FR2643174A1 - Dispositif de securite a rearmement pour la commande du declenchement d'au moins une mesure de securite sur une installation comportant au moins une alimentation pneumatique, en cas de chute de pression de cette alimentation - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend, dans un corps 10 : - une chambre interne 11 reliée par un premier canal 12 à un premier orifice 13 pour son raccordement à l'alimentation pneumatique 3, par un second canal 14 à au moins un organe 15, 61 émetteur d'un signal utile à la commande du déclenchement et par un troisième canal 16 à un orifice d'échappement 17, le premier canal débouchant dans la chambre 11 au travers d'un premier siège 18, le troisième canal 16 débouchant dans la chambre 11 au travers d'un second siège 19 de diamètre plus important que celui du premier siège 18; - un clapet monté mobile dans la chambre 11 entre une première position où il est appliqué sur le premier siège 18 et une seconde position où il est appliqué sur le second siège 19; - un organe de rappel 22 élastique disposé entre le corps 10 et le clapet 20 dont l'effet tend à rappeler le clapet 20 dans sa première position sous un effort d'intensité déterminée; - un organe 27 de réarmement volontaire comprenant un poussoir 28 disposé à l'opposé de l'organe 22 de rappel élastique par rapport au clapet 20 entre ce dernier et un organe 29 d'actionnement accessible par l'extérieur du corps 10, le poussoir 28 étant déplaçable dans ce corps 10 sur une amplitude au moins égale à la valeur du déplacement du clapet 20 lorsqu'il passe de l'un à l'autre des sièges.

Description

La présente invention concerne un dispositif qui surveiLLe la pression

régnant dans une ligne d'air comprimé d'une installation comportant notamment des composants à actionnement-pneumatique et éventueLLement des composants alimentés par d'autres énergies pour déclencher une opération de sécurité (par exempLe coupure d'une alimentation) de cette installation si la pression surveillée descend au dessous d'un certain seuil qui est défini par l'usager de La ligne

en fonction des sécurités qu'il entend réaliser.

Les réglements de sécurité et la pratique

de la construction et de l'exploitation des machines automa-

ticues demandent qu'après une coupure en énergie (qu'elle soit électrique ou pneumatique) la remise en marche d'une machine soit l'objet d'une action volontaire. Par ailleurs une chute de pression dans une ligne d'alimentation d'une installation peut conduire à un fonctionnement défectueux de certaines machines (mauvaise alimentation des outils,des portes pièces, des organes de transfert...) voire dangereux pour

le personnel.

Il est donc important de pouvoir couper l'ali-

mentation d'une installation en cas de chute de la pression

au-dessous d'un seuil donné et que cette coupure se main-

tienne, malgré une remontée de la pression, jusqu'à l'action

volontaire d'un opérateur.

Il existe des vannes pneumatiques à seuil

qui coupent l'arrivée de fluide sous pression lorsque celle-

ci chute par exemple en-dessous de deux bars et qu'il faut remettre en service par un réarmement manuel. Le seuil de pression dans ces dispositifs n'est généralement pas réglable et par construction l'échappement est limité en section si bien que la purge de l'installation est longue après la coupure. En outre leur réalisation actuelle s'adapte

mal à la variété des besoins et aux exigences de fonctionne-

ment fiable. On connaît également des manostats qui déli-

vrent à un seuil de pression donné et réglable, un signal électrique qui peut d'une part être utilisé sur tel ou tel organe de la machine et d'autre part alimenter une

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électrovanne pilotant une vanne contrôlant tout ou partie du circuit d'alimentation en air comprimé. Ce montage est de coût élevé et d'installation laborieuse. En outre sa fiabilité est critiquable du fait des différentes conversions des grandeurs pneumatiques en grandeurs électriques et inversement. L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant une solution économique et simple à mettre en oeuvre qui consiste en un relais pneumatique à seuil de déclenchement réglable et à réarmement volontaire capable d'émettre en sortie un signal de défaut dont la nature permet de s'adapter aux systèmes d'exploitation les plus

simples (pilotage d'une vanne de coupure) ou les plus com-

plexes (automate programmable gérant les procédures de

mise en et hors service d'une installation).

