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La présente invention se rapporte aux accumulateurs d'énergie hydraulique du type comportant une cloison mobile telle qu'un piston libre, 'soumise sur l'une de ses faces, à l'action de moyens emmagasineurs d'énergie, tels que la pe- santeur, un ressort ou un coussin pneumatique, et dont l'au-
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tre face agit sur une masse de liquide telle que de l'huile, propre à transmettre l'action desdits moyens à un circuit d'utilisation.
Dans ce qui suit, on considérera, par simplifica- tion, le cas d'un accumulateur oléo-pneumatique, à pi&tc.:. libre, étant bien entendu que l'invention n'est nullement; limitée à ce mode de construction spécifique, et qu'elle s'applique également à tous les accumulateurs d'énergie hy- draulique tels que définis ci-dessus.
Dans un accumulateur oléo-pneumatique à piston libre classique, la.course côté huile du piston est limitée par une butée fixe. Dans ces conditions, après l'arrivée du piston libre contre ladite butée, s'il existe une fuite quelconque dans le circuit d'utilisation, l'huile contenue dans celui-ci peut s'échapper progressivement, et ceci d'autant plus lentement que ladite fuite est moins importante.
Or, dans un grand nombre d'utilisations d'un tel accumulateur, il est essentiel de pouvoir, à tout moment, disposer d'au moins une pression minimum prédéterminée, ou bien, dès que ce minimum de pression n'est plus assuré, d'obtenir une annulation totale de la pression en un temps aussi court que possible.
Pour mieux faire comprendre la nécessité de réaliser les conditions qui viennent d'être énoncées, on considérera, plus particulièrement, et ceci constitue d'ailleurs une ap- plication essentielle de l'accumulateur d'énergie hydrauli- que suivant l'invention, le cas où un tel accumulateur assure l'alimentation d'un vérin hydraulique d'enclenchement d'un disjoncteur contre l'action de moyens élastiques de déclen- chement destinés à assurer cette dernière opération conjoin-
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tement avec, et en réponse à la purge volontaire dudit vérin.
On sait que, dans un disjoncteur, il est essentiel que la course de déclenchement s'effectue complètement et en un temps ne dépassant jamais une durée prédéterminée, extrême- ment courte, c'est-à-dire que le contact mobile doit se déplacer au moins une vitesse prédéterminée et ne doit ja- mais stationner dans une position intermédiaire entra la po- sition d'enclenchement total et une position a @ de déclen- chement, dans laquelle ledit contact mobile est séparé du contact fixe associé, par une distance supérieure à la distance explosive pour laquelle un arc s'établit entre les deux con- tacts.
Or, dans le cas où le contact mobile du disjoncteur est commandé par un vérin hydraulique alimenté par un accu- mulateur oléo-pneumatique à piston libre, on conçoit que la moindre fuite dans le circuit d'alimentation dudit vérin pro- voque'un vidage progressif de l'accumulateur, puis après l'entrée en contact du piston de celui-ci avec sa butée fixe, une purge lente du vérin sous l'action des moyens élastiques de déclenchement et, par conséquent, un déplacement du con- tact mobile vers la position de déclenchement à une vitesse inférieure à la valeur limite imposée, voire même un arrêt inopiné du contact mobile entre ses deux positions extrêmes.
Pour éviter les risques catastrophiques d'un tel fonctionnement défectueux d'un disjoncteur, on a imaginé les dispositifs les plus variés afin d'assurer le maintien du contact mobile en position enclenchée, quelles que soient les conditions de pression dans la commande hydraulique, ou bien, pour assurer, une fois la course de déclenchement amor- cée, que cette course s'effectue complètement et dans le
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temps voulu. Mais la plupart de ces dispositifs sont com- pliqués, coûteux et introduisent eux-mêmes de nouveaux ris- ques, de sorte que la sécurité qu'ils offrent est souvent illusoire.
L'invention a pour but de réaliser, de façon absolue les conditions de sécurité désirées par une mise hors d'a@- tion totale de la commande hydraulique après déclenchement intégral et rapide du disjoncteur, et ceci par un agencement particulier de l'accumulateur d'alimentation lui-même, c'est- à-dire, sans aucune modification de la commande hydraulique proprement dite.
L'invention a pour objet un accumulateur d'énergie hydraulique du type décrit dans lequel, avant son arrivée en fin de course, le piston libre détermine, par un déclen- chement mécanique direct, la mise à la purge de son comparti- ment à huile.
L'accumulateur hydraulique suivant l'invention est remarquable en ce qu'il comporte une valve de purge de son compartiment à huile, normalement fermée et dont l'organe de fermeture est solidaire de moyens propres à être actionnés par poussée dans le sens de l'ouverture de la valve par le piston libre de l'accumulateur se déplaçant vers sa butée fixe, en un point de la course dudit piston suffisamment éloi- gné de ladite butée pour que la course restante du piston assure l'ouverture totale de la valve.
