Brevet FR2730546A1 — publié le 19960814

Dispositif de retenue en position ouverte d'une vanne de sécurité à referneture manuelle ou autouatique en cas d'élévation de température à l'intérieur ou à l'extérieur de la conduite. Dans les installations présentant des risques pour la sécurité des personnes, certaines conduites doivent être équipées de vannes de sectionneBent qui se ferment autonatiquelent en cas d'élévation de la température. Il s'agit, dans le cas présent de tanne dont la fermeture s'obtient en assurant la rotation d'un ange de 90 de leur axe. Pour cela, lors de l'ouverture, un dispositif électrique motorisé assure la rotation de l'axe en même temps qu'il bande un ressort destiné à magasiner l'énergie nécessaire à la referaeture autosatique de la vanne quand il en est besoin. Une fois la vanne ouverte, un bras, solitaire de l'axe de rotation de celle-ci, est retenu en positon par un cliquet qui neutralise l'énergie esiagasinée dans le ressort de rappel jusqu'à ce qu'un événement extérieur nécessite la refermeture de la vanne. Cette referseture doit être automatique si l'on détecte une élévation de la teupérature soit à l'intérieur de la conduite obstruée par la vanne, soit à l'extérieur issédiat de celle-ci. Cette referseture devra pouvoir être obtenue volontairesent soit par une action locale sur un dispositif mécanique, soit par une telécommande électrique. L'objet de la présente demande de brevet est constitué par les dispositifs destinés à provoquer l'effacesent du cliquet de blocage du ressort de rappel à partir de l'une quelconque des quatre possibilités décrites ci-dessus, soit automatiquenent, soit volontairenent. Pour cela, le bras 1 (Figures 1, 2 et 3)) est solidaire de l'axe de la vanne. Si le bras 1 n'est pas bloqué par le cliquet 2 alors que l'on coupe l'aliientation du moteur électrique de cousande d'ouverture, le ressort de rappel du bras 1 provoquera sa rotation dans le sens opposé, assurant ainsi la referieture autouatique de la vanne ( flèche F sur la figure 1) nais. avant la coupure de l'alimentation électrique du moteur d'ouverture, le système est conçu pour que le bras s'engage automatiquement dans le cliquet 2.L'énergie du ressort de rappel du bras 1 est alors neutralisée tant que l'on ne provoquera pas l'effacenent du cliquet 2. Le ressort 3 assure l'engagement du bras 1 dans le cliquet 2 quand le bras i atteint la position correspondant à l'ouverture totale de la vanne. L'effacement du cliquet 2 est réalisé au troyen de la pièce de renvoi 4. La partie verticale de ce renvoi 4, engage le coté du cliquet de telle bannière que, quand, par un moyen ou par un autre, on assure la rotation de la pièce 4 autour de son axe, le déplacenent quasi horizontal de cette partie provoque la rotation du cliquet 2 autour de son axe 25 et donc son effacerent, libérant ainsi le bras 1 Cela se produira si l'on provoque un déplacenent vertical de la partie horizontale du renvoi 4. Cela pourra etre le cas si l'on provoque le déplacement vertical de la tige 5 sur laquelle la partie horizontale du renvoi 4 est articulée. Cela se produira quand, sous l'effet d'une élévation de la température extérieure à la conduite, le fusible 8 provoquera la sortie de son doigt de manoeuvre. Ce doigt viendra appuyer sur la tige verticale 5 de la pièce de renvoi 4 et celle-ci, entraînée ainsi en rotation, provoquera l'effacement du cliquet 2. La tige verticale 5 est également articulée sur le système de biellettes 7. Ces biellettes peuvent tourner autour de leur axe 8 si bien que, si l'on fait subir à l'autre extrémité 9 des biellettes 7, un déplaceient vertical de bas en haut on provoquera une rotation des biellettes 7 autour de leur axe 8, donc un déplacement vertical de haut en bas de l'axe 5, provoquant ainsi le dégagement du cliquet 2 par l'interiédiaire de la tige 5 et du renvoi 4. Si. l'on a pris le soin de solidariser l'extréiité 9 des biellettes 7 avec le doigt d'un fusible 10 se trouvant à l'intérieur de la conduite, en cas d'élévation de température à l'intérieur de cette conduite, la poissée vers te haut du doigt du fusible 10, sous l'effet de la chaleur. entraînera la ferueture automatique de la vanne par l'interuédiaire des biellettes 7 tournant autour de leur axe 8, de la tige 5, de la pièce de renvoi 4, du cliquet 2 et de la libération du ressort de rappel du bras 1. Il est avantageux de pouvoir replacer le fusible 10 sans avoir à pénétrer à l'intérieur de la conduite et sans avoir à démonter le dispositif de commande dans sa totalité. Pour cela, le fusible 10 est fixé à l'extréiité du tube il qui traverse de part en part le dispositif de coniande objet de la présente denande de brevet ainsi