Le signal émis peut être selon les variantes de réalisation soit pneumatique, soit électrique, soit pneumatique et électrique. En outre, ce relais fonctionne en sécurité positive, c'est-à-dire qu'il émet un signal lorsque la sécurité ne joue pas. l'absence de signal émis permet d'enclencher les mesures de mise en sécurité de l'installation: coupures d'alimentation pneumatiques et/ou électriques, déclenchement d'alarmes ou d'autres mesures

spécifiques à l'installation.

Ainsi, l'invention a- pour objet un dispositif de sécurité à réarmement pour la commande du déclenchement d'au moins une mesure de sécurité sur une installation comportant au moins une alimentation pneumatique en cas de chute de la pression- de cette alimentation pneumatique qui comprend, dans un corps: - une chambre interne reliée par un premier

canal à un premier orifice pour son raccordement à l'alimen-

tation pneumatique, par un second canal à au moins un organe émetteur d'un signal utile à la commande du déclenchement

et par un troisième canal à un orifice d'échappement.

le premier canal débouchant dans la chambre au travers d'un premier siège, le troisième canal débouchant dans la chambre au travers d'un second siège de diamètre plus important

que celui du premier siège. -

- un clapet monté mobile dans la chambre entre une première position o il est appliqué sur le premier siège et une seconde position o il est appliqué sur le second siège, - un organe de rappel élastique disposé entre le corps et le clapet dont l'effet tend à rappeler le clapet

dans sa première position sous un effort d'intensité déter-

minée.

- un organe de réarmement volontaire comprenant

un poussoir disposé à l'opposé de l'organe de rappel élas-

tique par rapport au clapet entre ce dernier et un organe d'actionnement accessible par l'extérieur du corps, le poussoir étant déplaçable dans ce corps sur une amplitude au moins égale à la valeur du déplacement du clapet lorsqu'il passe de l'un à l'autre des sièges. L'effort exercé par l'organe élastique définit le seuil de déclenchement du dispositif. Selon une première variante de réalisation L'organe émetteur -du signal utile est constitué par un orifice de raccordement d'une conduite reliant le second

canal à l'organe de déclenchement de la mesure de sécurité.

Dans une seconde variante, l'organe émetteur susdit est un capteur sensible à la pression régnant dans le second canal et émettant en sortie un signal électrique en présence de cette pression, en direction de l'organe ou du système de déclenchement des mesures de sécurité

et, le cas échéant, de gestion des procédures de fonctionne-

ment qui s'ensuivent.

Dans une troisième variante, le dispositif comporte les deux organes et peut donc émettre en sortie

un signal pneumatique et un signal électrique.

De manière préférée, le dispositif selon l'invention comporte en outre un moyen d'assistance de la force exercée par l'organe de rappel élastique sur le clapet lors de son passage de sa seconde à sa première position, qui peut être une restriction du troisième canal génératrice d'une contrepression d'échappement, ou un

aimant situé au voisinage du premier siège.

Afin de pouvoir commander par voie pneumatique le réarmement du dispositif, l'organe d'actionnement est séparé du poussoir par une membrane déformabLe logée de manière étanche dans un logement du corps et située entre

le poussoir et des moyens de fixation de l'organe d'actionne-

ment sur le corps.

Dans le cas o l'organe d'actionnement est un signal pneumatique conduit au poussoir de réarmement par une ligne de pilotage, celle-ci dans une variante de réalisation, comporte une première section constituée par

une dérivation du premier canal, une seconde section aboutis-

sant au logement de la membrane du côté de cette membrane opposé au poussoir de réarmement, les première et seconde sections étant reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire

d'une vanne normalement fermée.

De préférence la vanre est rapportée sur le corps du dispositif à L'endroit d'un plan de pose o aboutit la première section et d'o part la seconde section

de la conduite de pilotage.

Dans une variante de réalisation de l'invention,

on peut remplacer le clapet par un tiroir monté à coulis-

sement dans la chambre susdite entre une position o il assure la communication entre les premier et second canaux en les isolant du troisième et une position dans laquelle il assure une communication entre les second et troisième

canaux en les isolant du premier, l'organe de rappel élas-

tique étant disposé entre le tiroir et le corps, à l'opposé d'une face du tiroir qui reçoit la pression régnant dans le premier canal. Le poussoir de réarmement et son organe d'actionnement peuvent être une extrémité libre du tiroir lui-même.