Dans un mode de réalisation préféré, la valve pré- citée est du type soupape de sûreté, ce qui permet au piston d'attaquer directement l'équipage mobile de la valve sans qu'il soit nécessaire de prévoir un presse-étoupe.
De préférence, l'accumulateur suivant l'invention est
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en outre, muni d'un dispositif permettant de fermer tempo- rairement l'orifice de purge lors de la mise en charge en huile de l'accumulateur (mise en service).
Suivant un mode de réalisation préféré, lesdits moyens d'amorçage sont constitués par une valve normalement ouverte, et ne pouraet être fermée et maintenue fermée que par une action soutenue sur un organe de manoeuvre (par exemple du type bouton-poussoir), de façon que l'utilisateur ne visque pas d'oublier de rouvrir l'orifice de purge sprès mise -; charge de l'accumulateur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins :
La Fig.l est une vue extrêmement schématique d'un -accumulateur d'énergie hydraulique suivant l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un mode de réalisation de la valve de purge de cet accu- mulateur, la Fig.3 représente une variante de construction de- la valve de la Fig.2, la Fig.4 est une vue en coupe axiale d'un accumula- teur suivant l'invention, comportant un dispositif d'amor- çage, et la Fig.5 est une vue partielle en coupe axiale, plus détaillée, dudit dispositif d'amorçage.
Sur les différentes figures, les éléments correspon- dants ont été désignés par les mêmes chiffres de référence.
Sur la Fig.l, on voit en 1 le cylindre d'un accumu-
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lateur oléo-pneumatique dont le piston libre 2 sépare ledit cylindre en un compartiment à air 3 et en un compartiment à huile 4, destiné à alimenter par une canalisation 5 un cir- cuit d'utilisation (non représenté).
Suivant l'invention, l'organe de fermeture 6 de la valve de purge, normalement fermé, est solidaire d'un orga- ne 7 dont l'extrémité se trouve normalement à l'intérieur du compartiment à liquide 4, de façon à pouvoir être atta- qué en poussée par le piston 2, à une distance suffisante du fond 8 de l'accumulateur pour qu'après l'entrée en con- tact du piston avec ledit organe 7, la course restante du piston 2 assure l'ouverture totale de la valve de purge.
Suivant l'invention, si à partir de ce moment d'en- trée en contact du piston et de l'organe attaqué en poussée la quantité d'huile contenue dans le compartiment 4 et dans le circuit d'utilisation, vient à diminuer, même très légè- rement, pour une cause fortuite quelconque, telle qu'une fuite, le piston 2 en poursuivant sa course, actionne l'or- gane de fermeture 6 de la valve de purge et met en communi- cation, par l'orifice de purge 9, le compartiment 4 avec la canalisation de purge 10, ce qui détermine la mise à la purge totale et rapide' du reste du compartiment 4 et du circuit d'utilisation.
Bien entendu, on choisira, dans chaque cas la valeur de la section de purge de façon à obtenir la rapidité de pur- ge désirée. A cet égard, il est à noter que, dès la moindre ouverture de la valve de purge, l'écoulement d'huile résul- tant détermine un déplacement du piston 2 plus rapide que précédemment, ce qui augmente l'ouverture de l'orifice de purge, ce qui accélère l'écoulement d'huile, etc... si bien
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qu'en définitive, dès le moindre contact entre le piston 2 et l'organe 7, l'accumulateur et le circuit d'utilisation se vident en un temps très court si le débit de purge est suffisant.
Quant à la pression, elle est maintenue par le piston jusqu'à son arrivée en butée, moment où s'établit instantanément une condition de purge à régime optima du circuit d'utilisation, grâce à quoi si ledit circuit est conçu à cet effet, et si l'orifice de purge a u section suffisante, on pourra obtenir une chute instantanée de la pression à zéro (ou plus précisément à la valeur de la pres- sion de l'espace dans lequel s'effectuera la purge).
On conçoit que le schéma de la Fig.l est purement théorique. En fait, la valve de purge, suivant l'invention, est de préférence réalisée'sous la forme d'une soupape telle que représentée à titre d'exemple nullement limitatif, sur les Figs. 2 et 3.
Dans le mode de construction de la Fig.2, la soupape 'de purge et le ressort qui assure normalement sa fermeture sont logés dans l'évidement borgne 12 du fond 8 de l'accu- mulateur dont on voit partiellement toujours en 1 et 2 respectivement, le cylindre et le piston libre, dont l'é- tanchéïté est assurée par des joints 13 appropriés.
Dans l'exemple représenté, l'évidement 12 comporte une partie de plus grand diamètre 14, communiquant directe- ment avec le compartiment à huile 4, et une partie de plus faible diamètre, munie à son extrémité la plus voisine dudit compartiment d'un taraudage dans lequel 'vient se visser le filetage 15 d'un corps de soupape 16 muni d'un flasque 17 qui prend appui, par un joint d'étanchéité 18 approprié, sur l'épaulement annulaire raccordant les deux parties de
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l'évidement 12.
