Brevet FR2507279A1 — publié le 19821210

Dispositif électrique et/ou électromagnétique de verrouillage et de déverrouillage d'obturateurs de canalisations de fluides. L'invention concerne un dispositif électrique et/ou électromagnétique de verrouillage et de déverrouillage d'obturateurs de canalisations de fluides . L'obturateur est manoeuvre manuellement ou mécaniquement en position ouverte ou fermee. On connait déjà des moyens de manoeuvre d'obturateurs tels que motoréducteurs, vérins pneumatiques ou hydrauliques rotatifs ou non. On connait également des obturateurs électromagnétiques à translation en tout-ourien communément dénommes électrovannes constitués d'un électro-aimant à noyau plongeur agissant soit directement soit indirectement sur la vanne à commander. Il existe aussi des dispositifs de manoeuvre de sécurité èlectropyrohriIquesdont la legislation sévère limite l'emploi. Ces moyens ne recouvrent pas l'ensemble des besoins à la fois techniques et économiques. La présente invention a pour but de fournir un moyen susceptible de répcn- dre aux besoins techniques et économiques non satisfaits. L'invention telle qu'elle est décrite dans les revendications vise à résoudre le problème de verrouillage et de deverrouillage et de manoeuvre des obturateurs tournants, à boisseau cylindrique, cônique, lenticulaire, à papillon, des obturateurs à guillotine, à clapet de retenue, à soupape, à piston etc... en agissant sur un levier de démultiplication de l'effort de manoeuvre coopérant avec un moyen mécanique de rappel dudit levier provoquant l'ouverture ou la fermeture de l'obturateur lorsque l'on déverrouille électriquement une ventouse magnétique assurant le maintient de la position normale de l'obturateur par immobilisation dudit levier de manoeuvre. Les avantages obtenus grâce à cette invention sont les suivants - très faible force électro-magnétique necessaire pour verrouiller l'obturateur grace à la démultiplication par levier; - extrêmement faible consommation électrique par fuites magnetiques quasiment négligeables; - très grande fiabilité. Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détails en référence aux dessins annexés dans lesquels - les fig.1,2,3 et 4 représentent schematiquement les ventouses magnétiques les plus courantes; - la fig. 5 représente le schéma d'une ventouse magnétique de verrouillage radial de type connu; - les fig. 6 et 7 représentent schématiquement en vue de dessus et en vue en élévation, un exemple de commande automatique d'obturateur à boisseau selon l'invention; - la fig. 8 représente un exemple selon l'invention, de manoeuvre d'un obturateur à guillotine; - la fig. 9 représente un exemple selon l'invention de manoeuvre d'un obturateur a clapet de retenue; - la fig. 10 représente schematiquement un exemple selon l'invention, de manoeuvre automatique d'un obturateur à soupape. Sur la figure 1 on a représenté une ventouse électromagnétique la plus simple. Elle est constituée par un cylindre 1 en fer doux ou en materiau magnétique permanent entouré d'une bobine 2 attirant une plaque de fermeture de champ 3 constituée du même matériau ou de l'inverse. Sur les figures 2 et 3 représentant également des ventouses magnétiques, l'aimant 4,5, est en forme de fer à cheval, il coopère avec la bobine 8 - 9,10 Ce type d'aimant permet de mieux refermer le champ sur la plaque 6,7, et le rendement est considérablement amélioré. La figure 4 représente schématiquement la ventouse magnétique la plus utilisée industriellement. Elle est constituée par un cylindre 11 carotté tubulairement, dont la partie centrale 12 sur laquelle s'enroule la la bobine 13, peut être constituée en matériau magnétique permanent ou en fer doux selon les besoins de même que la plaque de fermeture de champ 14. Les diverses bobines sont calculées en fonction des besoins. Ces calculs;sont bien connus de l'homme de l'art et ne nécessitent pas de développement particulier. La figure 5 represente schématiquement un type spécial de ventouse dénommée "verrouilleur/déverrouilleur radial" à coincement anti-rotatiön à billes qui s'applique également à l'objet de l'invention. L'entralne- ment en rotation de la plaque de fermeture de champ 14 peut être assurée par un ressort de torsion ou tout autre moyen mécanique ou autre connu. La pl-aque 14 peut etre directement accouplée à l'axe de l'obturateur à entraSner pour ltouverture ou la fermeture de la canalisation. Elle est normalement immobilisée en rotation par des billes de coincement coopérant avec une rampe . Les billes de coincement sont libérées lorsque lorsque la bobine 16 est mise sous tension et attire la plaque de fermeture de champ. Un ressort de compression 17 repousse la plaque 14 en position de verrouillage. Une telle ventouse peut être utilisée pour la commande automatique directe d'obturateurs tournants. Comme il s'agit généralement de manoeuvres de sécurité, le réarmement est effectué manuellement. Le déverrouillage des leviers d'entrainement d'obturateurs tournants maintenus verrouillés par une ventouse magnétique peut s'effectuer soit par impulsions électriques, soit par suppression de