette ligne 1 est parcourue de bout en bout par un cible 4 qui est revêtu d'une isolation 5 sur une partie de sa longueur. Le cSble est tiré å l'extrémité aval de la ligne par un cabestan a moteur 6 dont la vitesse de rotation est mesurée par un donneur d'impulsions 7. A son extrémité-aval, le conduit 1 est raccordé a une tubulure 8 servant au remplissage et a la vidange du tube par l'eau de refroidissement.Une vanne de drainage 9 permet la vidange du conduit 1 et deux vannes de remplissage 10 et Il permettent l'introduction de l'eau a l'int6- rieur de la ligne. Ces vannes sont des vannes a commande pneumatique. On voit, d'autre part, en 12, une tubulure d'introduction de vapeur raccordée l'extrémité supérieure du conduit 1, cette tubulure étant alimentée en vapeur a partir d'une chaudière sous une pression qui est variable de cas en cas. Le dispositif de réglage proprement dit comporte un premier circuit ayant un domaine de réglage étendu. Ce circuit comprend des prises de mesures 13 et 14 a l'extrémité supérieure et a l'extrémité inférieure du conduit. La différence de pression d'eau entre les deux points 13 et 14 est mesurée par le détecteur 15 qui émet un signal de mesure sous forme d'une pression. Celleci atteint par exemple 1 at. si la différence de pression entre les points 13 et 14 est nulle, c'est- -dire si le niveau d'eau a l'intérieur du tube 1 se trouve au point 13, elle atteint par exemple 0,2 at, si le niveau de l'eau se trouve au point 14. Le signal de mesure du premier circuit est conduit, d'une part, a un organe d'affichage 16 qui affiche au moyen d'un index 17 le niveau mesuré, et d'autre part, a un pressostat 18 qui constitue un organe de sécurité et qui, comme on le verra plus loin, empêche le remplissage exagéré du tube. Il est également conduit a un comparateur 19. Ce comparateur 19 reçoit aussi un signal de consigne émis par un émetteur 20 qui sera décrit plus loin en détail. Le Signal qu'il émet est transmis au dispositif d'affichage 16 dont l'index 21 affiche la valeur de consigne. Dans le comparateur 19, les pressions émises par l'organe de mesure 15 et par l'émetteur du signal de consigne 20 sont comparées et le résultat de la comparaison est envoyé sous forme d'un signal de commande constitué par une pression dans la partie aval du premier circuit de réglage.Ce signal de commande pourra également varier entre 0,2 at. et 1 at. I1 sera, par exemple égal a 0,4 at. si la pression mesurée en 15 est égale a la valeur de consigne donnée par 20, inférieur a 0,4 si la pression mesurée en 15 est supérieure a la valeur de consigne et, inversement, supérieur a 0,4 si le signal émis par 15 est inférieur a la valeur de consigne. Le signal de commande est conduit a travers un inverseur 22 constitué par une électro-vanne a trois voies dont le rOle sera expliqué plus loin, à travers un organe de déclenchement de sécurité 23 et a travers une seconde électro-vanne 24 aux entrées des trois vannes pneumatiques 9, 10 et 11. On notera que 1'électro-vanne 24 est commandée par un signal sortant du pressostat 18.Si la pression dans le circuit 15, 18, 19 atteint la valeur maximum de 1 at. indiquant le remplissage complet du tube, le pressostat commute l'électro-vanne trois voies 24 sur une entrée de pression 25 qui, dans l'exemple décrit, est de 0,4 at. Cette pression agissant sur le signal de commande provoque alors la fermeture immédiate des trois vannes 9, 10 et 11. Le dispositif décrit comporte un second circuit de réglage ayant un domaine de réglage restreint. Ce second circuit comprend aussi deux prises de pression : une prise de pression supérieure 26 et une prise de pression inférieure 27. Ces deux prises de pression se trouvent le long du conduit 1, à faible distance l'une de l'autre au voisinage du milieu du conduit. La diffF- rence de niveau entre ces deux prises sera par exemple de 1 m. et elles seront placées de part et d'autre du niveau que l'eau doit atteindre