Le corps de soupape 16 présente un alésage axial 19, dont le fond communique par une lumière axiale 20, de plus faible diamètre que l'alésage 19, avec le comparti- ment 4; l'épaulement annulaire qui raccorde la lumière 20 à l'alésage 19, constitue un siège de soupape pour la tête tronconique 21 de l'organe mobile de fermeture 22 de la soupape, lequel organe est guidé par des ailettes 23, 21 dans l'alésage 19. A son extrémité opposée à la tête 21, l'organe mobile 22 de la soupape offre, dans l'exemple re- présenté, un arrondi sphérique formant rotule dans l'évide- ment correspondant d'un coulisseau 26 sur lequel prend appui l'une des extrémités du ressort 11, dont l'autre extrémité repose dans le fond de l'évidement borgne 12.
Enfin, celui- ci communique, dans sa partie située hors du taraudage dans lequel est vissé le corps de soupape 16, par une lumière radiale 27 et un passage longitudinal 28, avec une canali- sation de purge (non représentée).
Dans le mode de réalisation de la Fig.2, le déclen- chement de la purge par le piston 2, est assuré au moyen d'une tige unique 7, qui est partie intégrante de l'organe mobile 22 du clapet de purge, cette tige prolongeant la tête tronconique 21 dudit organe et traversant la lumière axiale du corps de soupape pour faire saillie à l'intérieur du compartiment à huile 4. Bien entendu, le ressort 11 devra être calibré de manière à ne pas pouvoir permettre la levée du clapet 21 sous la seule action de la pression maxima, sus- ceptible de régner dans le compartiment 4.
Dans la variante de la Fig.3, la tige unique est remplacée par trois tiges tiercées (c'est-à-dire espacées de 1202 autour d'une même circonférence de contact), dont
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deux seulement, 7a et 7b, sont représentées sur la Figure; ces tiges traversent des lumières longitudinales 20a, 20b, 20c, ménagées dans le corps de soupape 16 et dans lesquelles elles sont guidées par exemple, par des ailettes telles que 31, .32, et reposent par leur extrémité inférieure en forme de champignon 29 sur un flasque 30, solidaire du clapet 22 de la valve de purge.
Celui-ci est guidé par @es ailettes 23, 24 dans un alésage borgne du corps de valve 16 dont l'un des compartiments, de plus grand diamètre, communique par une lumière oblique 33 avec le compartiment 34 dans le- quel est logé le flasque 30 et le ressort 11, ledit comparti- ment communiquant lui-même avec le compartiment à huile 4 de l'accumulateur par une ou plusieurs lumières longitudi- nales telles que 41. Enfin, la seconde partie, de plus faible diamètre, de l'alésage borgne en question dont le bord,annulaire constitue le siège de la valve coopérant avec la tête conique 21a de l'organe mobile 22, communique par une lumière radiale 27 et le passage axial du fond 8 de l'accumulateur avec la canalisation de purge non représentée.
Avec cette disposition, la pression régnant dans le compar- timent à huile 4 ne tend plus à ouvrir directement le cla- pet mobile comme dans le mode de réalisation de la Fig.2, ce qui permet de réduire considérablement la force du res- sort 11, lequel n'a plus qu'à amener le clapet en position de fermeture où il est maintenu sous l'action de la pression agissant sur l'organe mobile 22.
On conçoit qu'avec une valve de purge suivant l'in- vention, une fois la purge déclenchée, l'ac @ulateur est mis complètement en panne. Pour permettre sa mise en ser- vice, et même sa mise en service initiale, le dispositif
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est de préférence complété par des moyens d'amorçage agen- cés, par exemple, comme représenté sur la Fig. 4 et de façon plus détaillée sur la Fig.5.
Dans l'exemple représenté, le dispositif d'amorçage est essentiellement constitué par une valve dont l'organe mobile de fermeture @ et normalement maintenu ouvert par un ressort 36, tandis qu'un levier 40 permet de le 'fermer tempo- rairement pour remplir l'accumulateur d'huile, par exemple, à travers l'orifice d'utilisation 5. A cet effet, lorsqu'on agit convenablement sur ledit levier, l'organe mobile 35 de fermeture de la valve d'amorçage en venant reposer sur son siège, inter- rompt la communication entre la valve de purge 21 et la cana- lisation de purge 28.
Dans le mode de construction représenté sur la Fig.5, l'organe mobile 35 de la valve est monté à coulis- sement étanche grâce à un joint approprié 37, dans un bouchon fileté 38, vissé également de façon étanche grâce à un joint 39 dans un évidement taraudé du fond 8 de l'accumulateur qui com- munique par un prolongement intérieur, d'une part avec le pas- sage radial 27 et, d'autre part, avec la lumière longitudinale 28. Une etanchéïté parfaite en fonctionnement de l'accumulateur est assurée par un joint 42 pressé par le ressort 36.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés ; est susceptible de nom- breuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.