Brevet FR2518187A1 — publié le 19830617

DISPOSITIF DE DETECTION DES SURCHARGES L'invention concerne un dispositif de sécurité destiné à un vérin hydraulique, et plus particulierement un dispositif avertisseur de surcharge destiné à des vérins hydrauliques. Il est habituel d'installer un dispositif de sécurité dans la plupart des équipements ou appareils travaillant à très haute pression. La Figure 1 présente un vérin hydraulique possédant une soupape de sOrete (14) installée sur la conduite (13) pour fluide hydraulique qui relie les cylindres (40 et 16). Quand la pression hydraulique dans le cylindre moteur (16) est extrêmement élevee, la soupape (15) se ferme d'une manière etanche sous 1 'effet de la pression, et, en conséquence, le fluide s'écoulant en continu depuis le cylindre (40) va agir sur la soupape de sûreté (14), calculee pour une certaine pression, et retourner au cylindre-magasin (11), eliminant ainsi la formation d'une pression excessive dans le cylindre moteur (16).Malgré l'existence de la soupape de sûreté, elle ne peut mettre l'utilisateur au courant de l'existence d'une surcharge sur le vérin hydraulique. C'est là un défaut qu'il faut supprimer. L'invention a pour but de créer un dispositif de détection et d'avertissement des surcharges, comprenant -un systeme électronique d'alarme couplé au vérin hydraulique et un élément interrupteur'manométrique inséré dans le corps d'un vérin hydraulique et communiquant avec un cylindre moteur par l'intermédiaire d'un conduit. L'élément interrupteur possède un carter, un premier element de contact électrique, actionné par la pression, étant installé longi- tudinalement sur l'un des côtes de ce carter, un deuxième élement de contact e7ectrique etant installé sur l'autre cote de ce carter.Le premier contact électrique est capable de se deplacer contre l'effet d'une précontrainte, pour entrer en contact avec le deuxième élément de contact électrique quand un fluide sous pression provenant du cylindre moteur agit sur lui, ce qui provoque le déclenchement du système d'alarme électronique. Dans une forme de realisation de l'invention, le deuxieme contact électrique est construit sous la forme d'une lame de ressort. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le premier élément de contact électrique comprend une tige conductrice et un ressort à boudin, emmanché sur la tige et deplaçant cette dernière dans une direction. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le deuxième élément de contact electrique possède un support fileté de telle sorte que sa distance au premier élément de contact électrique puisse varier, et donc que l'on puisse ajuster la sensibilité de cet élément de contact. Le système d'alarme électronique comprend un moyen commutateur de puissance en courant continu installe dans un organe de couplage du levier.; un circuit RC, mo.nte en serie, associe au moyen de commutation de puissance en courant continu pour tester le système ; un premier moyen multivibrateur connecté au circuit RC par l'intermédiaire d'un ensemble de diodes de commutation raccordées a ce circuit ; un moyen indicateur à diode électroluminescente, relié au premier moyen multivibrateur en association avec le moyen de commutation de puissance en courant continu un deuxième moyen multivibrateur couplé au premier moyen multivibrateur par l'intermédiaire des diodes de commutation ; et un moyen d'alarme, associé au deuxième moyen multivibrateur, de telle sorte que les fonctions d'avertissement et de détection des surcharges soient automatiquement réalisées dans ce système. L'invention a pour but de créer un dispositif d'avertissement des surcharges destiné à signaler à l'utilisateur la survenance d'une situation de surcharge de façon que des précautions puissent être prises contre cette situation. L'invention a aussi pour but de créer un dispositif d'avertissement des surcharges comp.renant un organe actionné par la pression, raccordé au cylindre moteur d'un vérin hydraulique et combiné à un système d'alarme électro- nique. L'invention sera mieux comprise en regard des la description ci-après et des dessins annexés, qui représen- tent un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels La Figure 1 est une coupe partielle d'un verin hydraulique de l'état actuel de la technique La Figure 2A est une coupe partielle d'un organe de commutation actionné par la pression, construit selon l'invention ; La Figure 2B est une coupe partielle il-lustrant la position de organe de