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L'invention est relative à un dispositif de sécurité pour circuit
de commande oléopneumatique, telle que celle utilisée pour manoeuvrer un
di_~oncteur à trèq haute tenqion.
Le circuit hydraulique d'un tel dispo~itif doit être protégé contre
tout riqque d'élévation de la presqion, au-desqu~ de la valeur maximale
d'utilisation pour laquelle il est prévu, par un organe dit soupape de sécu-
rité. La soupape asqure cette protection en mettant en communication le
circuit hydraulique haute presqion avec le réqervoir de rluide basqe pre~sion,
dèq que la pression dans le circuit atteint une valeur supérieure au qeuil
maxim~m admiq~ible.
Les règlements en vigusur dans la grande ma~orité des pays imposent,
pour le ronctionnement de la qoupape, troi~ condition~ :
1 La soupape doit commencer à s'ouvrir dès que la pression du circuit
hydraulique dépasse la valeur nomlnale d'utilisation ; danq le cas d'un
di~qpositlf oléopneumatique, il s'agit de la valeur de timbrage deq accumula-
teurs hydrauliques.
2 La soupape cloit permettre l'évacuation vers le réqervoir ba98e
preqsion du fluide consecut~vement à une anomalie constituée par une montée
lntempestive de la preJsion par exemple, si le groupe moto-pompe ne q'arrête
paq à la ~uite d'une dé~aillance du contacteur d'alimentation de son moteur.
Il convient alors que la pre_sion dans le circuit hydraulique ne dépasse
de 10S la valeur maximum d'utillsation admise.
3 La détérioration ~ortuite d'un élément quelconque de la qoupape
elle-même ne doit pa~ provoquer le blocage du clapet principal ~ur son siège ;
en conséquence la pression a contrôler doit agir dan~ le sens de l'ouverture
du ¢lapet, ce qui exclut l'utilisation d'un type de soupape à pilotage.
L'expérien¢e montre qu'une qoupape répondant à cette dernière condition,
c'est-a-dire con tituée par un clapet pre~sé contre un 3iège par un res~ort
tare et contre lequel agit la preq~ion, présente, pour ce qui est du niveau
de son qeuil de refer~eture, un comportement qui est dif~rent suivant 1'impor-
tance du débit qu'elle doit évacuer ; ce débit peut aller du goutte à goutte
en ca_ de dilatation thermique du ~luide Juqqu'au débit de la pompe, en
oa3 de fonctionnement intempestl~ du moteur actionnant la pompe. L'écart
- e~tre la presqion d'ouverture et la pre~sion de re~ermeture complète est
d'autant plu~ grand que le débit évacué est plu9 important.
On est donc obligé, dans le~ montages hydrauliques classique_, de
- tenir compte de ce phénomène pour fixer le seuil de démarrage du groupe
moto-pompe. Il faut que ce qeuil qoit situé en-deqsous du ~euil de re~ermeture
le plu~ bas de la qoupape ; dans le cas contraire, il y aurait pompage :
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_~ soupape ne retrouverait ~amais qon étanchéité totale et le groupe moto-
pompe se mettrait en route avec une ~réquence régulière. Mais le respect
de cette condition implique que le seuil de remise en route de pompe, et
par conséquent le seuil minimum de pre~sion de fonctionnement de l'installa-
tion, soit réglé bien au-dessous de la pression nominale maximale admise.
Il en résulte ~inalement une mauvaise utilisatlon du point de vue du rende-
ment énergétique de l'installation.
La pré3ente invention a pour but un dispositif permettant de garantir
un bon fonctionnement du groupe moto~pompe tout en gardant un seuil de pre~-
sion de fonctionnement très proche de la pres~ion nominale maximale admi~e.
L/invention a pour ob~et un diRpositir de sécurité contre l'élévation
de la pres~ion dan~ un circuit de commande oléopneumatique comprenant en
amont un générateur de pression et en aval ur. accumulateur oléopneumatique,
caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur et l'accumulateur un
clapet anti-re~our, une première soupape de sécurité capable d'un débit
au moins égal à celui du générateur en amont du clapet-, une deuxième soupape
de sécurité en aval du clapet et deq moyen~ pour que la deuxième ~oupape
ne ~oit soumise qu'à un faible débit.
Selon un mode de réali~ation le seuil de réglage de la pression d'ouverture
de la première soupape e~t in~érieur au seuil de réglage de l'ouverture
de la deuxième soupape.-
; Selon un autre mode de réalisation le seuil de réglage de la pre~sion
d'ouverture de la première soupape et le qeuil de réglage de la deuxième
soupape étant identiqueq la soupape aval est munie de moyens ~e limitation
de 90n débit.
- Pour ce mode de réali3ation de manière a~antageu e, les soupapeR 4
et 5 peuvent être disposées aux extrémités d'un même appareil et soumise~
à l'action antagoniRte d'un res~ort commun lnterposé entre les ¢lapets des
~oupape9.
Les caractéristiques et avantage du di~positi~ selon l'invention
re~sortiront de la de~cription de modes de réali~ation donnés ci-après et
illuQtrés dans le~ figures.
La figure 1 repréqente le ~chéma d'un mode de ré lisation du dispo~i-
ti~ ~elon l'invention.
La ~igure 2 représente le schéma d'un autre mode de réalisation du
di~po~itif selon l'invention.
La ~igure 3 représente le schéma d'une varia~te de réalisation de
la figure 2.
Dans la ~igure 1 on a représenté une in~tallation hydraulique de3tinée
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.a commande oléopneumatique d'un vérin non figuré par l'intermédiaire
d'une électro-valve 7.
