Brevet FR2550845A1 — publié le 19850222

La présente invention concerne un appareil de signalisation du passage d'un piston racleur dans une canalisation. La plus grande partie des liquides et des gaz uti5 lisés dans le monde et notamment les hydrocarbures liquides et gazeux, est transportée des régions de production aux régions de consommation par des canalisations Des dispositifs appelés "pistons racleurs" sont souvent utilisés pour le nettoyage de l'intérieur des canalisations, 10 pour la séparation de différents élements et pour des fonctions de surveillance Comme les pistons racleurs peuvent se déplacer à diverses vitesses dans la canalisation suivant la vitesse du courant de fluide et d'autres facteurs, l'opérateur peut parfois difficilement connaître l'emplacement d'un 15 piston racleur ou connaître le moment du passage d'un tel piston a un certain emplacement d'une canalisation. L'invention concerne un appareil qui donne un signal lorsqu'un piston racleur ou un autre objet est transmis par une canalisation L'appareil est monté sur 20 une canalisation en un point nécessitant une ouverture de diamètre relativement faible dans la canalisation L'appareil comporte un corps tubulaire monté sur la canalisation, par exemple par soudage Le corps entoure l'ouverture. Un arbre est fixé de manière étanche dans le corps et 25 dépasse en partie vers le haut à l'extérieur du corps Un bras à drapeau est fixé sur le corps afin qu'il soit articulé et qu'il dépasse à l'extérieur de la canalisation. Le bras à drapeau peut pivoter entre une position armée et une position manoeuvrée, cette dernière indiquant 30 le passage d'un piston racleur Un ressort rappelle le bras à drapeau vers la position manoeuvrée. Une tige de plongeur peut coulisser par rapport au corps qui la porte et elle est mobile par rapport à celui-ci entre une position armée et une position manoeuvree. 35 Une première extrémité de cette tige est au contact du bras à drapeau et le retient en position armée Un arrangement à tringlerie est destiné à déplacer la tige du plongeur après rotation de l'arbre. Un organe de manoeuvre d'arbre est articulé à l'extrémité inférieure du corps tubulaire et passe par l'ouverture de la canalisation Grâce à un pignon conique placé à l'extrémité supérieure de l'organe de manoeuvre et 5 à un pignon conique complémentaire porté par l'extrémité inférieure de l'arbre, lorsque l'organe de manoeuvre est écarté par le passage du piston racleur dans la canalisation, l'arbre tourne Grâce à la transmission partant de l'extrémité supérieure de l'arbre, la tige du plongeur 10 vient en retrait en coulissant et libère le bras à drapeau qui prend sa position manoeuvrée, signalant ainsi le passage d'un piston racleur dans la canalisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'un mode de réalisation d'appareil selon l'invention, avec des parties arrachées, une canalisation étant représentée en coupe alors que le corps de l'appareil est fixé à cette canalisa20 tion, l'appareil étant en position armée; la figure 2 est une vue en plan de l'appareil de signalisation du passage d'un piston racleur, avec des parties arrachées indiquant la disposition interne; la figure 3 est une élévation avec des parties 25 arrachées de l'appareil selon l'invention; la figure 4 est une élévation latérale du dispositif en position manoeuvree, le corps tubulaire n'étant pas représenté; la figure 5 est une coupe de la partie supérieure 30 du dispositif de signalisation du piston racleur; et la figure 6 est une vue en plan analogue à la figure 2 mais agrandie et représentant une variante de l'invention. On se réfère maintenant aux dessins et d'abord à 35 la figure 1 qui représente un mode de réalisation de dispositif de signalisation de piston racleur selon l'invention Une canalisation est désignée par la référence 10. Une ouverture 12 est formée dans sa paroi La canalisation 10 peut être du type utilisé pour le transport de liquides ou de gaz et dans laquelle un piston racleur ou un autre objet physique circule périodiquement Le but de l'inven5 tion est la réalisation d'un dispositif destiné à indiquer le moment o un