Brevet FR2451529A1 — publié le 19801010

La présente invention concerne un dispositif de commande pour deux obturateurs montés en série sur une meme conduite, particulièrement destiné aux robinets sphériques d'une installation de centrale hydraulique de haute chute. Dans de telles installations équipées de turbines à distributeurs fixes ou de turbines pompes, il est prévu par sécurite de disposer deux robinets en série pour protéger la machine hydraulique, le robinet amont constitue ltorgane de sécurité pour les fermetures d'urgence s'il se produit un accident sur le robinet aval ou sur la conduite aval ; dans ce dernier cas la fermeture est dite à "gueule bée". Le robinet aval assure les manoeuvres normales d'ouverture et de fermeture. Jusqu'à présent la commande des obturateurs de ces robinets était réalisée de façon classique, comme pour les robinets simples, c'est à dire au moyen de vérins hydrauliques ancres au sol dans le béton, ou fixés sur le corps du robinet. La figure 1 représente, de façon simplifiée, une commande usuelle par vérin ancré dans le béton. La commande traditionnelle représentée ici pour un robinet simple comprend un (ou daux) vérins, agissant sur une extrémité (ou sur les deux) des tourillons de l'obturateur. Chaque vérin 4 applique un couple au tourillon par l'intermédiaire d'un levier I claveté sur le tourillon 2. La chape d'extrémité de la tige du piston oscille autour d'un axe 3 fixé au levier 1. Le cylindre du vérin 4 oscille autour de llaxe 5 d'une chape ancrée dans le béton. Dans les installations à deux robinets en série, on trouve deux équipements de commande identiques. Les efforts mis en jeu pour la manoeuvre d'un obturateur peuvent dépasser cent tonnes. Les massifs de béton doivent donc être capables de supporter des suppléments de traction et de compression, ce qui impose de comateux travaux de génie civil. On emploie aussi de façon connue des vérins fixés directement sur le corps du robinet ; le brevet français 1.363.146 illustre une telle commande pour le cas d'unrobinet simple. Dans cette disposition, les brides de fixation des vérins attenantes au corps compliquent beaucoup les formes géométriques. Des concentrations de contraintes apparaissent au droit des renforcements et entrainent un surdimensionnement, donc un coût plus élevé que celui d'un corps dont les formes restent voisines d'une coque sphérique. La présente invention apporte une solution nouvelle comportant un corps de forme simple et évitant d'appliquer les efforts de manoeuvre aux fondations. L'invention stapplique donc à un dispositif de commande de deux obtura teurs montés en série sur une meme conduite, chaque obturateur tournant sur des tourillnns portés par un corps fixe, en vue de manoeuvrer indépendamment l'un ou l'autre des deux obturateurs, chacun au moyen d'au moins un vérin articulé d'une part à l'extrémité d'au moins un levier de manoeuvre solidaire d'un tourillon extérieurement au corps. Selon l'invention chaque vérin de manoeuvre d'un obturateur est articulé d'autre part sur le corps fixe portant l'autre obturateur, et dans la zone supportant es tourillons de cet autre obturateur. Selon une forme particulière de réalisation de l'invention, chacun des deux obturateurs n1 est muni que d'un seul levier de manoeuvre disposé respectivement chacun sur un côté différent- de l'ensemble, chaque vérin de manoeuvre d'un obturateur étant articulé sur le corps fixe autour de l'extrémité du tourillon opposé au levier de l'autre obturateur. L'invention ser mieux comprise en se référant à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemples et représentés par les autres figures annexées. Les figures 2 et 3 représentent en vue extérieure deux robinets sphériques montés en série sur une même conduite, avec des commandes d'obturateurs réalisées selon l'invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale. La figure 3 est une vue de dessus, avec une vue partielle en coupe. Les figures 4 et 5 représentent, dans les mêmes conditions que les figures 2 et 3, une variante de réalisation dans lesquels les axes de rotation des deux obturateurs sont perpendiculaires. avec La figure 6 représente, en élévation latérale/des coupes partielles, une application particulière au cas d'un robinet double à deux obturateurs dans un même corps. On se référera tout d'abord à l'ensemble des figures 2 et 3 où deux robinets sphériques 10 et 20 sont montés en série sur une conduite figurée simplement en traits mixtes aux deux extrémités de l'ensemble. Les deux robinets sont -séparés par une manchette de démontage 7. Le robinet 10 comporte, de façon usuelle, un obturateur interne 11, porté par cieux tourillons 12 et 13 tournant librement dans des paliers étanches formés dans des bossages du corps 10. Les tourillons 12 et 13 font saillie à l'extérieur du corps 10. De façon tout à fait analogue le robinet 20 comporte un obturateur 21, invisible sur les figures, et tournant sur des tourillons 22 et 23 faisant saillie à l'extérieur du corps 20. La rotation de 900 entre les positions ouverte ou fermée de l'obturateur 11 est commandée par un levier 15 claveté sur le tourillon 