Brevet FR2597931A1 — publié le 19871030

La présente invention se rapporte à un dispositif de sécurité et concerne notamment un bloc de sûreté pour relier une source de fluide sous pression à un point d'utilisation ou à un consommateur et pour raccorder un 5 accumulateur de pression comprenant un raccord de pression, un réservoir de stockage, un raccord d'accumulateur, une valve à trois voies qui, quand son obturateur occupe une première position, fait communiquer le raccord de pression avec le raccord d'accumulateur et quand il occupe une se10 conde position relie le raccord d'accumulateur au raccord de réservoir de stockage, ainsi qu'une soupape de limitation de pression qui est reliée à un canal reliant le raccord de pression et la valve à trois voies. Dans un dispositif de sécurité connu du type 15 ci-dessus, la valve à trois voies a un recouvrement négatif. Or, une telle valve, en particulier dans le cas d'un robinet à boisseau sphérique, si on le manoeuvre avec négligence et/ou s'il est fabriqué avec une précision insuffisante, n'est pas étanche, de sorte que même en position 20 "fermée" le fluide sous pression peut traverser la valve. Or, l'infiltration du fluide sous pression à travers la valve à trois voies, en principe, fermée dans l'accumulateur vide, présente certains inconvénients lorsque l'accumulateur de pression est éloigné, notamment lorsque la tuyau25 terie aboutissant à l'accumulateur a une résistance inférieure à celle aboutissant au réservoir de stockage (voir DE-PS 32 27 776). Par ailleurs, on connaît une valve distributrice comportant trois raccords d'utilisateur ou de consommateur 30 qui doit être alimentée d'une manière particulière en fluide sous pression par une source. Dans ce dispositif connu, un clapet de non-retour fermant en direction du raccord d'accumulateur est intercalé dans le canal reliant les raccords d'accumulateur et de pression. Au canal reliant le 35 raccord de pression au clapet de non-retour est raccordé l'un des utilisateurs et dans ce canal est monté, en amont de cet utilisateur, un clapet de non-retour supplémentaire s'ouvrant en direction de ce dernier, (DE-OS 29 35 949). En partant de cet Etat de la Technique, la pré5 gente invention s'est fixé pour but d'éviter les inconvénients que présentent les valves à trois voies à recouvrement négatif. Ce but est atteint par l'invention en ce que, dans un canal reliant le raccord de pression et le raccord d'accumulateur, est intercalé un clapet de non-retour se in fermant en direction du raccord d'accumulateur en ce que, au canal reliant le raccord de pression au clapet de nonretour sont raccordés le consommateur et la soupape de limitation de pression et en ce que, au canal reliant le clapet de non-retour et le raccord d'accumulateur est raccor35 dée la valve à trois voies, cette dernière présentant un recouvrement positif. Grâce au montage particulier du clapet de nonretour dans le dispositif de l'invention, il devient possible d'utiliser une valve à trois voies ayant un recouvrement 20 positif. Dans un grand nombre d'application, le dispositif de sûreté de l'invention permet de renoncer à d'autres moyens de sécurité pour le circuit hydraulique car même en cas de fausse manoeuvre la situatior reste sans danger. De plus, le dispositif de sécurité de l'invention a une struc25 ture compacte. Il peut être produit à bon marché et ne nécessite qu'un minimum de composants. L'accumulateur de pression est toujours relié à la soupape de sûreté ou au raccord d'évacuation de sorte qu'il ne saurait s'y développer des pressions excessives. L'utilisateur o le consommateur 30 est constamment protégé par la soupape de limitation de pression. Selon une autre particularité de l'invention, la lumière du clapet de non-retour a une plus grande section que celle de la valve à trois voies. La section rela35 tivement grande du clapet de non-retour permet d'évacuer rapidement l'accumulateur de pression lorsque le fluide 259793'1 sous pression doit être fourni rapidement à l'utilisateur. La petite section de la lumière de la valve à trois voies suffit pour charger, tandis que sa liaison avec le réservoir de stockage assure son déchargement. Une valve à trois 5 voies, en particulier, sphérique, ayant une lumière de faible section est plus facile à étancher que dans le cas d'une grande section. De plus, elle est économique et peu encombrante. Une résistance hydraulique réduite à la circu10 lation de fluide sous pression entre l'accumulateur et l'utilisateur