Bien entendu pour régler le seuil de déclenche-

ment, l'organe de rappel élastique est constitué par un ressort à tarage réglable prenant appui, par une extrémité

sur le clapet et par son autre extrémité sur l'un des élé-

ments vis ou écrou d'un système vis-écrou qui est mobile en translation par rapport à l'autre fixé au corps, la vis de ce système étant accessible depuis l'extérieur du corps pour être manoeuvrée en rotation. Avantageusement, si l'écrou est mobile en

translation par rapport à la vis et au corps, il peut cons-

tituer un support pour un index de repérage de la valeur du tarage déplaçable par rapport au corps qui comporte,

sur une surface extérieure, une graduation le long de la-

quelle l'index est déplacé au moment du réglage de ce tarage.

Afin de connaître à tout moment l'état commuté ou non du dispositif, il comporte un témoin comprenant un capteur soumis à la pression régnant dans le second canal; ce capteur peut être un simple piston avec une tige pouvant saillir à l'extérieur du corps en présence de la pression, cette tige constituant le témoin de l'état du dispositif, ou peut être un capteur à sortie électrique alimentant en

cas de pression une diode électroluminescente.

L'invention sera mieux comprise au cours

de la description de plusieurs variantes de réalisation

de ce relais manostatique donné à titre d'exemple permettant

d'en dégager les avantages et les caractéristiques secon-

daires. Il sera fait référence aux dessins annexes dans lesquels: - les figures 1 à 3 illustrent des exemples de domaine d'application du dispositif selon l'invention,

- la figure 4 est une vue en coupe longitudi-

nale d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une coupe transversale V-V de la figure 4,

-Les figures 6 et 7 représentent deux varian-

tes d'un détail de réalisation de l'invention, -Les figures 8 et 9 illustrent un second mode de réalisation de l'invention, - les figures 10 et 11 concernent une variante de réalisation plus compacte que celle des figures 8 et

9, la figure 11 étant une coupe XI-XI de la figure 10.

- la figure 12 illustre une implantation avantageuse du relais selon l'invention, - la figure 13 illustre une éLectrovanne d'actionnement de l'organe de réarmement par l'intermédiaire c'un fluide pneumatique, - la figure 14 est une coupe d'une autre variante de réalisation du dispositif, - la figure 15 montre le dispositif incorporé

cans le corps d'une vanne de coupure à seuil de déclenche-

ment réglable.

- les figures 16 et 17 montrent comment on peut obtenir soit une vanne selon la figure 15 soit un sectionneur pneumatique qui d'une part est sensible à un

seuil de pression et d'autre part peut être télécommandé..

- la figure 18 est un schéma d'une version

à tiroir du dispositif de l'invention.

Tout d'abord, les figures 1 à 3 sont des schémas dans lesquels le dispositif 1 selon l'invention est associé à une vanne 2 de coupure (sectionnement) d'une canalisation 3 d'alimentation en fluide sous pression (air comprimé) d'une installation (machine par exemple) non représentée. La canalisation 3 comporte donc un tronçon 3a en amont de la vanne 2, un tronçon 3b en aval de la vanne 2 qui sont reliés quand la vanne est maintenue ouverte et qui sont isolés l'un de l'autre quand la vanne est fermée, le tronçon 3b étant alors placé à l'échappement 4 pour purger l'installation. La vanne 2 est le symbole d'un organe de déclenchement d'une mesure de sécurité (ici la coupure

ce la ligne d'alimentation pneumatique). L'invention s'appli-

aue a tout dispositif de déclenchement d'une mesure de sécurité auquel est adressé le signal de sortie du dispositif 1, que celui-ci soit électrique ou pneumatique, les mesures de sécurité pouvant être une coupure électrique, une alarme,

l'abaissement d'une barrière ou d'un capot...

Sur la figure 1, la vanne 2 n'est pilotée que par le dispositif selon l'invention qui surveille la pression dans Le conduit amont 3a et par pilotage, maintient la vanne 2 ouverte tant que cette pression est supérieure à un seuil réglé. Le signal de pilotage peut être électrique ou pneumatique selon que la vanne 2 possède ou non une électrovanne de pilotage associée. Si cette pression passe en-dessous de ce seuil, le dispositif 1 commute (change d'état) et la vanne 2 n'est plus pilotée et se ferme en rettant le tronçon 3b a l'échappement. Quelle que soit la valeur de la pression en 3a, le dispositif 1 restera commuté et la vanne 2 fermée. L'ouverture de la vanne 2 ne pourra intervenir qu'après réarmement du dispositif

I au moyen d'une action volontaire sur les organes 5 d'action-

nement des moyens de réarmement. On verra dans la suite que cette action volontaire pourra être manuelle directement

ou par l'intermédiaire d'un signal de pilotage, émis manuel-

lement ou par un système informatique de gestion des mises

en et hors service de service de la vanne.