de l'alimentation de l'electro-aimant (annulation de champ). Sur les figures 6 et 7 on a représente schématiquement un exemple de manoeuvre automatique d'un obturateur tournant selon l'invention. Une extremité du corps de robinet 20 reçoit une plaque support 21 fixée par vis. Sur ce support, on a fixé une ventouse magnétique 22 retenant le levier de manoeuvre de l'obturateur 23 au moyen d'une plaque de fermeture de champ 24 fixée par une vis sur l'extremite libre du levier 23. La manoeuvre du levier 23, au moment du relâchement de la ventouse, est effectuée par un ressort de torsion 25 accroché par une extrémité au corps 20 et par l'autre en appui sur le levier. On pourrait également utiliser par exemple un ressort de traction ou tout autre moyen de manoeuvre tel qu'une pression de fluide liquide ou gezeux ou encore par dépression. Sur la figure 8 on a représente schématiquement un exemple d'obturateur à guillotine. Une guillotine 26 se déplace dans un logement approprié ménage dans les brides 27,28, des canalisations 29,30. Pour permettre le passage du fluide, la guillotine est percée d'un trou 31 et est maintenue en position ouverte au moyen de la plaque 32 de fermeture de champ d'une ventouse magnétique 33. Un ressort de rappel 34 déplace la guillotine pour obturer la canalisation lorsque l'on annule le champ de la ventouse. On peut prévoir un levier de réarmement manuel non représenté. La canalisation pourrait etre normalement fermee et s'ouvrir au moment de la manoeuvre de la guillotine. Sur la figure 9, on a représente schématiquement un exemple de manoeuvre automatique d'un clapet de retenue 35 normalement ouvert au-dessus du siege d'une canalisation 36. Une plaque de fermeture de champ 37 est fixée sur le clapet 35 et retenue normalement par une ventouse 38. Lorsque l'on annule le champ de la ventouse, un ressort de rappel 39 bascule le levier 40 et referme la canalisation 36 comme represente en traits pointillés. Pour obtenir l'effet inverse, c'est à dire l'ouverture au lieu de la fermeture, le ressort de rappel doit être fixé côté clapet et la plaque 37 à l'autre extrémité du levier 40 a l'emplacement de l'attache du ressort. On peut prolonger le levier apres le clapet de façon à faciliter le réarmement manuel. Sur la figure 10, on a représenté schématiquement un exemple d'obturateur à soupape. Il comporte la soupape 42 s'appuyant pour la fermeture sur le siège 43 de la canalisation 44. La soupape est maintenue en position d'ouverture au moyen de la plaque de fermeture de champ 45 fixée par une vis sur l'extrémité de la tige de guidage 46 coulissant dans le guide 47, et retenue par la ventouse magnétique 48. Lorsque l'on annule le champ de la ventouse, la tige de soupape est entrainee par le ressort de rappel 49 jusqu'a la fermeture sur le siège 43. Il est préférable de prévoir un levier de réarmement manuel. Pour faire la manoeuvre inverse, c'est-à-dire ouvrir la canalisation au lieu de la fermer, il suffit d'inverser la fixation de la ventouse de façon à ce qu'elle tire coté fermeture. REVENDICATIONS: 1 - Dispositif électrique et/ou électromagnétique de verrouillage, de deverrouillage et de manoeuvre automatique d'obturateurs de canalisation de fluides caractérisé en ce qu'il comporte un moyen automatique de manoeuvre d'ouverture ou de fermeture de l'obturateur, un moyen magnétique ou électro-magn8tique linéaire ou rotatif de verrouillage en position normalement fermee ou normalement ouverte et de dêverrcbuillage cooperant avec Te moyen de rappel disposé en opposition,çet un--moyen-:de réarmement manuel. 2 - Dispositif selon 1, caractérisé en ce que l'obturateur est du type tournant, manoeuvré soit directement, soit par l'intermédiaire d'un levier de démultiplication de l'effort de manoeuvre ou de verrouillage. 3 - Dispositif selon 1, caractérisé en ce que l'obturateur est du type à guillotine. 4 - Dispositif selon 1, caractérisé en ce que l'obturateur est du type à clapet de retenue. 5 - Dispositif selon 1, caractérisé en ce que l'obturateur est du type à soupape ou à piston-. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5, caractérisé en ce que le moyen magnétique de verrouillage et de bever- touillage du moyen de manoeuvre del..tôbturateur.estune ventouse électromagnétique à alimentation permanente. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4 et 5, caractérise en ce que le moyen magnétique de verrouillage et de deverrouillage du moyen de manoeuvre de l'obturateur est une ventouse électromagnétique à annulation de champ par impulsion. 8 - Dispositif selon 1,2 et 4, caractérisé en ce que le moyen magnétique de verrouillage et de déverrouillage de l'obturateur est constitué par un verrouilleur-déverrouilleur radial à ressort de rotation incorpore ou non. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de rappel du moyen de manoeuvre de l'obturateur en position ouverte ou fermée est un ressort. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac térisé en ce que le moyen de manoeuvre de l'obturateur après deverrouillage est la force de gravité ou un fluide liquide ou gazeux sous pression ou dépression.