piston racleur ou un tel objet a circulé dans la canalisation. Le dispositif de signalisation porte la référence générale 14 Il comporte un boîtier tubulaire 16 dont 10 l'extrémité inférieure 16 A est soudée à la canalisation afin qu'elle entoure l'ouverture 12. Comme l'indique la figure 3, l'extrémité supérieure du boîtier tubulaire est filetée en 16 B et coopère avec un capuchon taraudé 18 qui a une ouverture 18 A Une plaque 15 hoizontale 20 ayant une ouverture 20 A dans l'alignement de l'ouverture 18 A est fixée à l'extrémité supérieure du capuchon 18. Le boîtier tubulaire 16 a un taraudage 16 C qui coopère avec un organe tubulaire 22 de retenue d'arbre. 20 Comme indiqué précédemment, le boîtier 16 est destiné à être soudé sur la canalisation 10 Comme le soudage peut provoquer une déformation du boîtier, le dispositif est réalisé de manière que tous les autres éléments de l'appareil soient fixés indépendamment et séparément 25 au boîtier après son soudage en position. L'organe tubulaire 22 de retenue d'arbre a une gorge 24 à son extrémité supérieure, cette gorge logeant un joint torique 26 afin que l'intérieur du boîtier 16 soit fermé de manière étanche. Un arbre inférieur 28 peut tourner dans l'organe 22 de retenue Un pignon conique 30 est fixé à l'extrémité inférieure de l'arbre 28 Ce dernier est porté par des paliers 32 et 34. Un manchon 36 se loge dans la partie supérieure 35 interne de l'organe 22 de retenue et peut y tourner. L'extrémité inférieure du manchon 36 a une ouverture de section carrée qui loge télescopiquement l'extrémité supérieure carrée de l'arbre inférieur 28 La partie interne supérieure du manchon 36 a une configuration interne hexagonale. Des coussinets 40 et 42 sont placés dans l'ouverture 18 A du capuchon 18 et dans l'ouverture 20 A de la 5 plaque 20 Un arbre supérieur 44 est placé dans ces coussinets L'extrémité inférieure de l'arbre supérieur porte un manchon d'entretoise 46 L'extrémité inférieure de l'arbre 44 a une partie élargie 46 A de configuration hexagonale qui se loge télescopiquement dans la cavité 10 supérieure hexagonale du manchon 36 Ainsi, l'arbre supérieur 44 est bloqué en rotation sur l'arbre inférieur 28 à l'aide du manchon 36 Un ressort 38 qui exerce une force de traction sur l'arbre 44 est disposé dans le manchon 36. On note que l'appareil peut être monté de la manière suivante D'abord, le bottier tubulaire 16 est soudé sur la canalisation 10 Ensuite, l'organe 22 de retenue est vissé en position, et il supporte l'arbre inférieur 28, le manchon 36 et le ressort 38 qui peuvent 20 tourner Ensuite, le capuchon 38 est vissé sur le bottier 16 si bien que l'arbre supérieur 44 est accouplé à l'arbre inférieur 28 par coopération de la fente 46 A du manchon avec une première extrémité du ressort 38. L'organe 22 de retenue a une partie 22 A qui en 25 est solidaire, qui dépasse vers le bas, qui a un diamètre réduit et qui a une fente 48 Cette dernière se trouve dans un plan parallèle à celui de la figure 3 Un pignon conique menant 50 entraîné en rotation autour d'un arbre 52, se loge dans la fente 48 Le pignon 50 est en prise 30 avec le pignon conique 30 Un organe allongé 54 de coopération est fixé au pignon conique 50 et en dépasse vers le bas Lorsqu'un piston racleur ou un autre objet passe à l'intérieur de la canalisation 10, il vient au contact de l'organe 54 et déplace le pignon 50 autour de l'axe 52. 35 Ceci provoque la rotation de l'arbre inférieur 28 et, par l'intermédiaire du ressort 38, de l'arbre 44. Un bras de came 56 est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre 44 Dans le mode de réalisation représenté, le bras 56 a une partie tubulaire solidaire 56 A qui en dépasse vers le haut et qui est fermée à l'extrémité supérieure et qui comporte une fente 58 Ceci apparaît 5 plus clairementsur les figures 1 et 2 considérées en coopération avec la figure 3. Un palier 60 est fixé à la face supérieure de la plaque 20 Il a une première et une seconde ouverture horizontale 60 A et 60 B qui le traversent Une tige 62 10 de plongeur peut coulisser dans les ouvertures 60 A L'extrémité interne de la tige est fixée à une plaque 