Dans la figure 2 on a représenté une vanne 2 de sectionnement qui réagit à la fermeture en fonction d'une part d'une chute de pression en amont comme dans

la figure 1 et d'autre part en cas de détection d'une défail-

lance quelconque engendrant un signal de coupure (ici élec-

trique) agissant sur une électrovanne de sécurité 6 placée

sur le conduit reliant le dispositif 1 et le tronçon 3a.

On comprend que même après la disparition du signal de

coupure au niveau de l'électrovanne 6, il faut réarmer le dis-

positif 1 pour ouvrir la vanne 2.

A la figure 3 la vanne 2 est associée au dispositif 1 et à une fonction pneumatique 7 ET qui reçoit d'une part la pression du tronçon 3a et d'autre part un signal pneumatique 8 de pilotage ou de référence et qui délivre en direction du dispositif 1 le signal le plus faible Lorsque les deux entrées sont présentes. On voit qu'ainsi le dispositif 1 peut réagir à la coupure si le

signal qu'il reçoit est inférieur à son seuil de réglage.

Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe schématiques du dispositif 1 selon l'invention. Ce dispositif comprend un corps 10 (par exemple en matière plastique) comportant une chambre interne 11 reliée par un premier caraL 12 à un premier orifice 13 pour son raccordement à la ligne d'alimentation 3 en amont de la vanne 2 de coupure (voir figures I à 3). Un second canal 14 (visible sur la figure 5) relie la chambre 11 à un second orifice 15 pour

son raccordement à un organe de déclenchement non représenté.

On voit donc que le signal émis en sortie est ici pneumatique et utilisé directement pour piloter l'organe ce déclenchement des mesures de sécurité (par exempte.a vanne 2 des figures précédentes). On verra en

regard de 'a figure 10 que ce signal peut être électrique.

Un troisième canal 16 relie la chambre 11 à un orifi e d'échappement 17. On notera que le premier canal 12 déebouche dans la chambre 11 au travers d'un siège de clapet '8 de diamètre nettement inférieur au diamètre du siège de cLapet 19 au travers duquel le canal 16 débouche

dans La c'at:re 11.

Un clapet 20 est monté mobile dans cette chambre Il entre les deux sièges 18 et 19 c'est-à-dire entre une première position dans laquelle il est appliqué sur le siège 18 et une seconde position dans laquelle il

est appliqué sur le siège 19.

Le clapet 20 est soumis à l'effet d'un organe élastique de rappel 21 qui est réglable et qui tend à pousser

le clapet dans sa première position contre le siège 18.

Cet organe comprend un ressort 22 interposé entre une tige 23 de poussée du clapet et la vis 24 d'un système vis-écrou, dont l'écrou 25 est fixe dans le corps 10 qui permet de régler le tarage du ressort 22. Un contreécrou 26 permet

de bloquer la vis 24 après ajustement du tarage.

A l'opposé de l'organe 21 par rapport au cLaret 20, le dispositif comporte un organe de réarmement 27 comportant un poussoir 28 (ici formé de trois barrettes 28a, 28b et 28c) coulissantes dans le corps 10 et disposées entre le clapet 20 et un organe d'actionnement manoeuvrable depuis l'extérieur du corps 10 et ici représenté sous la forme d'un bouton poussoir 29 monté coulissant dans le corps 10 à L'encontre d'un ressort de rappel 30 tendant

à le faire saillir hors du corps.

Le fonctionnement de ce dispositif s'opère de La manière suivante. On procède tout d'abord au réglage du tarage du ressort 22 qui définit le seuil de pression

de déclenchement (commutation) du dispositif.

En service la pression du réseau (tronçon

3a de la ligne d'alimentation) règne dans le canal 12.

Le clapet 20 est maintenu sur le siège 19 par une force égale à la pression du réseau multipliée par la surface utile du siège 19. Cette force est nettement supérieure à la force du ressort 22. Dans cette position du clapet , le canal 16 ne communique pas avec la chambre 11 tandis que le canal 14 communique avec cette chambre donc avec le canal 12. La pression du réseau est donc transmise à la chambre de pilotage de la vanne 2 qui est maintenue

dans sa position d'ouverture de la ligne 3.

