Brevet FR2627805A1 — publié le 19890901

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'arrêt d'un moteur entratnant un organe rotatif par l'intermédiaire d'une courroie, destiné à arrêter le moteur en cas de rupture de la courroie. Un tel dispositif est utilisable, à des fins de sécurité, avec tout type de moteur et quelle que soit la nature de l'organe rotatif entraîné, mais il est particulièrement utile lorsque celui-ci est une turbine ou un ventilateur servant au refroidissement du moteur, comme cela est généralement le cas pour les moteurs à explosion ou à combustion interne. En effet, dans cette situation, la rupture de la courroie, passant souvent inaperçue à l'utilisateur, a pour conséquence une surchauffe du moteur qui est dangereuse pour le moteur lui-même. De plus, lorsque ce moteur travaille en atmosphère comburante, comme cela est le cas sur les plate-formes de forage pétrolier, une surchauffe peut être à l'origine d' une explosion. La présente invention pallie les inconvénients précédents. A cet effet, elle a pour objet un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend une poulie d'axe mobile coopérant avec la courroie, des moyens de rappel de l'axe de la poulie pour tendre la courroie, et des moyens sensibles au déplacement de l'axe de la poulie pour arrêter le moteur en cas de rupture de la courroie. Le dispositif de l'invention est simple et fiable, et il procure donc une bonne sécurité. Par ailleurs, on connaît déjà, par le brevet français publié sous le NO 2 305 779, au nom du demandeur, un mécanisme anti-emballement qui commande l'arrêt du moteur lorsque sa vitesse devient supérieure à un certain seuil. Aussi, dans une forme de réalisation du dispositif de l'invention - la poulie est solidaire de l'arbre d'un mécanisme ântiemballement comprenant un organe de commande d'arrêt du moteur, normalement verrouillé en position autorisant le fonctionnement du moteur, des premiers moyens pour déverrouiller l'organe de commande, sensibles à la vitesse de rotation dudit arbre, et des seconds moyens pour déverrouiller l'organe de commande, commandables manuellement afin de vérifier le bon fonctionnement dudit mécanisme, et, - lesdits moyens pour arrêter le moteur comprennent ledit organe de commande, lesdits seconds moyens de déverrouillage, et des moyens mécaniques, agencés pour coopérer avec lesdits seconds moyens de déverrouillage en cas de rupture de la courroie. Une telle forme de réalisation a pour avantage de procurer une sécurité à la fois en cas d'emballement du moteur et en cas de rupture de la courroie, au prix de quelques modifications simples de l'installation du mécanisme antiemballement connu. Le dispositif de l'invention est alors purement mécanique, ce qui est un avantage pour les moteurs devant fonctionner en atmosphère comburante. Dans une forme de réalisation, lesdits moyens mécaniques comprennent une rampe formant came et lesdits seconds moyens de déverrouillage comprennent un poussoir pourvu d'un galet de came. Dans ce cas, et avantageusement, ladite rampe est pourvue d'une butée coopérant avec ledit poussoir pour limiter le déplacement dudit dispositif en l'absence de courroie. Dans une autre forme de réalisation, lesdits moyens mécaniques comprennent un galet d'axe fixe, et lesdits seconds moyens de déverrouillage comprennent un poussoir coopérant avec ledit galet. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de la forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, - la figure 1 représente, de façon schématique, une première forme de réalisation du dispositif de l'invention, installé sur un moteur à combustion interne à refroidissement par air, en fonctionnement normal, - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 en cas de rupture de la courroie. - la figure 3 représente une vue de face d'un mécanisme anti-emballement de l'art antérieur, - la figure 4 représente une vue de profil du mécanisme de la figure 3, avec son organe de commande en position verrouillée, - la figure 5 représente une vue de profil du mécanisme de la figure 3, avec son organe de commande en position déverrouillée, - la figure 6 représente, de façon schématique, une