13.L'extrémité du levier 15 est articulée en 16 sur la tete de la tige 17 d'un vérin de manoeuvre 18. Le corps du vérin 18 est articulé sur le tourillon 22 de l'obturateur 21. De façon symétrique, un vérin 28 dont le corps est articule sur le tourillon 12 de l'obtura- teur 11, a sa tige 27 articulée en 26 sur le levier 25 de l'obturateur 21. Sur la figure 3 le vérin 18 est représenté en position totalement développée, ce qui correspond à la position de pleine ouverture de ltobturateur 11, le vérin 28 est au contraire représenté en position complètement rétractée, ce qui entraine la pleine fermeture de l'obturateur 21. On notera dans Ia disposition qui vient d'être décrite, que les efforts de manoeuvre ne constituent que des efforts internes. Les fondations ne supportent aucun de ces efforts. Les efforts de manoeuvre passant dans le corps n'exigent en outre aucun renforcement spécial puisqu'ils restent faibles devant les réactions d'appui de l'obturateur. Le corps se rapproche ainsi d'une coque axisymétrique et comporte des renforcements axisymétriques, ce qui permet un dimensionnement optimal et une meilleure utilisation de la matière. On pourra aussi noter un important gain d'encombrement par rapport a' une disposition usuelle rappelée à la figure I, ainsi que par rapport à la disposition à servomoteur incorporé au corps de chaque robinet comme décrit par le brevet français 1.363.146. La variante de réalisation représentée aux figures 4 et 5 permet de conserver la symétrie des efforts de manoeuvre de chaque obturateur, avec deux vérins agissant en parallèle sur chacun de ses deux tourillons. Ici chacun des tourillons 12 et 13 de l'obturateur Il porte un levier identique 15, articulé sur la tige 17 de l'un des deux verins 18 atinlentés en parallèle. Le corps de chaque vérin 18 est articulé sur un faux tourillon 39 d'axe parallèle aux tourillons 12 et 13, et solidaire du corps 30 du deuxième robinet. Les deux vérins 18 sont ici représentés en position complètement déployée, correspondant à la position de pleine ouverture de l'obturateur 11. Dans le corps 30 l'obturateur 31, invisible sur les figures, tourne sur des tourillons 32 et 33 d'axe perpendiculaire à celui des tourillons 12 et 13 de l'obturateur 11. Un levier 35 est claveté sur chacun des tourillons 32 et 33, et est articulé à la tige d'un vérin 38. Le corps de chaque vérin 38 est articulé sur un faux tourillon 19 draye parallèle aux tourillons 32 et 33, et solidaire du corps 10. Les deux vérins 38 sont représentés en position complètement rétractée, correspondant à la position de pleine fermeture de l'obturateur 31. Bien entendu l'invention ntest pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit a' titre d'exemple, mais elle couvre également les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des variantes dtexécution, ou par l'utilisation de moyens équivalents. C'est ainsi que la description qui a été décrite pour deux robinets séparés comme rerrésentés sur les figures 2 et 3, ou 4 et 5, s'applique de façon absolument analogue pour le cas d'un robinet double, å deux obturateurs dans le meme corps comme représenté à la figure 6. Ici aussi le vérin 48 de commande de l'obturateur sphérique 41 est articulé sur le tourillon libre 52 de l'obturateur 51. La tige 47 du vérin 48 est articulée en 46 sur le levier 45 de manoeuvre du tourillon 43 et de 1-' obturateur 41. Un montage symétrique, de l'autre coté de lten- semble, est utilisé pour la manoeuvre de l'autre obturateur 51. REVENDICP;PIONS 1.- Dispositif de commande de dev obturateurs montés en série sur une même conduite, chaque obturateur tournant sur des tourillons portés par un corps fixe, en vue de manoeuvrer indépendamment l'un ou l'autre des deux obturateurs, chacun au moyen dtau moins un vérin articulé d'une part à ltextrémité d'au moins un levier de manoeuvre solidaire d'un tourillon extérieurement au corps, caractérisé par le fait que chaque vérin de manoeuvre d'un obturateur est articulé d'autre part sur le corps fixe portant l'autre obturateur, et dans la zone supportant les tourillons de cet autre obturateur. 2.- Dispositif de commande selon revendication 1, caractérisé par le fait que chacun des deux obturateurs n'est muni que d'un seul levier de manoeuvre disposé respectivement chacun sur un c8té différent de l'ensemble, chaque vérin de manoeuvre d'un obturateur étant articulé sur le corps fixe autour de ltextrémité du tourillon apposé au levier de l'autre obturateur. 3.- Dispositif de commande selon revendication 2, dans le cas où les axes de rotation des obturateurs sont parallèles, caractérisé par le fait que les articulations des vérins de manoeuvre respectivement sur le levier d'un obturateur et sur le tourillon de l'autre, sont des articulations cylindriques. 4.- Dispositif de commande selon revendication 1, caractérisé par le fait que chaque vérin dtun obturateur est articulé sur le corps fixe portant autre obturateur autour d'un faux tourillon solidaire du corps, parallèle à l'axe de rotation de l'obturateur manoeuvré, et disposé sensiblement dans le plan transversal contenant l'axe de rotation de cet autre obturateur.