commutation actionne par la pression selon la Figure 2A et un système d'alarme lié au vérin hydraulique ; La.Figure 3 est un schéma fonctionnel d'un dispositif d'avertissement des surcharges sel-on l'invention. Comme il est représente sur les Figures 2A, 28 et 3, un dispositif d'avertissement et de détection des surchar- ges selon l'invention comprend un élément interrupteur manométrique (20) et un systeme d'alarme (30) commandé par cet élément interrupteur (20). L'élément interrupteur manométrique (20) est inseré dans le corps d'un vérin hydraulique (10), et il est relie a un conduit (19) venant du cylindre moteur (16). Il possède un carter (210) et, dans ce dernier, un organe (220) actionné par la pression, du type piston, est installé axialement et arrive au conduit (19) apres avoir traversé la partie de tête (211). Un ressort (230) est emmanché sur l'organe actionné par la pression (220) et le déplace dans la direction du conduit (19). Le ressort(230) est conçu de façon qu'il puisse permettre à l'organe actionné par la pression (220) d'agir contre la précontrainte du ressort quand un fluide exerce sur lui une pression du type surcharge. A l'extrémité arriere du carter-(210) se trouve une enveloppe (240), et un support fileté (250) inséré par vissage dans l'enveloppe (240). Le support fileté (250) possède une section creuse (254), dans laquelle est logé un fil conducteur (255), relié à un rivet (252). Le rivet (252) supporte une lame de ressort (253) et il est fiké- sur une plaque isolante (251), de preférence en bakélite, laquelle est liée au support fileté (250).Un matériau isolant époxyde (251) est utilisé pour recouvrir ltextremite arrière du rivet (252). Dans l'element interrupteur (20), la lame de ressort (253) et l'organe actionne par la pression (220) agissent comme des contacts électriques et entrent en contact quand la pression du fluide dans le cylindre moteur (16) atteint une pression de surcharge et pousse l'organe (220) contre la précontrainte du ressort. Il est possible de faire varier la position de la lame de ressort (253) par rapport à l'organe actionne par la pression (220). en vissant ou dévissant le support fileté 250). Il est alors possible d'ajuster la sensibilité de l'élément interrupteur (20). Le fil (255) s'étend jusqu'au dispositif d'alarme (30), disposé sur l'organe de couplage du levier (41),-et raccordé a ce dernier. La Figure 3 presente le schéma fonctionnel complet du dispositif d'avertissement et de détection des surcharges. Il comprend un commutateur de puissance SW2 installé a l'interieur de l'organe de couplage du levier (41) et raccordé a une source d'alimentation continue.Le système d'alarme (30) comprend en outre un-circuit RC, monté en série, couplé a la source d'alimentation continue ; un premier multivibrateur OSC1, connecté au circuit RC monté en série par 1 'intermédiaired'un groupe de diodes de commutation D1 et D2 ; un indicateur (32) a diode électroluminescen.te, raccordé au premier multivibrateur OSC1 en association avec le commutateur de puissance en courant continu 5W2 ; un deuxième multivibrateur OSC2 raccorde,au premier multivibrateur OSC1 par l'intermediaire des diodes de commutation D1 et D2 ; et un élément d'alarme (33) couplé au deuxième multivibrateur OSC2. Ce dispositif ,d'alarme (30) est placé dans un boîtier et peut être placé en n!importe quelle position convenable sur le vérin hydraulique. Le dispositif d'avertissement et de détection des surcharges fonctionne comme suit Quand on insère un levier (50) dans l'organe de couplage du levier (41) pour actionner le vérin, le commutateur.SW2 est automatiquement mis en position marche. A ce moment-là, le premier multivibrateur OSC1 commence a agir et fait clignoter l'indicateur à diode electroluminescente (32), ce qui indique que le circuit est en bon etat de fonctionnement. Entre temps, le deuxième multivibrateur OSC2 reçoit, lui aussi, le signal oscillant provenant du premier multivibrateur OSC1 pendant la durée de charge du condensateur C1 se trouvant dans le circuit de détection d'alarme (34), et oscille à l'inte- rieur de ce dernier, ce qui provoque un hurlement provisoire à haute frequence du moyen d'alarme (33).S'il n'y a dans le système d'alarme (30) ni clignotement de la diode electroluminescente ni hurlement du moyen d'alarme, on peut savoir que le circuit presente une défaillance, et qu'il faut prendre une action correctrice pour le verin. Après s'être assuré du bon fonctionnement du circuit d'alarme, on peut