Brevet FR2357758A1 — publié le 19780203

La présente invention est relative à un dispositif d'enclenchement et de déclenchement mécanique d'une pompe réglant le niveau d'un liquide au moyen d'un flotteur porté par le liquide. On a besoin de dispositfs de ce genre par exemple dans les mines, où il faut pomper l'eau de mine accumulée dans ce qu'on appelle le puisard, lais les risques de production dJétin- celles empêchent d'y utiliser des interrupteurs électriques normaux pour la commande des appareils. Les dispositifs d'enclenchement et de déclenchement qu'on y a utilisés jusqu'à présent sont constitués par des systèmes de barres assez encombrants. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif du type initialement décrit, mais moins encombrant, simple et dtun fonctionnement sittr et précis. Conformément à l'invention, les déplacements sont commandés par un aimant permanent qui peut effectuer sur un support un mouvement alternatif sous l'action de deux allants permanents annexes qui sont situés à une certaine distance l'un de l'autre et se déplacent, sous l'action du flotteur, sur une tra- jectoire passant b proximité du premier aimant permanent. Lorsque le liquide atteint le niveau maximal admissible, l'un des deux allants permanents annexes, en déplaçant le premier aimant permanent dans un sens provoque l'enclenchement de la pompe tandis que c'est, en déplaçant le premier allant permanent dans l'autre sens que l'autre allant permanent annexe provoque le déclenchement de la pompe; Pour qu'après la manoeuvre d'enclenchement la pompe reste enclenchée Jusqu'd la manoeuvre de déclenchement, il convient que le premier aimant puisse être maintenue dans sa posi- tion correspondant à l'enclenchement. On utilise à cet effet, comme élément de maintien par action magnétique, un aimant permanent fixe ou une pièce en ier doux. En principe, on fait en sorte que les trajectoires des deux aimants annexes passent du mole coté du premier aimant et que les deux aimants annexes soient montés de telle ma nière que leurs p8les soient inversés, par exemple sur une tige qui peut monter et descendre verticalement et est portée par le flotteur. Il est préférable que la tige soit un tube en matériau non magnétique dans lequel les aimants annexes sont montés. Celui des deux aimants qui est placé le plus haut est déplaçable. gans un autre mode de réalisation avantageux; de 'inventions l'aimant déplaçable est fixé à une bande d'acier, de préférence à une bobine de bande d'acier qui peut se dérouler à partir d'un tambour rotatif monté à l'extrémité de la tige et le tambour est muni d'une enveloppe qui comporte une entre de con traie permettant de repérer la longueur de bande déroulée. lie réglage de la position de l'aimant déplaçable, qui permet de fixer l'une des limites du déplacement, peut s'effectuer en observant directement la bobine de bande d'acier. Comme support permettant le mouvement alterna, tif du premier aimant, il est particulièrement indiqué d'utiliser un palier de pivotement. Il est alors avantageux de donner au premier aimant la forme d'un commutateur à bascule dont les deux branches portent des pales magnétiques différents La transmission du mouvement de commande peut Titre effectuer en utilisant comme levier l1aimant pivotant agissant par exemple sur une goupille ou sur une barre déplaçcable axialement. La transmission du mouvement à la goupille peut titre directe ou indirecte, par l'intermédiaire d'un autre levier multipliant la force de commande. La nature de l'organe de commande mécanique sur lequel agit le dispositif suivant l'invention reste fondamentale- ment inchangée. Il est particulièrement indiqué d'utiliser ce dis- positif pour commander la soupape agissant sur le milieu assurant le fonctionnement d'une pompe hydraulique ou pneumatique. Des soupapes de ce type, permettant une multiplication de la force par un levier, sont déjà connues par les documents DT-PS I 073 823 et 1 921 166 de mole que par les prospectus édités par les construc teurs et n'ont pas besoin autre décrites davantage ici. Enfin, le dispositif suivant l'invention offre l'avantage de pouvoir constituer, en associaticn avec l'autre organe de commande, une unité de montage et, par conséquent, de pou- voir titre installé ou changé comme un tout. Le dispositif suivant l'invention est également utilisable notamment pour le contrôle de niveaux d'huile ou d'essence et pour le vidage par pompage de cavités dans lesquelles de liteau pénètre en cas de catastrophe. Le dessin représente un exemple de réalisation de l'invention. La figure I est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un dispositif de conande d'une pompe à fonctionnement pneumatique. La figure 2 est une vue par en-dessus et partiel- lement en coupe de certaines pinces du dispositif dans la position correspondant au déclenchement La figure 3 représente les