s'obtient, selon une autre particularité de l'invention, en ce que le clapet de non retour est monté dans un canal rectiligne reliant le raccord d'accumulateur au raccord de consommateur. Selon une autre particularité de l'invention, on augmente la sécurité lors de l'enlèvement de l'accumulateur de pression en ce que l'accumulateur de pression peut être monté de manière étanche dans le capot et peut être relié à celui-ci au moyen d'un accouplement rotatif 20 et en ce qu'un mécanisme est prévu qui permet, en tournant ledit accouplement rotatif, d'enlever l'accumulateur du capot en interrompant en même temps, de manière sûre, la liaison entre la source de fluide sous pression et l'accumulateur de pression. Selon une autre particularité de l'invention, on évite une évacuation brutale de l'accumulateur dans le réservoir de stockage en ce que, entre l'accumulateur et le réservoir de stockage est intercalé un point d'étranglement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé dont les figures 1 à 3 représentent schématiquement des exemples de réalisation de celle5 ci. Le dispositif de sécurité représenté sur la figure 1 possède un capot ou une enveloppe 1 représenté schématiquement et dont le contour a été esquissé en traits mixtes; ce capot comporte un raccord de fluide sous pres10 sion 2, un raccord de réservoir de stockage 3, un raccord d'accumulateur 4, un raccord d'utilisateur 5 et un raccord de mesure 6. Le raccord de pression 2 est relié, par un canal 7, à une valve à trois voies à obturateur sphérique 8, présentant un recouvrement positif, et qui est raccor15 dée, par un canal 9, au raccord d'accumulteur 4. Le raccord d'utilisateur 5 est relié par un canal 10 au canal de pression 7. Au canal de pression 7 est reliée une valve de limitation de pression 11 dont le canal d'évacuation 12 est relié au raccord 3 du réservoir. Un canal de liaison 20 13 raccorde la valve à trois voies 8 au canal d'évacuation 12. La valve à trois voies 8 possède un obturateur qui, dans la position représentée sur la figure 1, relie le canal de pression 7 au canal 9 de l'accumulateur et qui 25 isole le canal de liaison 13 des canaux 7 et 9. Quand l'obturateur de la valve à trois voies 8 occupe son autre position, le canal 9 de l'accumulateur communique avec le canal de liaison 13, tandis que le canal de pression 7 est isolé de ces canaux. Quand la valve à trois voies 8 occupe sa 30 troisième position, le canal de pression 7 est en liaison, à travers un étranglement 27, avec le canal 13 et, partant, communique avec le canal d'évacuation 12, tandis que le canal d'accumulateur 9 est isolé de ces canaux. Dans la quatrième position angulaire de l'obturateur de la valve 35 8, le canal de pression 7 et le canal d'accumulateur 9 sont reliés conjointement au canal de liaison 13. Le canal de pression 7 et le canal d'accumulateur 9 sont reliés l'un à l'autre par un clapet de non-retour 14, s'ouvrant en direction du canal de pression 7 et dont la lumière a une plus grande section que celle de la valve tridirectionnelle 5 8. De préférence, le rapport des sections des lumières de ces valves se situe entre 2/1 et 5/1. Le raccord 2 est relié à une source de fluide sous pression 15 qui communique, par un canal d'aspiration 16, avec un réservoir de stockage 17. Le raccord 5 est re10 lié à une utilisation ou à un consommateur 18 qui est raccordé par un canal d'évacuation 19 au réservoir 17. Le raccord 3 est relié au réservoir de stockage 17 par un canal d'évacuation 20. Le raccord de mesure 6 est relié à un appareil de mesure de pression 21, tandis que le raccord d'ac15 cumulateur 4 est relié à un accumulateur de pression 22. L'accumulateur de pression 22 est, de préférence, du type hydropneumatique à coussin d'air. Le clapet 14 a une lumière dont la section est beaucoup plus grande que celle de la valve à trois voies 20 8. La grande section du clapet 14 et des canaux reliant l'accumulateur de pression 22 à l'utilisation 18 a pour but d'assurer, au besoin, une circulation rapide du fluide sous pression entre l'accumulateur 22 et le consommateur 18, la valve à trois voies 8 jouant, dans le cas, le rôle 25 d'une dérivation. En ce qui concerne la valve à trois voies 8, il suffit que sa section soit suffisante pour assurer le chargement de l'accumulateur de pression 22 par la source de fluide sous pression 15 et le déchargement de celuici dans le réservoir de stockage 17. La valve à trois voies 30 8 doit être parfaitement étanche pour assurer la