Brevet FR2938021A1 — publié le 20100507

L'invention est relative à un dispositif de protection pour actionneur hydraulique, notamment pour vérin hydraulique. On connaît des vérins hydrauliques télescopiques fabriqués par la société AFHYMAT de droit français. Ces vérins hydrauliques télescopiques sont généralement destinés à l'équipement de véhicules industriels, par exemple à l'équipement de bennes basculantes. Ces vérins hydrauliques sont généralement conçus pour une pression de service déterminée et pour une pression maximale admissible, de manière à permettre une utilisation sûre et ergonomique, sans risque d'accident. Cependant, lors de l'utilisation de machines industrielles, en particulier de matériels de manutention et de transport sur les chantiers, il existe le risque de dépasser la pression maximale admissible et d'entraîner des accidents matériels ou corporels. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'état de la technique connu, en proposant un nouveau dispositif de protection pour actionneur hydraulique, permettant à la fois de protéger l'actionneur hydraulique contre la surpression et permettant de détecter un dépassement de la pression maximale admissible, même après l'arrêt de la machine ou de l'équipement industriel auquel le dispositif est destiné. L'invention a pour objet un dispositif de protection pour actionneur hydraulique, notamment pour vérin hydraulique, comportant en combinaison des moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement et un moyen à changement d'état permettant l'indication instantanée du dépassement d'une pression maximale admissible de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné, tout en assurant simultanément la limitation de la pression de fonctionnement de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - les moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement sont constitués par une pièce de raccordement à un élément de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné et une pièce de fermeture de ladite pièce de raccordement ; - le moyen à changement d'état comporte au moins un 35 disque de rupture destiné à être rompu lors du dépassement d'une pression maximale admissible prédéterminée ; - les moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement peuvent comporter une pièce présentant des orifices de communication avec le fluide hydraulique d'actionnement ; les moyens de raccordement au fluide hydraulique 5 d'actionnement peuvent comporter une pièce présentant des orifices de communication avec l'atmosphère ; - le dispositif peut comporter un moyen indicateur de dépassement d'une pression maximale admissible pour l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné ; 10 - le dispositif peut comporter un moyen de raccordement à un piston d'un actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné ; - le dispositif peut comporter un moyen de raccordement à une partie en communication avec un orifice d'admission du fluide hydraulique d'actionnement. 15 L'invention a également pour objet un actionneur hydraulique, notamment un vérin hydraulique, comportant un dispositif selon l'invention. - ledit actionneur hydraulique selon l'invention est 20 avantageusement un actionneur télescopique. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 25 La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective avec coupe partielle d'un actionneur hydraulique selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue partielle agrandie en coupe selon le repère II de la figure 1 d'un premier mode de représentation d'un dispositif selon l'invention, en mode de 30 fonctionnement normal. La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe du dispositif de la figure 2, en mode de fonctionnement après avoir subi un dépassement de la pression maximale admissible. La figure 4 représente schématiquement une vue partielle 35 agrandie en coupe selon le repère IV de la figure 1 d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, en mode de fonctionnement normal. La figure 5 représente schématiquement une vue en coupe du dispositif de la figure 4, en mode de fonctionnement après avoir subi un 5 dépassement de la pression maximale admissible. En référence aux figures 1 à 5, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. 10 Sur la figure 1, un actionneur hydraulique selon l'invention comporte un oeillet 1 de fixation solidaire d'un chapeau 2 fixé sur un corps 3. Le corps 3 constitue la chemise extérieure de l'actionneur hydraulique et contient une pluralité de cylindres 4a, 4b, 4c, 4d communiquant entre eux par des orifices appropriés. 15 La chemise 4d radialement la plus intérieure porte à demeure un piston 5 muni d'un premier dispositif selon l'invention. Le corps 3 ou chemise radialement la plus extérieure présente un orifice d'alimentation 6 raccordé obliquement à un deuxième dispositif selon l'invention. 20 L'orifice 6 d'alimentation permet la mise en pression successive des volumes délimités par les chemises intérieures au corps 3 et l'allongement du vérin télescopique. Sur la figure 2, un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention est monté à demeure sur le piston 5, en étant par 25 exemple vissé dans un alésage central du piston 5. Ce dispositif selon l'invention comporte un disque de rupture 7 taré à une pression déterminée inférieure à la pression maximale admissible de service de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. 