Brevet FR2539819A1 — publié le 19840727

La présente invention concerne la coupure automatique d'un démarreur pneumatique, permettant le lancement sur couronne des moteurs thermiques. Les coupures automatiques, connues pour ce type de démarrage, sont réalisées à partir d'un système tachymètrique en liaison avec le moteur thermique entraîné ou l'alternateur accouplé s'il s'agit d'ensemble groupe électrogène. Jamais elles ne sont faites en relation directe avec le démarreur luimime. Un tel système manque de précision; en effet, il doit passer obligatoirement par un relayage électrique ou pneumatique pour annuler la fonction de démarrage et permettre ainsi la mise à vide du circuit de commande d'une électro-vanne si c'est électrique ou d'une valve pilotée si c'est pneumatique. Le limiteur de démarrage selon l'invention simplifie la commande. I1 permet d'assurer un démarrage entièrement automatique et autonome par l'élimination des temps de réponse qui proviennent : d'une part : - des systèmes de coupure tachymètriques dont la base d'infor- mat ion est électro-magnétique - de l'hystérisis des relais électriques des armoires de commande - des facteurs secondaires tels que le rémanent des alterna teurs dans le cas des groupes électrogènes. I1 faut noter que nous trouvons les mimes phénomènes dans le cas d'une coupure tachymètrique avec détecteur centrifuge pneumatique. d'autre part : - de la mise à vide du circuit de commande pneumatique. Ainsi, ce dispositif supprime tous les. inconvénients de retard à la coupure et par conséquent évite de détériorer la couronne du moteur ou le démarreur avec son pignon d'attaque, par la limitation de l'action du démarreur par rapport à la vitesse d'allumage du moteur. De ce fait, il a pour avantage de réduire d'une façon considérable la consommation nécessaire au lancement t économie d'énergie pouvant aller du simple au double selon les moteurs et la pression de démarrage. Ce dis-positif permet également de condamner le démarrage du moteur en dessous d'une pression minimum (rXglable) sécurité de fonctionnement par verrouillage, Le fonctionnement du limiteur de démarrage, selon l'invention, est basé sur le principe d'une comparaison de la pression d'alimentation du démarreur avec la contre-pression de son échappement.Le rapport entre ces deux pressions évolue en fonction de la vitesse pendant la phase de démarrage. Cet équilibre se modifie très rapidement au bénéfice de la contrepression d'échappement lorsque le démarreur s'accélère. Un distributeur à tiroir se déplace sous l'action de son piston différentiel et met à vide le circuit de commande, provoquant immédiatement llarret du démarreur. La coupure est donc faite directement au démarreur sur l'information de son fonctionnement propre. Cet ordre d'arråt est verrouillé par autoalimentation sur un clapet, tant que le signal de démarrage est maintenu : il faut interrompre ce signal pour pouvoir faire une nouvelle tentative. La courbe de démarrage fig I permet-d'établir une comparaison entre ce dispositif et ceux existants. Exemple choisi - seuil d'allumage du moteur : 120 tr/mn inférieur à la courbe (4) - seuil de coupure du moteur prévu : 180 tr/mn supérieur à la courbe (3) - TI et T2 : temps de démarrage du moteur avec limiteur de démarrage selon la pression - ss t : temps de réponse avec la tachymètrie (environ 0,5s) - courbes de démarrage du moteur pour une température donnée (1) à pression d'alimentation maximum (2) à pression d'alimentation minimum (3) à pression maxi sans injection au moteur -(4) à pression mini sans injection au moteur - AI et A2 sont les coupures réelles du limiteur de démarrage en fonction de la pression - 21 et B2 sont les coupures réelles du démarreur avtc une tachymètrie. On constate un prolongement inutile de l'action du démarreur dans le cas d'une coupure tachymètrique : soit une coupure réelle de 270 tr/mn au lieu de 180 tr/mn pour cet exemple. Le dessin annexé fig 2 est un schéma de principe pour la compréhension du fonctionnement. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un piston différentiel (4) maintenu par un ressort de rappel (5) réglable au moyen d'une vis de compression (2). Ce piston différentiel faisant office de distributeur à tiroir actionne un~clapet (6) et permet la mise à vide du conduit (14j par l'orifice (i 5). Un ressort de rappel (7) assure le décollage du clapet de son siège au démarrage. D'autre part, une purge rapide (10) accélère la mise à vide du circuit de commande secondaire (18) et un clapet anti-retour (12) permet une temporisation unidirectionnelle par la vis (3) du circuit de commande primaire (17). Le réglage de la contre-pression d'échappement provenant du conduit (8) étant assuré par une vis d'étranglement (i) placée dans la chambre (9) du piston différentiel (4). Ce fonctionnement s'effectue en 3 temps = Premier temps : armement du limiteur, assuré à la commande du démarreur par la compression du ressort (5) sous l'effet d'une poussée préférentielle exercée dans la chambre (11) sur le petit diamètre du piston différentiel (4), permettant ainsi l'ouverture du clapet (6) sous l'action du ressort (7). Deuxième temps : coupure automatiqueà la vitesse préréglée sous l'effet de la montée en.pression dans la chambre (9),* agissant sur le gros diamètre du piston différentiel (4), provôquant, d'une part la mise à vide du circuit de commande, et d'autre part la fermeture du clapet (6). Une auto-alimentation par le conduit (13) maintient sa fermeture tant que le signal de démarrage (16) existe. Le détail A montre la forme du clapet pour permettre cette auto-alimentation. Troisième temps : réarmement du limiteur, assuré par l'échappe- ment direct du circuit de commande primaire (17) au travers du clapet anti-retour (12). La perspective fig 3 montre un limiteur et le réglage des trois paramètres : - la vis (1) donnant la valeur de la contre-pession e1t par conséquent de la vitesse de coupure du démarreur - la vis (2) donnant la pression minimum de démarrage : tarage du ressort (5) -.la vis (3) donnant une temporisation du circuit de commande primaire (17) pour permettre d'effectuer le premier temps. Le dispositif objet de l'invention peut entre utilisé dans tous les cas de démarrage pneumatique sur couronne des différents types de moteurs thermiques (DIESEL - ESSENCE - GAZ et autres). Il peut titre employé dans le domaine Ferroviaire, de la Marine, de l'Armement, des Travaux Publics, des Véhicules Poids Lourds, des camions citernes, des chariots élévateurs et des groupes électrogènes. Les applications particulièrement intéressantes peuvent être : les groupes à démarrage automatique, les groupes fonc tisonnant à distance ob l'opérateur ne peut entendre le moteur démarrer, sur les moteurs ayant une accélération très rapide : temps de démarrage inférieur à 1 seconde, et également sur les moteurs fonctionnant en ambiance dangereuse : système antidéflagrant. REVENDICATIONS 1. Limiteur de démarrage associé directement à un démarreur pneumatique, réalisant une coupure automatique par piston différentiel (4) sur 11 information d'une contre-pression prise à l'échappement et établissant une comparaison avec la pression d'alimentation. Ce piston différentiel est caractérisé par le fait qu'il met à vide directement, en se déplaçant, le circuit de commande secondaire (18) et ferme le clapet (6), pour provoquer l'arrêt immédiat du démarreur. 2. Limiteur de démarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande est partagé en deux primaire (17) et secondaire (1 B), pour permettre l'autoalimentation sur le clapet (6) par le conduit auxiliaire (13) au moment de la coupure tant que le signal de commande (16) est maintenu. 3. Limiteur de démarrage selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il comporte une purge rapide (10) sur le circuit de commande secondaire (18). 4. Limiteur de démarrage selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte trois réglages possibles : - la vitesse parla vis d'etranglement (1) contrôlant la contre pression d'échappement - la pression minimum par la vis de tarage (2) du ressort de rappel (5) - la temporisation du circuit de commande par la vis (3) pour permettre l'armement du dispositif.