séparation entre le canal d'accumulateur 9 et le canal de pression 7. Afin de réduire à un minimum la résistance de la liaison entre le raccord d'accumulateur 4 et le raccord d'utilisation 5, on s'arrange pour que celle-ci soit, de préférence, 35 rectiligne. Quand l'obturateur de la valve à trois voies 8 occupe la position représentée, la source de fluide sous pression 15 alimente simultanément le consommateur 18 et l'accumulateur de pression 22. Le conduit de pression 7 est 5 protégé par la soupape de limitation de pression 11. Dans une autre position de l'obturateur de la valve à trois voies 8 l'accumulateur 22 est séparé du canal de pression 7 pour le décharger et est relié directement au réservoir de stockage 17. Dans la troisième position de l'obturateur le 10 canal de pression 7 est relié au canal de liaison 13 et, de ce fait, également au réservoir 17, par le canal d'évacuation 20. L'étranglerent 27 assure une évacuation lente contrôlée de l'accumulateur 22, indépendamment de la vitesse de renversement de la valve à trois voies. Dans la qua15 trième position de l'obturateur de la valve à trois voies 8 le canal de pression 7 et le canal d'accumulateur 9 sont reliés ensemble au canal de liaison 13. La source de fluide sous pression 15 et l'utilisateur 18 sont protégés dans toutes les positions de l'obturateur de la valve 8 par la 20 soupape de limitation de pression 11. La sécurité de l'accumulateur de pression 22, lorsqu'il est isolé du canal de pression 7 et du canal de liaison 13, est assurée par le clapet de non- retour 14 qui met en communication le canal d'accumulateur 9 et le canal de pression 7 et, partant, 25 établit une liaison avec la soupape de limitation de pression 11, laquelle sert aussi à assurer la sécurité de la source de fluide sous pression 15, du consommateur 18 et de l'accumulateur de pression 22 dans les positions intermédiaires de l'obturateur de la valve à troies voies 8. Lorsque la valve 8 se présente sous la forme d'un robinet à trois voies à obturateur sphérique, l'angle de rotation de celui-ci pourrait, le cas échéant, être limité. Dans l'exemple de réalisation représenté sur 35 la figure 2, les mêmes composants ont été désignés par les mêmes références, tandis qu'ona ajouté la lettre a à ceux qui en diffèrent. Les schémas des figures 1 et 2 diffèrent principalement par la suppression du raccord d'utilisateur ou de consommateur 5 et du raccord de mesure 6 du fait que le canal d'utilisateur 10a est monté à l'extérieur du capot 5 la, du c8té de la source de fluide sous pression 15. L'appareil de mesure de pression 21 est lui aussi relié à la source de fluide sous pression 22 à l'extérieur du capot. La valve à trois voies 8a est une valve à 3/3 voies à commande électrique qui peut, en cas d'urgence, l10être actionnée manuellement pour vider l'accumulateur 22. Dans la position représentée de l'obturateur de la valve 8a, l'accumulateur de pression 22 est relié au réservoir de stockage 17 à travers l'étranglement 27. Dans une autre position de l'obturateur l'accumulateur de pression 22 est 15 en liaison avec la source de fluide sous pression 15, tandis que dans une troisième position de celui-ci, l'accumulateur 22 est séparé à la fois de la source de fluide de sous pression 15 et du réservoir de stockage 17. Ici aussi une liaison existe entre l'accumulateur de fluide sous pres20 sion 22 et la soupape de limitation de pression 11 à travers le clapet 14. Etant donné que la source de fluide sous pression 15 est séparée de l'accumulateur 22, l'alimentation du consommateur 18 est assurée par la source de fluide sous pression 15 seule. Le troisième exemple de réalisation, représenté sur la figure 3 correspond à celui de la figure 1, avec cette différence que l'étranglement 27 n'est pas disposé dans la valve à trois voies 3, mais dans le conduit 13. L'accumulateur de pression 22b est monté dans le capot lb 30 au moyen d'une liaison par enfichage comportant un joint 23 assurant l'étanchéité entre le raccord d'accumulateur 4 et l'enveloppe lb. Le montage de l'accumulateur de pression 22b dans le capot lb est réalisée par un accouplement à baïonnette 24, représenté schématiquement, qui possède 35 un angle d'ouverture et de fermeture d'environ 90 . Sur l'accouplement à baïonnette de l'accumulateur de pression 22b est monté un levier radial 25 qui permet d'ouvrir et de fermer l'accouplement. Le boisseau du robinet à trois voies 8, représenté décalé de 90 sur la figure 3, est relié à un levier de liaison 