commencer utiliser le vérin h-ydraulique. L'actionnement du levier (50) provoque l'introduction progressive, par pompage, du fluide hydraulique provenant du cylindre (11) dans le cylindre moteur (16) par l'intermédiaire du cylindre (40), et le piston (17) va commencer a soulever la charge lourde au moyen de la pression du fluide. Pendant cette opération, la pression régnant dans le cylindre moteur (16) est instantanement transmise au conduit (9), et l'élément interrupteur manométrique (20) est à tout instant en contact avec la pression.Quand le verin est soumis a une surcharge, la pression du fluide devient superieure a la force agissant sur l'organe actionne par la pression, et donc le pousse contre la précontrainte du ressort jusqu'à le mettre en contact avec la lame de ressort (253;. Dés que l'organe actionné par la pression (220) et la lame de ressort (253) entrent en contact, le circuit d'alarme (30) se modifie, c'est-à-dire que le courant qui, précédemment, passait a travers la diode de commutation D1, est maintenant envoyé à la terre. Le multivibrateur OSC2, commande par le multivibrateur OSC1, produit alors une oscillation a haute fréquence, ce qui provoque le hurlement de l'alarme (23), ce qui prévient que le vérin est en surcharge. Dès que ce signal de surcharge,est reçu, il faut enlever le levier (50) de l'organe de couplage du levier (41) pour couper le circuit, et l'on peut alors ouvrir le détendeur (18) au moyen du levier (50) et laisser le fluide sous haute pression se trouvant dans le cylindre moteur (16) retourner au cylindre (11), à pression plus basse, ce qui élimine la situation de surcharge indésirable. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exem- ple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, a partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'avertissement et de détection des surcharges pourvérins hydrauliques, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'alarme électronique (30) couplé au vérin hydraulique (10) , un élément interrupteur manométrique (20) inséré dans le corps d'un vérin hydraulique et communiquant avec un cylindre moteur (16) par l'intermédiaire d'un conduit (19), cet éIémen interrupteur possedant un carter (210), un premier élement de contact électrique actionné par la pression étant installé longitudinalement sur l'un des cotés de ce carter, un deuxième élément de contact electrique étant.installé sur l'autre coté du carter, le premier contact électrique pouvant se déplacer contre l'effet d'une prècontrainte pour entrer en contact avec le deuxième élement de contact. electrique quand un fluide sous pression agit sur lui, ce qui conduit un systeme d'alarme électronique à produire un signal d'alarme. 2. Dispositif d'avertissement et de détection des surcharges selon la Revendic-ation 1, caractérisé en ce que le deuxième contact électrique se presente sous la forme d'une lame de ressort (253). 3. Dispositif d'avertissement et de détection des surcharges selon la Revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément de contact électrique se compose d'une tige conductrice et d'un ressort a boudin (230) emmanche sur la tige et déplaçant cette dernière dans une direction. 4. Dispositif d'avertissement et de détection des surcharges selon la Revendication 3, caracteris en ce que le deuxième élément de contact electrique possède un support fileté (250) de telle sorte que 1'on puisse faire varier la distance de ce dernier au premier élément de contact électrique, et donc ajuster la sensibilité de l'élément interrupteur. 5. Dispositif d'avertissement èt de détection des surcharges selon la Revendication 4, caractérise en ce que le système d'alarme comprend en outre un moyen commutateur de puissance en courant continu 5W2 installé dans l'organe de couplage du levier; un circuit RC monté en serie associé au moyen commutateur de puissance en courant continu; un premier moyen multivibrateur relié au circuit RC par l'intermédiaire d'un ensemble de diodes de commutation qui y sont couplées; un moyen indicateur à diode électroluminescente raccordé au premier moyen multivibrateur en association avec le moyen commutateur de puissance en courant continu; un deuxième moyen multivibrateur couplé au premier moyen multivibrateur par l'intermédiaire des, diodes de commutation; et un moyen d'alarmeassocié au deuxième moyen multivibrateur, ce qui permet l'exécution automatique, dans le dispositif, des fonctions de dEtec- tion et d'avertissement des surcharges.