pièces représentées dans la figure 2, lais dans la positon correspondant à l'enclenchement. La figure 4 est une coupe verticale d'autres pièces. La figure 5 est une vue par en-dessus des pièces représentées par la figure 4. Par l'intermédiaire d'un dispositif de support 1 schématiquement indiqué ou d'un dispositif de suspension 2 sch6- matiquement indiqué, un tube 3 est placé dans un liquide, dont le niveau ne doit pas s'élever au-dessus d'une hauteur déterminée, corne par xemple dans le puisard d'une mine souterraine. À son extrémité supérieure, le tube 3 est surmonté d'une pièce formant mitre, 4. Cette mitre 4 comporte en haut une ouverture 5 sur laquelle est fixé un autre tube 6 et sur le caté une soupape 9 fixée par une bride 7;et des vis 8. Le tube 3 contient un flotteur 10. Sur ce flotteur est rigidement fixée une tige Il, constituée par un tube quadrangulaire en matière plastique, qui traverse, par un ouverture, une paroi irontale 12 de l'ouverture 5. Un boulon transversal 15, situé à l'extrémité inférieure du tube 3, limite vers le bas la course du flotteur 10. La tige tubulaire 11 porte, à des hauteurs différentes, du cEté de la soupape 9, deux aimants permanents 14 et 15. L'aimant inférieur, 15, est fixé rigidement. L'aimant supérieur 14 est monté dans un blec 16 (Figure 4) adapté à la section intérieure de la tige 11, suspendu à une bande d'acier 17 et déplaçable vers le haat et vers le bas au moyen de cette bande d'acier. La bande d'acier 17 est une bobine de bande d'acier de commerce. Elle est enroulée sur un tambour 18 qui est monté dans une enveloppe 19 située à l'extrémité supérieure de la tige 11 et que l'on peut faire tourner au moyen d'une manette 20. Une fenêtre ménagée à la partie supérieure de l'enveloppe 19 permet de savoir de uelle lon- gueur la bobine de bande d'acier a été déroulée du tambour 18 et, par conséquent, de quelle hauteur le bloc 16 et l'aimant 14 sont descendus. Au niveau de la bride 7 ddjà mentionnée, une ouverture ménagée dans la paroi de la mitre 4 permet la pénOtra- tion dans la mitre 4, jusqu'à la tige Il, du dispositif suivant* schématiquement indiqué sur la figure 1 par la référence 22 t un support 23 monté sur la bride 7 porte un basculeur magnétique 24. À côté du basculeur 24 et parallèle à lui, la bride 7 porte également, sur une pièce 25, un levier à une branche 26 portant latéralement une poulie folle 27 qui s'engage sous l'une des branches de la pièce basculante 240 Le montage du levier 26 s'effectue au moyen de deux brides 28 rigidement fixées au levier 26 et entourant des deux cotés la pièce 25 et de/deux boulons-supports 29. Un ressort 30, fixé à l'extrémité du levier 26 et au pied de la pièce 25, tend à tirer le levier 26 dans la position haute indiquée par la figure 2, ce mouvement étant limité par la poulie 27, qui s'applique contre la surface inférieure de la pièce basculante 24, et par le choc de la pièce basculante 24 au niveau de son autre branche Passant entre les brides 28 et sortant de la pièce 25, une goupille 31, visible en coupe sur la figure 2, peut se déplacer dans le sens axial et porte, à son extrémité située dans la soupape 9, un corps de fermeture de soupape. Une vis de réglage 32, qui traverse le levier 26, est, au niveau de sa surface frontale, en contact avec l'autre extrémité de la goupille 31. Comme le montre la figure 3, l'axe 34 de la goupille 31 qui, lorsque le levier 26 est dans la position indiquée par cette figure, se trouve dans le prolongement de l'axe 33 de la vis de réglage 32, n'est qu'à une très faible distance a de l'axe du boulon-support 29. La figure 2 correspond au cas où le flotteur 10 et la tige Il occupent leur position estrtme la plus basse indiquée en traits plein. sur la figure 1. L'aimant supérieur est alors à la hauteur du dispositif 22, e'est-à-dire, puisque la tige il passe à proximité de l'une des branches de la pièce basculante 24, devant celle-ciO Cette branche 24 est constituée par une pôle magnétique sud. Elle est attirée par l'aimant 14 qui lui présente son pale nord. La figure 3 correspond au cas ou le flotteur 10 et la tige Il occupent leur position entre la plus élevée, indiquée en traits interrompus sur la figure 1.L'aimant inférieur 15 se trou v. alors devant la branche de la pièce ba@culante 24 qui est constitube par un pôle magnétique sud. Il lui présente son pôle sud et, par conséquent, le repousse. En mOrne tempe, l'autre branche du basculeur 24, qui est un pôle nord, est attirée par un autre aimant permanent fixe 35 qui lui présente son pale sud. La position de l'aimant supérieur 14 se règle au moyen de la manette 20, suivant la hauteur minimale que doit atteindre le liquide dont on règle le niveau. Lorsque le liquide s'élève jusqu'an niveau maximal prévu, l'aimant inférieur 15, soulevé par le flotteur jusqu'à la hauteur du dispositif 22, fait tourner, comme l'indique la fi gwre 