30 Le disque de rupture 7 est monté prisonnier entre une pièce 8 de liaison au piston 5 et un chapeau 9 présentant plusieurs orifices 10 de passage. Dans la position de la figure 2, le dispositif selon l'invention assure ainsi une fonction de protection contre les dépassements de 35 pression, du fait que le disque de rupture ne permet pas une montée en pression au-dessus de la pression maximale admissible pour l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. Sur la figure 3, le dispositif selon l'invention représenté à la figure 2 a subi un dépassement de pression au-delà de la pression maximale admissible pour l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. Ce dépassement de pression au-delà de la pression maximale admissible a provoqué la rupture du disque 7, de sorte que le fluide hydraulique sous pression s'écoule à travers le passage libéré par l'éclatement du disque de rupture selon un débit hydraulique schématisé par la flèche 11. Le débit hydraulique schématisé par la flèche 11 se répartit à l'intérieur de la pièce ou chapeau 9 et s'écoule à travers les orifices 10 selon des débits partiels schématisés par les flèches 12 et 13. L'écoulement hydraulique entre deux chambres du vérin hydraulique empêche ainsi la montée en pression et le dépassement de la pression maximale admissible de service de l'actionneur hydraulique. L'invention n'est pas limitée au dispositif décrit en référence aux figures 1 à 3, mais s'étend également à tout dispositif indicateur à changement d'état en cas de dépassement d'une pression maximale admissible d'un actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. Avantageusement, les dispositifs selon l'invention permettent également de limiter la pression après le changement d'état du dispositif. A cet effet, le changement d'état permet un écoulement d'un fluide hydraulique destiné à empêcher la montée en pression, ou est associé à une soupape ou à un autre moyen d'évacuation d'une surpression. Sur les figures 4 et 5, un deuxième dispositif selon l'invention est vissé dans une dérivation latérale 6a du conduit 6 d'alimentation du vérin. Le deuxième dispositif selon l'invention comporte avantageusement un disque de rupture 17 ou moyen équivalent à changement d'état en cas de dépassement d'une pression de tarage prédéterminée, un raccord inférieur 18 vissé dans la dérivation 6a et un chapeau 19 de montage du disque 17 de rupture. Le chapeau 19 peut avantageusement être muni d'orifices 20 d'évacuation de fluide hydraulique, ou d'une fenêtre ou oeilleton non représenté permettant de distinguer l'entrée du fluide hydraulique à l'intérieur de la chambre délimitée par le chapeau 19 et le disque de rupture 17. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 4 et 5, les orifices 20 disposés vers l'extérieur permettent immédiatement de constater une fuite hydraulique révélatrice de la rupture du disque 17. Un autre moyen indicateur à contact électrique, à contact à pression, ou tout autre moyen permettant de signaler la rupture du disque 17, peut également être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention. Sur la figure 5, le disque de rupture a été rompu par un dépassement de la pression maximale admissible de service. La rupture du disque 17 permet l'écoulement du fluide hydraulique dans le sens de la flèche 21, et autorise ensuite l'écoulement à l'atmosphère à travers les orifices 20 par des débits répartis symbolisés par les flèches 22 et 23. Ainsi, grâce à l'invention, le dépassement de pression au-delà de la pression maximale admissible prédéterminée du fluide hydraulique est immédiatement indiqué à un opérateur ou à un utilisateur de l'actionneur hydraulique, et ceci de manière permanente, tout en permettant simultanément de limiter la pression à la pression correspondant à la rupture du disque ou moyen équivalent à changement d'état. L'invention décrite en référence à deux modes de réalisation particuliers n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection pour actionneur hydraulique, notamment pour vérin hydraulique, comportant en combinaison des moyens (8, 9, 18, 19) de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement et un moyen (7, 17) à changement d'état permettant l'indication instantanée du dépassement d'une pression maximale admissible de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné, tout en assurant simultanément la limitation de la pression de fonctionnement de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement sont constitués par une pièce (8, 18) de raccordement à un élément de l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné et une pièce (9, 19) de fermeture de ladite pièce de raccordement (8, 18). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen à changement d'état (7, 17) comporte au moins un disque de rupture (7, 17) destiné à être rompu lors du dépassement d'une pression maximale admissible prédéterminée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement comportent une pièce (9) présentant des orifices (10) de communication avec le fluide hydraulique d'actionnement. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de raccordement au fluide hydraulique d'actionnement comportent une pièce (19) comportant des orifices (20) de communication avec l'atmosphère. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un moyen (7, 17) indicateur de dépassement d'une pression maximale admissible pour l'actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif comporte un moyen (8) de raccordement à un piston (5) d'un actionneur hydraulique auquel le dispositif est destiné. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif comporte un moyen (18) de raccordement à une partie (6a) en communication avec un orifice (6) d'admission du fluide hydraulique d'actionnement. 9. Actionneur hydraulique, notamment vérin hydraulique, comportant au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Actionneur hydraulique selon la revendication 9, notamment vérin hydraulique, caractérisé par le fait que l'actionneur 10 hydraulique est un actionneur télescopique.