64 de manoeuvre qui a une fente longitudinale 64 A dont la longueur est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tige 62 A l'extrémité externe du bras 56 de came, un axe perpendicu15 laire 66 se loge dans la fente 64. Des blocs de guidage 68 A et 68 B sont fixes à la partie supérieure de la plaque 20, aux deux extrémités de la plaque 64 de manoeuvre Lorsque l'arbre supérieur 44 tourne en faisant tourner le bras 56, la plaque de 20 manoeuvre et la tige 62 sont retirées vers l'arrière par coulissement Ceci se produit quel que soit le sens de rotation de l'abre supérieur 44. Un arbre 70 d'un bras à drapeau peut tourner dans l'ouverture 60 B du palier Une poulie 72 peut tourner 25 sur l'arbre 70 et un bras 74 ayant un drapeau 76 fixé à son extrémité externe, dépasse de cette poulie Un ressort hélicoïdal 78 est logé autour de la poulie 72 Une première extrémité 78 A du ressort coopère avec un ergot 80 et son autre extrémité 78 B est au contact du bras 74 à drapeau. 30 Le ressort est réalisé afin qu'il applique un couple dans le sens contraire des aiguilles d'une montre au bras à drapeau sur la figure 1, provoquant ainsi la mise du bras et du drapeau en position verticale comme indiqué sur la figure 4 normalement Il s'agit de la position 35 manoeuvrée Les figures 1 et 2 représentent le bras à drapeau en position armée dans laquelle il est maintenu en place par la tige 62 de plongeur qui a avancé. Un couvercle 82 est fixé à l'extrémité supérieure de la plaque 20 afin qu'elle protege le mécanisme de manoeuvre Le couvercle 82 a une ouverture 82 a permettant le passage du prolongement tubulaire 56 A du bras de came 5 qui peut tourner afin que la fente 58 soit exposée En outre, le couvercle a des ouvertures pour le passage de la tige 62 et de l'arbre 70. Lorsque le dispositif de signalisation de piston racleur doit être mis en position armée, l'opérateur 10 peut mettre la tige 62 en retrait par introduction d'un tournevis dans la fente 58 de l'extrémité supérieure du bras de came La plaque de manoeuvre et la tige formant plongeur sont retirées par rotation du bras de came Le bras 74 à drapeau peut alors être tourne vers le bas, vers 15 la position armée, et le couple appliqué au bras de came peut être supprimé, permettant à l'ergot du plongeur de dépasser vers l'extérieur et de maintenir le bras à drapeau en position armée Lorsqu'un piston racleur ou un autre objet passe dans la canalisation,' dans un sens ou dans l'autre, il vient au contact de l'organe 54, il le déplace et il provoque la rotation de l'arbre inférieur 28 et en conséquence de l'arbre supérieur 44 avec rotation du bras de came et ainsi de la plaque de manoeuvre qui provoque le retrait de la tige 62 du plongeur Le ressort 78 met alors le bras à drapeau dans la position verticale, indiquant que le piston racleur a circulé dans la canalisation Le bras à drapeau reste dans cette position verticale manoeuvrée jusqu'à ce qu'il soit réarmé par un opérateur L'organe 54 de contact qui dépasse 30 vers le bas peut pivoter librement dans les deux sens sous l'action d'un piston racleur passant dans la canalisation et il n'interfère pas avec cette circulation du piston racleur, que le dispositif de signalisation soit en position armée ou en position manoeuvree. Les figures 4, 5 et 6 représentent une variante d'appareil Sa partie inférieure n'est pas représentée car elle peut être pratiquement comme représenté en référence aux modes de réalisation des figures 1, 2 et 3. Comme l'indique clairement la figure 6, la plaque 84 de manoeuvre a deux ergots distants 86 A et 86 B Ceux-ci sont disposés en face d'ergots 88 A et 88 B qui dépasset vers le haut de la plaque 20 Des ressorts 90 A et 90 B sont 5 placés entre les paires d'ergots et tirent la plaque 84 de manoeuvre vers le bras à drapeau 74 La fente 92 formée dans la plaque 84 a une partie perpendiculaire 92 A De cette manière, la plaque 84 de manoeuvre peut être repoussée vers l'intérieur sans déplacement de l'arbre supérieur 10 44 Comme l'indique clairement la figure 5, l'extrémité externe 62 A de la tige 62 du plongeur est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la