seconde forme de réalisation du dispositif de l'invention, installé sur un moteur à combustion interne à refroidissement par air, en fonctionnement normal, - la figure 7 représente le dispositif de la figure 4 en cas de rupture de la courroie, et, - la figure 8 représente une variante du dispositif des figures 6 et 7. Un dispositif de commande permettant d'assurer la sécurité de fonctonnement d'un moteur, ici et par exemple un moteur à combustion interne refroidi par air, est maintenant décrit. Ce dispositif commande l'arrêt du moteur en cas de rupture de la courroie d'entraînement de la turbine de refroidissement par air. Ceci permet d'éviter tout échauffement excessif du moteur. Dans une première forme de réalisation, et comme le montre la figure 1, ce dispositif comprend une poulie 13 dont l'axe est solidaire de l'extrémité libre d'un bras 2 monté pivotant autour d'un axe 20 solidaire du châssis du moteur, moteur représenté partiellement en 4. Un ressort 21, dont une extrémité est fixée à un point 22 du châssis du moteur et dont l'autre extrémité est fixée au bras 2 rappelle ce dernier, et donc l'axe de la poulie 13 pour tendre une courroie 3 qui passe autour de la poulie 13, dé l'arbre de sortie 41 du moteur 4 et de l'arbre 5 d'entratnement de sa turbine de refroidissement par air. L'extrémité libre du bras 2 est ici solidaire du câble d'un système 10 de transmission par câble souple relié à un organe d'alimentation du moteur. Tant que l'axe de la poulie 13, et donc le bras 2 sont maintenus dans la position représentée sur la figure 1, ou dans une position voisine, par la présence de la courroie 3, le système 10 autorise l'alimentation et donc le fonctionnement du moteur 4. Lorsque cette courroie 3 vient à se rompre, et comme le montre la figure 2, le bras 2 n'est plus soumis qu'à l'action du ressort de rappel 21, il se déplace et entrasse le câble du système 10, agencé pour couper l'alimentation du moteur 4 et l'arrêter. Dans une deuxième forme de réalisation, le dispositif de l'invention met en oeuvre un mécanisme anti-emballement du type décrit dans le brevet français publié sous le NO 2 305 779, au nom du demandeur, et qui est maintenant brièvement décrit en référence aux figures 3 à 5. Ce mécanisme provoque l'arrêt du moteur en cas de risque d'emballement, c'est à dire lorsque sa vitesse de rotation dépasse un seuil. I1 comprend un corps cylindrique 1 dont émerge un arbre 15 mobile en rotation par rapport au corps 1 et un organe de commande, ici une tige 10' mobile en translation par rapport au corps 1. L'arbre 15 est l'organe d'entrée du mécanisme, et, à ce titre, il est destiné à être entraîné en rotation par le moteur dont la vitesse est à contrôler. La tige de commande 10' est l'organe de sortie du mécanisme, et, à ce titre, elle est susceptible d'occuper deux positions, une position de verrouillage représentée sur la figure 4 et une position de déverrouillage représentée sur la figure 5.Un mécanisme 11, schématisé en pointillés sur- la figure 4, est agencé, de façon connue, pour être sensible à la vitesse de rotation de l'arbre 15 et pour déverrouiller la tige de commande 10' lorsque cette vitesse dépasse un seuil. La tige de commande 10', normalement verrouillée, est destinée à agir, en position déverrouillée, sur l'organe d'alimentation du moteur 4 pour en provoquer l'arrêt. Afin de pouvoir vérifier manuellement le bon fonctionnement du mécanisme, et toujours comme cela est décrit dans le brevet cité, il est prévu un poussoir 12 pour provoquer, lorsque l'arbre 15 est à l'arrêt, le déverrouillage de la tige de commande 10'. Ainsi, la tige de commande 10' du mécanisme connu peut donc être déverrouillée soit par le mécanisme 11, sensible à la vitesse de rotation schématisée par la flèche 130 de la figure 3, soit par une pression sur le poussoir 12, schématisée par la flèche 120 de la figure 3. Selon l'invention, le mécanisme précédent est installé comme cela va maintenant être décrit, en référence tout d'abord à la figure 6, sur laquelle les éléments déjà représnetés sur la figure 1 portent les mêmes chiffres de référence. Le corps 1 du mécanisme est ici solidaire de I'extrémité libre du bras 