Si la pression du réseau chute sous le seuil de déclenchement, l'effet du ressort 22 sur le clapet 20 devient prépondérant et le clapet 20 est déplacé en direction du siège 18. Le canal 12 est alors obturé tandis que le canal 16 donc la chambre de pilotage de la vanne 2 est mis à l'échappement. Celle-ci, monostable, passe donc dans sa position de sectionnement de la ligne 3 avec mise

à l'échappement de La portion aval 3b de cette ligne.

Si la pression du réseau retrouve spontanément une valeur supérieure à celle pour laquelle le dispositif a déclenché la force qui s'exerce sur le clapet 20 en appui sur le siège 18, du fait de cette pression, est inférieure à celle du ressort car la surface utile de ce siège est très petite et calculée en conséquence. Le dispositif ne change donc pas d'état. Pour obtenir ce changement d'état, il faut une action volontaire consistant à enfoncer (e bouton 29 pour, par le poussoir 28, transporter le clapet du siège 18 au siège 19 sur lequel il restera collé si la pression dans le canal 12 est à nouveau rétablie à un niveau supérieur au seuil de déclenchement, puisqu'alors elle s'exercera sur la surface utile du siège 19 beaucoup

plus importante que celle du siège 18.

La pression rétablie pourra à nouveau s'exercer sur l'organe de pilotage de la vanne 2 qui retrouvera sa

position d'ouverture de la ligne 3.

Pour aue le fonctionnement de ce dispositif soit fiable, iL faut le préserver de commutations larvées au moment du déc-enchement, c'est-àdire de conditions dans lesquelles Le clapet est dans une situation instable intermédiaire ertre les deux sièges du fait d'un débit d'air s'établissant entre ces sièges dans la chambre 11, créant des coussins c'air freinant le clapet ou l'empêchant de s'appliquer su- les sièges, ou créant des conditions

dans lesquelles i -eut battre.

La ccmmutation brusque doit être certaine.

Pour ce faire, la Bigure 6 illustre un détail de la figure 4 dans lequel le siège 18 est entouré d'un aimant annulaire

permanent 31, le clapet 20 étant en matériau ferreux.

Ainsi, dès que le ressort 22 provoque le décollement du clapet 20 par rapcort au siège 19, l'aimant 31 assiste le ressort en ajoutant une force d'attraction sur le clapet en direction du siège 18. Cette force va en croissant au fur et à mesure que le clapet 20 se rapproche du siège 18 ce qui compense correctement l'affaiblissement de l'effet

du ressort du fait de son extension.

A la figure 7, on a représenté un autre moyen

pour créer cette force d'assistance. Il s'agit de la contre-

pression d'échappement qui va s'établir dans le canal 16 du fait de la mise en place d'une restriction 32 sur ce canal (ici dans L'orifice 17 de purge). En effet, lorsque le clapet 20 décoLe du siège 19, le fluide qui gagne le canal 16 se trouve restreint dans son débit par la restriction 32 et il se crée une contre pression d'échappement dont l'effet sur la face 20a du clapet s'ajoute à celui du ressort

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1 1 22 et favorise une commutation brusque. Cette restriction peut être réalisée n'importe o sur Le canal 16 et notamment

autour de La tige 23 de poussée du clapet 20.

La variante de réalisation du dispositif représentée aux figures 8 et 9 reprend les mêmes éléments

de base que ceux décrits en regard des figures 4 et 5.

Seule l'architecture générale est différente. Ainsi le canal 12 est ménagé dans un insert 40 d'implantation du

dispositif dans par exemple tout orifice fileté o est pré-

sente la pression à surveiller.

L'insert de fixation 40 constitue également un support pour le raccordement d'un manomètre indiquant la pression d'entrée. A cet effet, le canal 12 se divise en une branche 12a menant au siège 18 et une branche 12b coaxiale à l'insert

40 qui conduit à l'orifice 41 d'implantation du manomètre.

L'intérêt de cette disposition sera explicité en regard

de la figure 12.

Le canal 14 n'est ici représenté que symboli-

quement sur la figure 8. Il est en fait constitué par des communications venues de moulage injection entre la chambre

11 et un insert 42 qui porte l'orifice de sortie 15.