26 qui peut être déplacé per5 pendiculairement au plan du dessin, et qui coopère avec le levier 25 de l'accumulateur. L'arrangement de l'ensemble est tel que quand on ouvre l'accouplement à ba!onnette 24, au moyen duquel l'accumulateur de pression est relié au capot lb, on actionne en même temps le levier de laison 10 26, ce qui a pour effet de relier le canal d'accumulateur 9, par le canal de liaison 13, avec le réservoir 17, en le séparant du canal de pression 7. Une liaison entre le canal d'accumulateur 9 et le canal de liaison 13 est déjà établie dès que l'accouplement à baïonnette a été tourné 15 d'un angle d'environ 30 pendant l'ouverture. Après l'ouverture de l'accouplement à baïonnette 24, la liaison par enfichage entre l'accumulateur 22b et l'enveloppe lb peut être séparée et l'accumulateur de pression 22b peut être enlevé du capot lb. Le dispositif qui vient d'être décrit, 20 comportant les leviers 25 et 26, évite qu'au moment o l'on enlève l'accumulateur de pression 22 de l'enveloppe lb le premier soit encore exposé à la pression de la source 15. Le levier 25 de l'accumulateur ne gêne pas l'actionnement de l'obturateur de la valve à trois voies 8 lorsqu'on veut 25 établir une liaison entre la source de fluide sous pression et l'accumulateur 22b ou avec le réservoir de stockage 17. Il en est de même en ce qui concerne l'établissement d'une liaison entre la source de fluide sous pression 15 ou entre l'accumulateur 22b et le réservoir 17. A la place des leviers 25 et 26, on pourrait aussi bien utiliser d'autres tringleries assurant le même effet. Dans certains cas l'étranglement 27 pourrait être supprimé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I ON S 1 - Bloc de jonction de sûreté pour relier une source de fluide sous pression (15) et une utilisation ou un consommateur (18) et pour raccorder un accumulateur de 5 pression (22) comprenant un raccord de pression (2), un raccord de réservoir de stockage (3), un raccord d'accumulateur (4), une valve à trois voies (8) qui, quand son obturateur occupe une première position, fait communiquer le raccord de pression (2) avec le raccord d'accumulateur 10 (4) et quand il occupe une seconde position, relie le raccord d'accumulateur (4) au raccord de réservoir de stockage (3), ainsi qu'une soupape de limitation de pression (11) qui est reliée à un canal (7) reliant le raccord de pression (2) et la valve à trois voies (8), caractérisé en ce 15 que, dans un canal (7) reliant le raccord de pression (2) et le raccord d'accumulateur (4) est intercalé un clapet de non-retour (14) se fermant en direction du raccord d'accumulateur (4), en ce que, au canal reliant le raccord de pression (2) au clapet de non-retour (14) sont raccordés 20 le consommateur (18) et la soupape de limitation de pression (11) et en ce que, au canal reliant le clapet de nonretour (14) et le raccord d'accumulateur (4) est raccordée la valve à trois voies (8) et en ce que cette dernière présente un recouvrement positif. 2 - Bloc de jonction de sûreté selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière du clapet de non-retour (14) a une plus grande section que celle de la soupape à trois voies (8). 3 - Bloc de jonction de sûreté selon la revendi30 cation 1 ou 2, caractérisé en ce que le clapet de non-retour (14) est monté dans un canal rectiligne reliant le raccord d'accumulateur (4) au raccord de consommateur (5). 4 - Bloc de jonction de sûreté selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant un capot 35 ou une enveloppe (lb), caractérisé en ce que l'accumulateur de pression (22) peut être monté de manière étanche dans le capot (lb) et peut être relié à celui-ci au moyen d'un accouplement rotatif (24) et en ce qu'un mécanisme (25,26) est prévu qui permet, en tournant ledit accouplement rotatif, d'enlever l'accumulateur du capot (lb) en interrompant, 5 en même temps, de manière sûre, la liaison entre la source de fluide sous pression (15) et l'accumulateur de pression (22b). - Bloc de jonction de sûreté selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme (25,26) compor10 te un levier (25) monté sur l'accumulateur de pression (22) et faisant saillie latéralement, pour libérer l'accouplement rotatif, ainsi qu'un levier de liaison (26), relié à la valve à trois voies (8), qui coopère avec le levier (25). 6 - Bloc de jonction de sûreté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre l'accumulateur (22) et le réservoir (17) est intercalé un point d'étranglement (27).