Un accumulateur oléopneumatique 1 permet d'emmagasiner de l'énergie
~ournie, un gaz comprimé, par exemple de l'air ou de l'azote dans un cylindre,
à l'aide d'un piston 2 poussé par un fluide peu compreq~qible, par exemple
de l'huile. Cette huile provient d'un groupe moto~pompe 3 qui la prélève
danq une bache 10 à la preqqion atmosphériqus à laquelle il est relié par
une canalisation 11.
Un clapet anti-retour 6 est relié, d'une part en amont par une canali~a-
~0 tion 12 au groupe moto-pompe 3 et, d'autre part9 en av~l~ par une canalisation
13 à l'accumulateur oléopneumatique 1 et à l'électro-valve 7.
Une première soupape 4 eqt disposée entre la canali~qation amont 12
et la bâche 10, tandi~ qu'une deuxième ~oupape 5 est dispo~ée entre la canali-
sation aval 13 et la bâche 10.
La soupape ~ est capable d'un débit au moins égal à celui du groupe
moto-pampe 3. La soupape 5, qui pourrait être capable d'un débit moindre,
a été choisie pour dea rai~qons de commodité identique à la soupape 4.
La soupape 5 est réglée de manière à s'ouvrir à une pre_qion P1 supé-
rieure à la pres~ion normale maximale, tandis que la soupape 4 e~t réglee
pour s'ouvrir à une preq3ion P2 supérieure à cette presqion normale maximale,
mais légèrement inférieure à P1. Ainsi, par exemple, par une in~tallation
dont la pre~sion normale est de 300 bar3, la soupape 5 ~era réglée à une
valeur P1 de 330 bars et la ~oupape 4 à une vallsur P2 de 315 bars~
Le fonotionnement du dispositif est alors le suivant :
2~ Le olapet anti-retour étant normalement fermé dan~ le senJ de l'aval
vers l'amont, si la pre~ion en aval s'élève lentement, par exemple à la
suite d'une dilatation de 1'huile ou enoore d'une élévation de la pres~ion
dan~ le ré ervoir oléopneumatique, la soupape 5 s'ouvre pour laisser passer
un débit goutte à goutte et -~e referme facilement à une pression voiqine
et lnPérieure à la pre3sion Pl.
Maiq 9i, par ~uite d'un incident le groupe moto-pompe ne q'arrête
paq normalement à qa pre~sion nominale d'arrêt, la pres~qion dans leq cana-
lisation~ atteint P2 et la 30upape 4 q'ouvre alors pour laisser pas~er le
débit total de la pompe tandi~ que la soupape 5 reste fermée. Celle-ci ne
~'ouvrirait pour lai~ser pa~qser un débit goutte à goutte que 9i elle se
trouvait soumise à une pression P1.
Après arrêt du groupe moto-pompe la ~oupape 4 qui a été largement
ouverte, qe refermera pour une pre~sion trè~ inférieure à P2, mais cela
n'e~t pa~ gênant car, dan~ tous les ca~, l'anti-retour a maintenu en aval
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.e pression au moins égale à P2, et l'in~tallation pourra continuer de
fonctionner, du moin~ pendant le temps où l'accumulateur est capable de
délivrer une pression sati faisante.
Le schéma de la variante de réalisation de la figure 2 est trèq proche
de celui de la figure 1, mai~ les deux soupape 4 et 5 y sont réglée~ au
meme qeuil de fonctionnement P1 trèq proche de celui de la pression limite
de l'in~tallation, mai~ le débit de la ~oupape 5 est limité à un faible
débit par la présence d'un gicleur 9, tandis que celui de la soupape 4 peut
. être éventuellement limité à celui du groupe moto-pompe par un autre gi-
10 cleur 8.
Le fonctionnement pour cette variante de réalisation eQt alor~ lesuivant.
Dans le ca~ d'élévation lente de la pre3Qion, les ~oupape~ 4 et 5
~'ouYrent simultanément ou qua~i-qimultanément et écoulent à la bâche 10
un très faible débit d'huile.
Dan~ le ca~ de montée brutale de la pres3ion, lea 30upape~ ~ et 5
s'ouvrent au qeuil P1, maiq la 30upape 5 ayant un débit limité par le gicleur 9
~'ouYre très peu et, de ce fait, ~e refermera pour une preqQion voiqine
de P1. Par contre, la soupape 4 traverqée par un gros débit 3e referme
à une preQsion trèq inférieure à P1. Mais cela n'e~t pas gênant car, comme
dans le ~chéma de la figure 1, le dlqpo~itif anti-retour empêche une bai~qe
de pres3ion corrélative de ~a partie située en aval.
E~ variante de ce mode de réalisation, il est intéreq~ant de ra33em-
bler le~ soupape3 dan3 le corps d'un même appareil 14, comme il e~t représenté
sur la figure 3. Le~q ~OUpapeQ 4 et 5 sont alor~ di~posées aux extrémltéq
opposées de cet appareil9 tandis qu'un resqort de compression unique 15
:. e~t interpo~é entre le~ clapet~ de3 ~oupape3 ; l'appareil ne comporte plu~; . qu'un meme ori~ice 16 de retour à la bâche 10.
Un tel.appareil d'une extreme qimplicité présente de nombreux avantage~ :
prlx de revient, ~iabilité et égalité de~ ~euil3 de fonctionnement du falt
du re~sort de tarage com~un.
: Il est éYident que l'invention n'e3t nullement limitée au mode de
;: réalisation qui vient d'être décrit et repré~enté et qui n'a été donné qu'a
titre d'exemple ; en particulier, on peut, ~ans qortir du cadre de l'inven-
tion, modifler certaines di~po3itions ou remplacer certains moyen3 par de3
moyons équivalents, ou encore remplacer certain~ élément~ par diautre3 3us-
ceptible3 diaq~urer la meme ~onction technique ou une ~onctlon technique
équivalente.
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