Le poussoir 28 de l'organe de réarmement

comporte comme dans le cas précédent des barrettes coulis-

santes 28a et 28b et une pièce 43 qui coulisse dans le corps 10 contre l'effet du ressort 30. Cette pièce 43, qui est au contact des barrettes, peut coulisser dans un logement 44 du corps fermé par une membrane déformable 45. La partie du logement 44 située de l'autre côté de la membrane reçoit un bouton poussoir 46 que l'on peut par action suivant la flèche F appuyer sur La membrane pour actionner le poussoir. Ce boutonpoussoir 46 est ici à coulissement étanche dans le corps (ou plutôt un insert 47 ancré dans le corps) et comporte un orifice taraudé 48 pouvant recevoir au choix Le bouton 49 proprement dit d'actionnement manuel du poussoir 28 de réarmement ou un organe de raccordement non représenté pour' une conduite d'amenée d'une pression pneumatique, rendant ainsi possible le réarmement télécommandé par signal pneumatique. Grâce à ça membrane 45 et à l'étanchéité entre le corps et le

bouton poussoir 46, la pression pneumatique permet de dépla-

cer la pièce 43 et les barrettes 28a, 28b pour décoller le clapet 20 de son siège 18. Cette variante de réalisation permet donc deux types de dispositifs à savoir à réarmement

manuel direct ou télécommandé.

Du côté du dispositif o est implanté l'organe de réglage du seuil de déclenchement, on notera quelques différences de construction par rapport à la réalisation précédente. C'est ainsi que le ressort 22 est comprimé par une vis creuse 50 qui se visse dans un écrou 51 ancré dans le corps 10 contre le clapet 20 qui possède une tige

creuse 52.

La vis peut donc s'enfoncer plus ou moins

dans le corps, sa partie restant émergente et visible cons-

tituant un témoin du degré de tarage donc de la valeur

régLée du seuil de déclenchement. Pour quantifier approximati-

vement cette valeur on peut équiper la vis 50 de rondelles empilées 53 de couleurs différentes et imprimer (ou marquer de touteautre manière) sur le corps en 54 une correspondance entre les couleurs restant visibles et une échelle de valeurs

de seuil de déclenchement.

Les figures 10 et l11 illustrent une autre variante de réalisation de l'invention. On y retrouve la

plupart des éléments déjà décrits avec les mêmes références.

Le canal 12 est raccordé à la partie de la conduite d'alimen-

tation en amont de la vanne de coupure par un raccord 55 du type de celui 40 de la figure 8, qui possède également un orifice fileté 56 pour l'implantation d'un manomètre de surveillance de la pression dans le second canal 14 du dispositif, c'est-à-dire celle génératrice du signal de pilotage de la vanne 2. Cet orifice est raccordé au canal 14 par une dérivation 57 de ce dernier aboutissant au droit d'une gorge 58 du raccord 55 qui communique avec l'orifice 56 par un trou radial 59. Une prolongation 60 de la dérivation 57 permet de conduire cette pression de

sortie à l'entrée d'un dispositif 61 capteur capable d'émet-

1 3 tre un signal électrique, par exemple en présence de pression

dans le canal 14.

Cette variante de réalisation est intéressante d'un point de vue pratique car elle permet de répondre à tous les cas d'emploi. En effet, si le récepteur du signal est à pilotage pneumatique, c'est la sortie 15 qui sera utilisée. S'il est à commande électrique, c'est le signal de sortie du dispositif 61 qui sera exploité. L'orifice

pourra alors être simplement bouché. Si enfin l'installa-

tion est complexe et si la procédure de mise en sécurité requiert les deux types d'informations, le relais manostatique

peut Les fournir aux organes chargés de cette procédure.

Pour ce qui. concerne le réglage du seuil de déclenchement, on voit que la compression du ressort est ici réglée par une vis 62 tournante dans le corps 10, qui entraîne axialement l'écrou 63 arrêté en rotation dans le corps (par exemple grâce à un contour polygonal). L'écrou 63 peut constituer lui-même un index de visualisation du réglage du seuil de déclenchement devant une graduation portée par les bords d'une fenêtre 64 dont est pourvu le

corps 10, au travers de laquelle l'écrou est visible.