3, l'une des branches du basculeur 24 vers la soupape 9. Cette branche, par l'intermédiaire de lapoulie folle 27, fait tourner le levier 26 à l'encontre de l'action du ressort 30. La vis de réglage 32, montée dans le levier 26, pousse alors la goupille 31 dans la soupape 9 Jusqu'à ce que le corps de fermeture de soupape monté sur la goupille 31 soit appliqué sur son siège.Le corps de fermeture de la soupape est alors appuyé avec une force suffisante, le rapport de transmission du levier 26 dotant élevé du fait que l'une de ces branches est égale à la longueur comprise entre les boulonssupport 29 et la paulie folle 27 et que son autre branche est égale à la distance a, beaucoup plus petite, comprise entre les boulonssupports 29,et l'axe géométrique 34 de la goupille 31.La force d'appui exercée résulte non seulement de la force de répulsion qui s'exerce entre le pale magnétique sud du basculeur 24 et l'aimant permanent 15, mais aussi de la force d'attraction qui s'exerceentre le pale magnétique nord du basculeur 24 et l'aimant permanent fixe 35, intervient du fait du pivotement du basculeur 24 vers l'aimant permanent 35 et assure seule le maintien de la fermeture de la soupape lorsque l'aimant permanent 14 s'est éloigné. La fermeture de la soupape provoque, d'une ma, nière connue qu'il n'est pas néccessaire d'expliquer davantage, l'ouverture d'une soupape de passage dans une canalisation de milieu sous pression alimentant une pompe d'injection. La pompe d'injection expulse le liquide. Le niveau du liquide s'abaisse et la tige Il portée par le flotteur 10 descend. Lorsque l'aimant permanent 14 arrive à la hauteur du dispositif 22, il fait tourner-le basculeur 24, à l'cacon- tre de la force de maintien exercée par l'aimant permanent 35, et le ramène à sa position indiquée par la figure 2. Le levier 26 suit le mouvement, sous l'action du ressort 30 et de la goupille 31, celle étant poussée par le milieu de pression qui se trouve en contact avec le corps de fermeture de la soupape. La pompe se déclenche et le pompage s'arrête. À la place de la pompe d'injection, qui peut entre actionnée pneumatiquement ou hydrauliquement, on peut utiliser également une pompe actionnée par un moteur pneumatique ou bydrau- liqueo REVENDICATIONS 1. Dispositif d'enclenchement et de déclenchement méca- nique d'une pompe réglant le niveau d'un liquide au moyen d'un flotteur porté par le liquide, caractérisé en ce que la commande des mouvements est assuré par un aimant permanent 24 effectuant, sur un support 23, des déplacements alternatifs sous l'action de deux allants permanents annexes 14, 15 qui sont situés à une certain. distance l'un de l'autre et se déplacent, sous l'action du flotteur 10, sur une trajectoire passant à proximité du premier aimant permanent 24. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trajectoires des deux aimants annexes )4, 15 passent du m@me côté du premier aimant 24 et en ce que les deux aimants anne- zes 14, 15 sont disposés de manière que leurs pôles soient inversés. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux aimants annexes 14, 15 sont montés sur une tige Il qui peut monter et descendre verticalement et est portée par le flotteur 10. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige 11 est un tube en matériau non magnétique dans lequel les aimants annexes 14, 15 sont montés 5. Dispositif selon l > une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'un, 15, des deux aimants annexes 14, 15 peut être déplacé le long de la tige 11. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'aimant déplaçable 15 est fixé à une bande d'acier 17, de préférence à une bobine de bande d'acier, qui peut se dérouler à partir d'un tambour rotatif 18 monté à l'extrémité de la tige 11. 7. Dispositif Belon la revendication 5, caractérisé en ce que le tambour est mumi d'une enveloppe 19 qui comporte une fenêtre 21 pour le contrôle de la lengaeur de bande d'acier d*- roulée. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier allant 24 peut Stre fait tenue dans sa position correspondant à l'enclenchement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un aimant permanent fixe 35 ou une pièce de fer doux est utilisé comme élément de maintien par action magnétique. lOo Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier aimant 24 est monté de manière à pivoter et est utilisé comme levier. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier aimant 24 a la forme d'un basculeur dont les deux branches portent des pôles magnétiques différents. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la pompe mentionnée est à commande hydraulique ou pneumatique et en ce que le premier aimant 24 actionne une soupape 9 dans la canalisation du milieu assurant le fonctionnement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qutil est constitué de manière à former une unité de montage.