normalement lorsque la ligne est en service. La mesure du niveau de l'eau dans le tube 1 a partir du point 27 est effectuée dans l'appareil 28 qui est un émetteur d'un.signal de mesure fonctionnant comme l'émetteur 15.Le signal de mesure émis par l'appareil 28 est affiché par un dispositif d'affichage 29 dont l'index 30 se déplace en fonction de la pression qui règne dans le circuit 28-29. La pression régnant dans ce circuit agit également sur des comparateurs 31 et 32, ces appareils étant semblables a l'appareil 19. Ils sont également soumis a l'action d'un signal de consigne émis par un émetteur 33 lequel est un appareil réglable a main et qui est ajusté en permanence sur la valeur que le niveau de l'eau doit atteindre dans les conditions de fonctionnement norma les de la ligne. La pression fournie sous forme d'un signal de consigne par l'émetteur 33 est affichée au moyen de l'index 34 sur l'appareil 29 et transmise aux deux comparateurs 31 et 32.Comme on le voit au schéma, le comparateur 31 émet un signal de commande qui est transmis a un pressostat 35 capable de commander, d'une part, l'inverseur 22, et d'autre part, un interrupteur 36 branché dans une ligne électrique reliant le donneur d'impulsions 7 a l'é- metteur 20. Le comparateur 32 compare le signal de mesure provenant de 28 avec le signal de consigne provenant de 33 et émet en direction de l'inverseur 22 un signal de commande sous forme d'une pression dont la valeur sera également par exemple de 0,4 at. lorsque le signal de mesure émis par 28 est égal au signal de consigne émis par 33,sera inférieure a cette valeur lorsque le signal de mesure indique entre les points 27 et 26 un niveau supérieur a la consigne mais sera supérieure a 0,4 at. si, inversement, le niveau mesuré par l'appareil 28 entre les prises 26 et 27 est inférieur au niveau de consigne fixé par 33. Avant de décrire plus en détail l'émetteur du signal de consigne variable 20, on va expliquer comment les vannes 9, 10, 11 réagissent au signal de commande qui sort de l'inverseur 22 et qui provient, soit du comparateur 19, soit du comparateur 32 selon la position de cet inverseur. La fig. 3 illustre le degré d'ouverture et de fermeture de chacune des vannes 9, 10 et 11 en fonction de la pression du signal de commande. On voit que pour une pression de 0,4 at. les trois vannes sont fermées. La vanne de drainage 9 s'ouvre progressivement si la pression de commande baisse et atteint un taux d'ouverture égal a 1 lorsque la pression du signal de commande atteint 0,2 at. En revanche, si la pression du signal de commande augmente au-delà de 0,4, la vanne 10 commence a s'ouvrir et atteint un taux d'ouverture égal a 1 pour une pression de 0,8 at.Cette vanne 10 est destinée a assurer le réglage fin du niveau en compensant les fuites au joint aval. Si la différence entre le niveau mesuré et la valeur de consigne est telle que la pression du signal de commande dépasse 0,8 at., alors, la vanne 11 s'ouvre également afin d'augmenter le débit d'eau qui pénètre dans la ligne. Cette vanne 11 atteint son taux d'ouverture maximum lorsque le signal de commande atteint une valeur de 1 at. L'émetteur du signal de consigne 20 tel qu'il est repré senté a la fig. 2, comporte un moteur 37 qui est alimenté par les impulsions provenant de l'émetteur 7. On voit également a cette fig. 2, l'interrupteur 36 intercalé dans la ligne reliant l'émet- teur 20 à l'émetteur 7. Les impulsions provenant de l'émetteur 7 sont transmises a une mémoire 38 qui les enregistre de façon a pouvoir les restituer au moteur 37 lors de l'arrêt de la ligne comme on le verra plus loin. Le moteur 37 comporte un rotor sur l'arbre 39 duquel est calée une came 40. Cette came coopère avec un piston 41 qui actionne un détendeur 42.Ce détendeur pneumatique est ali menté par une pression d'air constante et règle dans sa tubulure de sortie 43 une pression variable suivant la position du piston 41 et par conséquent