que la parois de la conduite. Ce tube est traversé, sur toute sa longueur, par la tige 12 qui vient prendre appui sur le doigt du fusible 10. Le dépiacenent vertical de bas en haut de l'extréiité 9 du système de biellettes 7 sous l'effet de l'action du doigt du fusible est assuré par le déplacement vertical du doigt 13, solitaire de la tige 12 et traversant. sans contrainte, la parois du tube 11 au travers du trou oblong 14. Le tube 11 est fixé à la tôle supérieure recouvrant l'ensemble du dispositif au ioyen de l'écrou de fort diamètre 15 que l'on serre une fois que le doigt 13 est convenableuent engagé sous l'extréaité 9 du systéme de biellettes 7. Les doigts 18 et 17, soudés à l'extérieur du tube 11 et à sa partie supérieure, permettent d'assurer le serrage de l'écrou 15. sur la tôle. Quand il est nécessaire de changer le fusible 10, on enlève l'écrou 15, on abaisse légèrement le tube 11 de façon à dégager le doigt 13 de la partie inférieure de l'extréiité 9 du système de biellettes 7, on fait exécuter au tube 11 une rotation d'un angle tel qu'il periette de placer les doigts 16 et 17 en face des lumières 18 et 19 (Figure 4) pratiquées dans la tôle supérieure du dispositif, ce qui permet de Sortir vers l'extérieur du dispositif l'ensemble du tube Il avec sa tige 12, les doigts 13, 18 et 17 ainsi que le fusible 10. Après avoir remplacé le fusible 10 à l'extrénité du tube 11, il suffit de réintroduire ce dernier d'abord dans le trou prévu à cet effet dans la tôle supérieure, ensuite dans le trou prévu dans la tôle inférieure du dispositif et, en faisant tourner le tube 11 sur lui-même, d'engager, au Juger, les doigts 18 et 17 dans les lumières prévues à cet effet dans la pièce 20, fixée par soudage à l'intérieur de la tôle supérieure du dispositif.L'emplacement des doigts 13, 16 et 17 ainsi que l'enplaceient des lumières prévues dans la pièce 20 assurent un placement convenable du doigt 13 sous l'extrénité 9 du système de biellettes 7. Il suffit alors de ramener vers le haut le tube 11, de remettre en place l'écrou 15 et le dispositif est à nouveau pret à fonctionner, La tige 12 dépasse légèrement l'extrémité supérieure du tube 11, Elle est punie à son extrénité supérieure du bouton de nanoeuvre 21.Quand on souhaite provoquer localement la referneture mécanique de la vanne, il suffira d'exercer sur ce bouton 21 une traction vers le haut, ce qui, par l'internédiaire de la tige 12 et de son doigt 13, provoquera la anoeuvre du système de biellettes 7, du renvoi 4 et l'effacement du cliquet 2, donc la fermeture de la vanne sous l'effet du ressort de rappel du bras i ainsi libéré. L'électroainant 22 est fixé à la tôle supérieure du dispositif Sa tige 23 prend appui sur l'arrière de la partie verticale supérieure du renvoi 4. Quand on alimente la bobine de l'électroainant 22. son noyau exerce, par l'intermédiaire de la tige 23, une pression sur le renvoi 4 qui provoque la rotation du cliquet 2 autour de son axe 25, et son dégagement du bras 1, assurant ainsi la fermeture de la vanne sous l'effet du ressort de rappel du bras 1. La vis de réglage 24 vissée dans la partie verticale supérieure du renvoi 4 et qui vient s'appuyer sur la tranche du cliquet 2 permet le réglage de la position initiale de celui-ci pour - tenir coopte du rattrapage des jeux ainsi que des éventuelles inperfections d'usinage. Enfin, le Joint torique 28 placé dans une alvéole prévue à cette effet dans l'épaisseur de la parois de la conduite, en se serrant sur le tube 11, assure l'étanchéité de ladite conduite par rapport à l'extérieur au passage du fusible 10. A noter que l'ordre d'ouverture électrique de la vanne sera donné en actionnant le bouton poussoir BPO (Figure 5) qui assurera la pontée du relais R1 dont le contact provoquera d'une part l'al-inentation électrique du moteur M qui actionne l'ouverture de la vanne et d'autre part l'auto-maintien du relais 11. L'interrupteur de fin de course FC (Figure 5) qui bascule quand la vanne arrive dans sa position d'ouverture totale, coupe l'alimentation du aoteur en faisant tomber le relais 21. A noter également qu'à l'ouverture de la vanne, la teiporisation électronique T.E., initialisée par l'action de l'opérateur sur le bouton poussoir BPO, en envoyant au bout d > un temps préréglé, une polarité - sur la résistance de base r du transistor TI placé en série avec la bobine du relais Il, provoque la chute de ce relais et par suite la coupure de l'alimentation du moteur électrique M si, à la fin du temps préréglé, l'interrupteur de fin de course FC n'a pas été actionné. Cette précaution est prise pour éviter que la vanne reste bloquée en position intermédiaire, moteur alimenté à pleine tension . si la position d'ouverture totale n'est pas atteinte au bout du temps préréglé. Electriquenent la referneture de la vanne sera provoquée en faisant ponter le relais 22 au moyen du bouton poussoir BPF ce qui ne sera possible que si l'interrupteur de fin de course FC indique que la vanne est en position totalement ouverte. A la refermeture de la vanne, dès que le fin de course FC aura basculé, il fera tomber le relais R2, même si l'opérateur maintient une pression sur le bouton poussoir BPF. Les diodes D1 et D2 évitent les effets de surtension dus à la coupure de la bobine du relais R1 sur le transistor TR et de la bobine de l'électroaiiant 22 sur le contact du relais R2 lEVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à assurer la referieture automatique d'une vanne sous l'effet d'un ressort de rappel, bandé durant l'opération d'ouverture, et constitué du bras 1 qui, à l'ouverture de la vanne, vient s'engager naturelloient dans le cliquet 2, sous l'effet du ressort 3, l'effacenent du cliquet 2 étant assuré par le déplacenent horizontal de la pièce de renvoi 4 quand celle-ci tourne autour de son axe sous l'action de la tige 5 se déplaçant elle-aere verticaleient de haut en bas du fait de la sortie, sous l'effet de l'élévation de la teipérature, du doigt du fusible 6 placé à l'extérieur de la conduite. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la tige 5 peut également être déplacée verticaleient de haut en bas par la rotation du système de biellettes 7 autour de son axe 8 sous l'effet du doigt 13 solidaire de la tige il dont le déplaceient vertical de bas en haut est provoqué par la sortie du doigt du fusible 10 placé à l'intérieur de la conduite. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la tige il est brunie, à son extrémité supérieure du bouton de tirage 21 sur lequel une traction de bas en haut provoquera la referaeture en iode manuel et local de la vanne selon le processus déjà décrit dans la revendication 2. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé par le fait que la tige 11 est placée à l'intérieur du tube 12, sur lequel est fixé le fusible 10, ce qui permet, par extraction totale du tube 12 du dispositif de replacer facilement le fusible 10. 5. Dispositif sélon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4 caractérisé par le fait que le tube 12 est fixé à la tole supérieure au troyen de l'écrou 15 qui vient prendre appui sur les doigts 18 et 17 dont le passage au travers de la tôle supérieure, au démontage du tube 12, se fait par les trous 18 et 19 prévus a cet effet dans ladite tôle. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 et 5 caractérisé par le fait que les lumières pratiquées dans la pièce 20, fixée sous la tôle supérieure et destinées à recevoir les doigts 18 et 17 au remontage et avant renié en place de l'écrou 15, sont placées de telle lanière qu'elles assurent un bon positionnement du doigt 13 sous l'extrénité du système de biellettes 7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 8 caractérisé par le fait que l'étanchéité du système autour du tube 11 est assuré par le joint torique 28, placé dans une alvéole prévue à cet effet dans l'épaisseur de la parois de la conduite. 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'électro-aiaant 22, fixé à la tAle supérieure et dont le noyau exerce une pression à l'arrière de la partie verticale supérieure de la pièce de renvoi 4 par l'intermédiaire d sa tige 23, provoque, quand on alimente la bobine de l'êlectroaiaant 22, l'effaccuent du cliquet 2 assurant la refermeture de la vanne par libération du ressort de rappel du bras 1. 9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la vis de réglage 24, vissée dans la partie verticale supérieure de la pièce de renvoi 4 permet, au montage, le rattrapage des jeux ainsi que la coipensation des éventuels iiperfections d'usinage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 caractérisé par le fait que l'interrupteur de fin de course FC, basculant quand la vanne arrive à sa position de totale ouverture, provoque la coupure de l'alimentation du moteur d'ouverture de la vanne ainsi que l'autorisation de l'aliientation de la bobine de l'électroaiiant 22. 11. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'une temporisation électronique TE., initialisée par l'action sur le bouton poussoir de commande d'ouverture de la vanne BPO, au bout d'un temps préréglé, désamorce le transistor de type NPN TB. ce qui provoque la chute du relais il - - d'alimentation du moteur M d'ouverture de la vanne au cas oa celle-ci n'aurait pas atteint sa position de totale d'ouverture au bout du temps préréglé de la teiporisation électronique TE.