Du côté de l'organe de réarmement 27 on notera la présence d'une coupelle 65a qui permet de répartir l'effort exercé par la tige du bouton poussoir 65 (de petite section) qui serait monté dans l'orifice fileté 48 capable de recevoir également l'extrémité d'une conduite pneumatique

de pilotage.

La figure 12 est une illustration d'une implan-

tation du dispositif selon l'invention qui entre autres avantages permet son intégration dans les installations habituelles sans heurter les usages. Cette figure permet de faire valoir les avantages de l'organe de raccordement

et 55 décrit en regard des figures 8 et 10.

En traits fins, cette figure rappelle les organes 100 que l'on trouve classiquement à l'entrée d'une installation de puissance pneumatique desservant par exemple une machine. Il s'agit de composants assurant la détente de l'air comprimé, sa filtration et sa lubrification. Ces composants présentent La plupart du temps un orifice 101 d'implantation d'un manomètre en facade indiquant la pression

d'alimentation de l'installation de La sortie du détendeur.

On comprend que grâce au raccord 40 ou 55 on peut implanter le relais selon l'invention dans l'orifice fileté destiné traditionnellement à accueillir le manomètre et implanter

le manomètre 102 sur le relais pour qu'aux yeux de l'utili-

sateur il apparaisse à l'endroit o il a l'habitude de le voir. Ce manomètre donnera l'information habituelle si c'est le raccord 40 qui est utilisé. Il délivrera une information relative à l'état du relais si c'est le raccord

qui est utilisé.

Dans le cas d'utilisation du raccord 40 il sera préférable de mettre en place un témoin 84, index saillant ou diode électroluminescente allumée s'il existe une pression dans le second canal 14. On retrouve sur cette figure l'orifice 15 de sortie pneumatique qui peut être bouché ou être raccordé à une conduite de pilotage, la sortie du dispositif électrique 61, la fenêtre 64 de visuali-

sation de l'écrou index 63 avec son échelle 64a et le bouton

de commande manuelle 65.

A la figure 13, on a représenté une variante de réalisation principalement destinée au réarmement à la commande électrique, c'est-à- dire que l'on ménage sur

le corps 10, un plan de pose 68 pour une électrovanne 69.

Ce plan de pose est porté par un insert de raccordement 47 et présente une arrivée de pression 67 reliée par une gorge 66 à une dérivation 12c du canal 12 et un canal 70 aboutissant à la cavité contenant la coupelle 65a et la membrane. L'électrovanne 69 assure de manière connue les

connexions et coupures entre les canaux 67 et 70.

Dans une variante de cette figure, on peut remplacer l'électrovanne par un organe de vannage à commande manuelle. Sur la figure 14, on retrouve les éléments déjà décrits précédemment avec les mêmes références. Dans une variante de réalisation, les organes de tarage et les organes de réarmement, au lieu d'être coaxiaux comme dans les figures précédentes, sont paralLèles et un levier 87 articulé par son milieu sur le corps transmet au clapet

l'effort du ressort 22 qui dé-finit le seuil de déclenche-

ment. Cette disposition permet de disposer sur une même face du corps 10 les éléments à manipuler des deux organes 21 et 27. On notera également sur cette figure la présence de la fenêtre de visualisation 64 de la position de l'écrou 63. La figure 15 représente une vanne 2 monostable

(3 voies, 2 positions) de sectionnement à seuil de déclen-

chement et réarmement volontaire. On y retrouve dans un même corps 10, le dispositif des figures précédentes associé aux éléments de cette vanne. Ainsi, le conduit 14 débouche dans la chambre 88 de pilotage d'un piston 89 qui agit sur un clapet 90 dans Le sens du décollement de son siège 9' pour établir et maintenir la communication entre les tronçons 3a et 3b de la conduite 3 et isoler ces tronçons de l'orifice de purge 4. Le piston agit contre l'effet d'un ressort 92 qui tend à rappeler le clapet 90 sur son s ige 91 et dans cette position isoler le tronçon 3a du tronçon 3b en plaçant ce dernier en communication avec

la purge 4.

Une pression dans le conduit 14 implique l'ouverture de la vanne. Une absence de pression dans le

conduit 14, qui est à l'échappement 17, implique une ferme-

ture de la vanne et une purge de l'installation en aval.