suivant l'orientation de la came. La tubulure 43 est celle qui transmet le signal de consigne a l'indicateur 16 et au comparateur 19. Le profil de la came 40 est déterminé de façon a restituer la variation du niveau de l'eau en fonction de l'avance du cible dans la ligne telle qu'on désire l'avoir en réalité au moment du démarrage de la ligne. En effet, si les déplacements du piston 41 en fonction de l'angle dont la came a tourné depuis sa position initiale, correspondent aux niveaux successifs d'un point quelconque du cabre en fonction de la distance entre ce point et l'extrémité supérieure de la ligne, il suffit que la vitesse de rotation de la came soit proportionnelle à la vitesse d'avance du cible donc a la vitesse de rotation du cabestan 6, pour que, quelque soit cette vitesse le niveau de consigne déterminé par l'émetteur 20, soit le même que celui d'un même point du cible pendant toute la durée de fonctionnement de l'émetteur 20. Si ce point est, par exemple celui qui marque le début de l'isolation, l'metteur 20 réglera le niveau de l'eau dans le tube de façon qu'il atteigne constamment le début de l'isolation.Cette correspondance entre le début de l'isolation et le niveau de l'eau sera maintenue même si, pour une raison quelconque, on modifie la vitesse de tirage du cible au cours de la mise en route. En effet, le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante : le schéma de la fig. 1 représente une situation dans laquelle le niveau 44 de l'eau se trouve au voisinage de la prise de mesure 13 et l'isolation du cible atteint également ce niveau. La came 40 est dans sa position de départ, le piston 41 étant en contact avec son point de rayon minimum, de sorte que la pression dans le circuit 20, 16, 19 est égale a 1 at. comme l'indique l'index 21. Dès la mise en route du cabestan 6 et de ltextru- deuse qui forme l'isolant 5, la came 40 est entraînée par le moteur 37 et la pression dans le circuit 20, 19 diminue. La pression du signal de commande baisse au dessous de 04, ce qui provoque l'ouver- ture de la vanne de drainage 9 et par conséquent la baisse du niveau 44.La descente du niveau 44 dans le conduit 1 reste coordonnée avec celle du début de l'isolation 5 quelle que soit la vitesse de tirage du cable. Cette vitesse peut donc être pilotée a volonté par exemple en fonction du débit de vapeur dan-s la tubulure 12. Après que le niveau de l'eau a atteint le point 26, le signal de mesure émis par l'émetteur 28 a une valeur inférieure a 1 at. et l'index 30 se déplace vers le bas a la rencontre de l'index 34 qui est fixe et indique la valeur de consigne que lton a ajustée définitivement au moyen de l'émetteur 33. Lorsque la pression du signal de mesure dans le circuit 28, 29, 31, 32 atteint la pression de consigne déterminée par l'émetteur 33, le comparateur 31 actionne le pressostat 35 qui émet un signal électrique actionnant l'inverseur 22 et l'interrupteur 36. Le moteur 37 s'arrête et des ce moment, c'est le comparateur 17 qui envoie son signal de commande a travers l'inverseur 22 et l'electro-vanne 24 aux vannes 9, 10 et 11. La mise en action du second circuit de réglage s'effectue donc automatiquement. La came 40, qui a effectué une rotation de l'ordre de 300 , reste immobile, pendant la durée de fonctionnement normale de la ligne et le niveau est maintenu constamment a la valeur de consigne donné par l'émetteur 33 quelle que soit la vitesse du câ- ble. C'est le comparateur 32 qui agit pour régler la vanne 10 de manière a compenser les fuites qui se produisent immanquablement au joint aval. Si, maintenant, on désire provoquer l'arrêt de la ligne, il est important que la longueur d'isolant qui se trouve a ce moment dans la zone de vapeur, ne reste pas en contact avec cette vapeur au-del du temps nécessaire à la réticulation. L'isolant doit en effet être refroidi après un temps déterminé. Pour cela, lorsque le cabestan 6 est arrêté on provoque manuellement la