2, et l'arbre 15 est solidaire de la poulie 13. Comme précédemment, le bras 2 est rappelé par le ressort 21, et la courroie 3 passe autour de la poulie 13, de l'arbre 5 du système de refroidissement et de l'arbre 41 du moteur 4. De plus, il est prévu, sur le châssis du moteur 4, une rampe 6 dont le rôle sera mieux compris dans la suite. Lorsque la courroie 3 vient à se rompre, le corps 1 du mécanisme se déplace sous l'action du ressort de rappel 21, comme le montre la figure 7, du fait que le corps 1 est monté mobile par rapport au châssis du moteur 4. Le poussoir 12 coopère alors avec la rampe 6. Ici la rampe 6 forme came et le poussoir 12 comporte un galet de came 121 de façon à ce que le déplacement du corps 1, sous l'action du ressort 21, soit suivi d'une pression sur le poussoir 12 qui entraîne le déverrouillage de la tige de commande 10', et donc l'arrêt du moteur, par l'intermédiaire d'un système de transmission non-représenté. Ici, la rampe 6 est pourvue d'une butée 61 formant arrêt pour limiter le déplacement du dispositif en l'absence de courroie, sous l'action du seul ressort de rappel 21. Ainsi, avec des éléments purement mécaniques comme le ressort 21 et la rampe 6, une sécurité supplémentaire est assurée de façon simple et fiable, en cas de rupture de la courroie d'entrainement Une variante est représentée sur la figure 8, pour laquelle le poussoir 12 ne comporte pas de galet, la rampe 6 étant alors remplacée par un galet 6' d'axe fixe, disposé pour coopérer avec le poussoir 12 en cas de rupture de la courroie 3. Naturellement, la portée de la présente demande n'espas limitée à la description qui vient d'être faite. Cest ainsi que cette description fait principalement état de dispositifs mécaniques de commande d'arrêt du moteur. I1 est évidemment à la portée d'un homme de métier de remplacer ces dispositis mécaniques par d'autres, notamment électriques ou électroniques sensibles au déplacement du bras 2, pour commander l'arrêt du moteur. Par ailleurs, si l'invention s'avère particulièrement utile pour les moteurs à combustion interne ou à explosion à refroidissement par air, elle peut également être utilisée pour tout type de moteur, notamment électrique, entrainant, par l'intermediaire d'une courroie, un organe rotatif. Revendications 1. Dispositif de commande d'arrêt d'un moteur (4) entraînant un organe rotatif (5) par l'intermédiaire d'une courroie (3), caractérisé par le fait qu'il comprend une poulie (13) d'axe mobile coopérant avec la courroie (3), des moyens de rappel (21) de l'axe de la poulie (13) pour tendre la courroie (3), et des moyens (10; 10', 12, 6) sensibles au déplacement de l'axe de la poulie (13) pour arrêter le moteur (4) en cas de rupture de la courroie (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel -la poulie (13) est solidaire de l'arbre (15) d'un mécanisme anti-emballement comprenant un organe (10') de commande d'arrêt du moteur, normalement verrouillé en position autorisant le fonctionnement du moteur (4), des premiers moyens (11) pour déverrouiller l'organe de commande (10'), sensibles à la vitesse de rotation dudit arbre (15), et des seconds moyens (12) pour déverrouiller l'organe de commande (10'), commandables manuellement afin de vérifier le bon fonctionnement dudit mécanisme, et, -lesdits moyens pour arrêter le moteur comprennent ledit organe de commande (10'), lesdits seconds moyens de déverrouillage (12), et des moyens mécaniques (6), agencés pour coopérer avec lesdits seconds moyens de déverrouillage (12) en cas de rupture de la courroie (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, pour lequel lesdits moyens mécaniques comprennent une rampe (6) formant came et lesdits seconds moyens de déverrouillage comprennent -un poussoir (12) pourvu d'un galet de came 121. 4. Dispositif selon la revendication 3, pour lequel ladite rampe (6) est pourvue d'une butée (61) coopérant avec ledit poussoir (12) pour limiter le déplacement dudit mécanisme. 5.- Dispositif selon la revendication 2, pour lequel lesdits moyens mécaniques comprennent un galet (6') d'axe fixe, et lesdits seconds moyens de déverrouillage un poussoir (12) coopérant avec ledit galet (6').