tige Ceci permet au dispositif de signalisation de prendre la position armée sans que le plongeur doive être retiré puisque 15 l'abaissement du bras 74 provoque un déplacement vers l'intérieur de la tige du plongeur et en conséquence de la plaque de manoeuvre, la fente 92 A permettant le passage de l'ergot 66. Dans cette variante, le bras de came 94 dépasse 20 du bras supérieur 44 dans les deux sens Un second ergot 96 est placé en face de l'ergot 66 Un ressort hélicoïdal 98, ayant deux bras opposés 98 A et 98 B disposés de part et d'autre de l'ergot 66, est formé autour de la partie d'extrémité 44 A de l'arbre supérieur qui dépasse vers 25 le haut Un ergot 100 formant butée de came est fixé à la plaque supérieure 20 Le ressort 98 est destiné à retenir l'arbre supérieur 44 A en position centrale ou non manoeuvrée Ainsi, lorsque l'arbre 44 tourne dans un sens ou dans l'autre, il est rappelé afin qu'il reprenne 30 la position prédéterminée en rotation fixée par le ressort 98 Ceci maintient en conséquence l'organe 94 de contact tel que représenté sur les figures 1 à 3, en position dirigée vers le bas tout en permettant à l'organe de contact de se déplacer dans un sens ou dans l'autre sous 35 la commande d'un piston racleur passant dans la canalisation. Le fonctionnement du mode de réalisation des figures 4 à 6 est pratiquement le même que celui des figures 1 à 3 Ces deux modes de réalisation montrent que la retenue de la plaque de manoeuvre et de l'organe de contact, en position armée prédéterminée, peut être réalisée à l'aide de ressorts ayant des positions différentes. 5 Dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, le boîtier recouvrant le mécanisme supérieur de manoeuvre est solidaire de la plaque 20, avec un couvercle supérieur amovible 102 indiquant que le bottier peut aussi être réalisé de diverses manières. Dans les deux modes de réalisation considérés, la plaque 20 a des fentes courbes 104 A et 104 B, l'axe de courbure des fentes étant celui de l'arbre supérieur 44. Des boulons 106 passant dans les fentes pénètrent dans des trous taraudés (non représentés) formés à l'extrémité 15 supérieure du capuchon 18 Lorsque les boulons 106 sont desserrés, la plaque 20 peut être tournée par rapport au capuchon si bien que le mécanisme de manoeuvre supporté par la plaque peut être aligné sur l'arbre supérieur 44 Ceci permet un réglage facile du mécanisme après 20 son montage, si bien que, lorsque l'organe 54 de contact descend verticalement, l'ergot 66 est centré dans la fente 64 A de la plaque de manoeuvre 64 ou, dans la variante, dans la fente 92 de la plaque 84 de manoeuvre. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite 25 et représentée qu'à titre d'exemples préférentiels et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Appareil destiné à être monté sur une canalisation afin qu'il signale le passage d'un piston racleur ou d'un appareil analogue dans la canalisation, celle-ci 5 ayant une ouverture qui la traverse ( 12), ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un corps tubulaire ( 16) destiné à être monté sur la canalisation autour de l'ouverture ( 12), un arbre ( 28, 44) disposé dans le corps, de manière 10 étanche, et en dépassant en partie à l'extérieur, un bras à drapeau ( 74) articulé sur le corps et pouvant pivoter entre une position armée et une position manoeuvrée, un dispositif ( 78) de rappel du bras à drapeau 15 vers la position manoeuvrée, une tige de plongeur ( 62) supportée par le corps afin qu'elle puisse coulisser par rapport à celui-ci entre une position armée et une position manoeuvrée, la tige étant au contact du bras à drapeau lorsqu'ils sont tous 20 deux en position armée afin que le bras à drapeau soit maintenu dans la position armée, un dispositif destiné à déplacer la tige du plongeur par coulissement lors de la rotation de l'arbre, et un dispositif ( 54) de manoeuvre d'arbre dépassant 25 du corps vers la canalisation afin que la rotation de l'arbre, lorsqu'il est au contact d'un piston racleur ou analogue passant dans la canalisation, provoque un déplacement par coulissement de la tige du plongeur vers la position manoeuvrée avec libération du bras à drapeau 30 qui pivote vers sa position manoeuvrée signalant le passage d'un piston racleur ou analogue. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque de manoeuvre ( 64) supportée sur le corps afin qu'elle puisse coulisser entre une 35 position armée et une position manoeuvrée, la tige de plongeur ( 62) étant fixée à la plaque de manoeuvre, et le dispositif destiné à déplacer la tige de plongeur par coulissement lors de la rotation de l'arbre comporte un dispositif destiné à faire coulisser la plaque de manoeuvre lors de la rotation de l'arbre. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé 5 en ce que la plaque de manoeuvre ( 64) est supportée afin qu'elle puisse coulisser dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre, et la plaque de manoeuvre a une fente allongée ( 64 A), et l'appareil comporte: un bras de came ( 56) disposé radialement à partir 10 de l'arbre, et un ergot ( 66) dépassant du bras de came et logé dans la fente de la plaque de manoeuvre. 4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à rappeler le bras à drapeau 15 vers la position manoeuvrée comporte un ressort ( 78). Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: un pignon conique ( 30) d'arbre fixé coaxialement à l'arbre, un pignon conique menant ( 50) supporté par le corps afin qu'il puisse tourner autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre et coopérant avec le pignon de l'arbre, et un organe allongé de contact ( 54) fixé au pignon 25 menant et dépassant dans la canalisation de manière qu'un piston racleur ou analogue passant dans la canalisation déplace l'organe de contact qui fait tourner le pignon menant et ainsi l'arbre si bien que la tige du plongeur libère le bras à drapeau vers sa position manoeuvrée. 30 6 Appareil selon la revenication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un ressort ( 38) logé autour de l'arbre afin qu'il repousse celui-ci vers la position dans laquelle l'organe de manoeuvre ( 64) est disposé en direction sensiblement radiale dans la canalisation et la tige de plongeur 35 ( 62) est en position armée. 7 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort ( 90 A, 90 B) repoussant la plaque de manoeuvre et ainsi la tige du plongeur vers la position armée. 8 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige du plongeur ( 62) a une face inclinée 5 à l'extrémité qui est opposée à la plaque de manoeuvre ( 84) de manière que le bras à drapeau puisse tourner de la position manoeuvrée à la position armée, le bras à drapeau venant alors au contact de la face inclinée et chassant la tige du plongeur et la plaque de manoeuvre vers l'intérieur lorsque le bras à drapeau passe en face de la tige vers sa position armée. 9 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort hélicoïdal ( 98) placé autour de l'arbre et dont les extrémités sont fixées 15 par rapport au corps et au bras de came afin que l'arbre et le bras de came soient ramenés automatiquement en position armée, sauf lorsque l'arbre est tourné à la suite de la présence d'un piston racleur ou analogue. Appareil selon la revendication 9, caractérisé 20 en ce que le ressort ( 98) a deux bras ( 98 A, 98 B) qui dépassent d'une partie hélicoïdale placée autour de l'arbre, et la came a un ergot ( 66) qui en dépasse parallèlement à l'arbre mais à distance de celui-ci, les bras du ressort dépassant de part et d'autre de cet ergot, et un ergot 25 formant butée de came est fixé au corps parallèlement à l'arbre et à l'ergot de came mais à distance de ceux-ci, les bras du ressort étant disposés de part et d'autre de l'ergot de butée de came. 11 Appareil selon la revendication 3, caractérisé 30 en ce que la fente ( 92, 92 A) de la plaque de manoeuvre ( 84) forme une surface de manoeuvre qui est au contact de l'ergot du bras de came lorsque la plaque de manoeuvre est déplacée par rotation du bras de came, et la fente a une configuration telle qu'elle permet le déplacement 35 vers l'intérieur de la plaque de manoeuvre ( 84) et permet ainsi au bras à drapeau de passer de la position manoeuvrée à la position armée.