mise en action de l'inverseur 22 et l'enclenchement d'un interrupteur 45. La mémoire 38 commande alors le moteur 37 a une vitesse de rotation correspondant à la vitesse a laquelle le câble avançait avant l'arrêt, mais dans le sens inverse du sens de rotation adopté lors du démarrage.La came qui se trouve alors en contact avec le piston 41 par un de ses points correspondant a la fin de sa course tourne en provoquant un déplacement du piston 41 vers la gauche, de façon que la pression dans le circuit 43 augmente progressivement. Le niveau de consigne commandé par l'émetteur 20 augmente et les vannes 10 et 11 reçoivent du comparateur 19 un ordre d'ouverture. Dès lors, le niveau de l'eau s'élève dans la ligne à une vitesse qui correspond a la vitesse d'avance du câble avant l'arrêt, de sorte que les points successifs de l'isolant plongeront dans l'eau de refroidissement au moment précis ou ils l'auraient fait si la ligne avait continué a marcher. Les derniers mètres de l'isolant sont donc traités dans des conditions normales. Dès que le conduit 1 est plein, le pressostat 18 détecte la pression maximum admissible pour le signal de mesure donné par 15 et commute l'électro-vanne 24 sur la source de pression 25, ce qui, comme on l'a vu plus haut, provoque la fermeture des trois vannes 9, 10 et 11. REVENDICATIONS : 1. Dispositif de réglage du niveau de l'eau dans une ligne de traitement de conducteurs électriques isolés, comprenant des vannes de remplissage et de vidange de la ligne actionnées par un signal de commande, un premier circuit de réglage ayant un domaine de réglage étendu, un second circuit de réglage ayant un domaine de réglage restreint et un inverseur, chaque circuit comprenant lui-même un émetteur d'un signal de mesure, un émetteur d'un signal de consigne et un comparateur élaborant un signal de commande, qui est transmis a l'inverseur, lequel dirige vers les dites vannes le signal de commande provenant de l'un ou de l'autre des comparateurs, caractérisé en ce que l'émetteur du signal de consigne du premier circuit de réglage est relié a un organe d'entratnement du conducteur électrique isolé de manière que le signal de consigne qu'il émet soit automatiquement fonction de la vitesse d'avance du dit conducteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second circuit de réglage comporte un organe de commande automatique de l'inverseur piloté par le signal de mesure du second circuit de manière a transmettre aux vannes le signal de commande du comparateur du second circuit au moment ou le signal de mesure du second circuit atteint la valeur de consigne donnée par le second circuit de réglage. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les circuits de réglage sont des circuits pneumatiques, caractérisé en ce que l'émetteur du signal de consigne du premier circuit de ré- - glage comporte une came rotative actionnant le piston d'un réducteur de pression et en ce que ladite came est entraînée en rotation par un moteur a impulsions piloté par l'organe d'entratnement du conducteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur a impulsion est agencé de façon que la came ef o fectue une rotation de l'ordre de 300 dans un sens déterminé pen- dant que le conducteur avance d'une longueur correspondant a approximativement la moitié de la longueur de la ligne. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par une mémoire qui enregistre en permanence la vitesse du conducteur dans la ligne et par une connexion entre ladite mémoire et le mo teur a impulsion de manière que la mémoire commande une rotation de la came dans le sens contraire a celui qui commande l'organe d'entraînement du conducteur. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par un interrupteur (36) commandé par l'organe de commande automatique de l'inverseur de manière a couper la liaison entre le moteur a impulsion et l'organe d'entraînement du conducteur au moment de l'inversion.