Sur les figures 16 et 17 enfin, on a représenté l'association d'une vanne 2 (qui peut être un sectionneur)

et d'un dispositif-I qui est pourvu d'un sélecteur 93 retour-

nable. Dans une position du sélecteur l'implantation d'une

électrovanne est possible et confère à L'ensemble les fonc-

ticns de sectionneur télécommandé avec relais manostatique de sécurité à seuil réglable. L'ensemble assure les fonctions du montage selon la figure 2 (figure 16). Dans une autre position du sélecteur (figure 17), la vanne 2 a les fonctions du schéma de la figure 1; elle est semblable à celle de

La figure 15.

Le sélecteur consiste en une pièce 93 qui permet d'assurer une continuité directe du canal 12 (figure 17) dans une de ses positions par un pontage des deux tronçons 12d, 12e de ce dernier. Dans l'autre position la pièce 93 présente des canaux 94, 95 en prolongation des tronçons 12d, 12e du canal 12 pour les amener à déboucher au niveau du plan de pose d'une électrovanne 6 qui peut commander le

sectionnement de la ligne 3.

Le dispositif selon l'invention a été décrit avec un clapet comme organe de commutation. IL est bien certain que celui-ci peut être remplacé par un organe de commutation équivalent, par exemple un tiroir. La figure

18 illustre schématiquement ce mode de réalisation équivalent.

On retrouve sur cette figure certains des organes des figures précédentes avec les mêmes références. Un tiroir coulissant 71 est soumis par l'une de ses extrémité à l'action réglable

du ressort 22 tandis qu'il comporte un poussoir de réarme-

ment 29. Dans une première position, le tiroir 71 par ses gorges 72 et 73 assure la communication entre les conduits 12 et 14 et isole le conduit 16. La surface 74 d'extrémité du tiroir opposée au ressort 22 est soumise à la pression dans le conduit 12. Si cette pression chute sous le seuil déterminé par le ressort 22, Le tiroir passe dans une seconde position

o la communication entre les canaux 12 et 14 est interrom-

pue tandis que le canal 14 est relié au canal 16. La chambre dont la face 74 est une paroi est purgée par un conduit 76. Une remontée en pression dans le canal 12 ne modifie pas cette position. Une action manuelle sur le poussoir

29 est nécessaire pour réarmer le dispositif.

Cette brève description montre donc L'équiva-

lence des dispositifs de commutation tiroir ou clapet.

Cependant il est préférable d'employer un clapet car le dispositif selon l'invention est appelé à ne se déclencher

que très rarement.

Les étanchéités frottantes mises en oeuvre dans un tiroir sont des éLéments qui opposent au dépLacement de ce tiroir des efforts qui ne sont pas constants. On assiste en effet avec Le temps ce qu'il est commun d'apeler le gommage des joints. IL se produit -donc une dérive dans les seuils de déclenchement voire un blocage du tiroir qui rend cette version beaucoup moins fiable que celle

à clapet.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Dispositif à réarmement pour la commande du déclenchement d'au moins une mesure de sécurité sur

une installation comportant au moins une alimentation pneu-

matique en cas de chute de la pression de cette alimentation pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un corps (10): - une chambre interne (11) reliée par un premier canal (12) à un premier orifice (13) pour son raccordement à l'alimentation pneumatique (3), par un second canal (14) à au moins un organe (15,61) émetteur d'un signal utile à la commande du déclenchement et par un troisième canal (16) à un orifice d'échappement (17), le premier canal débouchant dans la chambre (11) au travers d'un premier siège (18), le troisième canal (16) débouchant dans la chambre (11) au travers d'un second siège (19) de diamètre plus important que celui du premier siège (18); - un clapet monté mobile dans la chambre (11) entre une première position o il est appliqué sur le premier siège (18) et une seconde position o il est appliqué sur le second siège (19); - un organe de rappel (2.2) élastique disposé entre le corps (10) et le clapet (20) dont l'effet tend à rappeler le clapet (20) dans sa première position sous un effort d'intensité déterminée; - un organe (27) de réarmement volontaire comprenant un poussoir (28) disposé à l'opposé de l'organe (22) de rappel élastique par rapport au clapet (20) entre ce dernier et un organe (29) d'actionnement accessible par

l'extérieur du corps (10), le poussoir (28) étant dépla-

çable dans ce corps (10) sur une amplitude au moins égale à la valeur du déplacement du clapet (20) lorsqu'il passe

de l'un à l'autre des sièges.

2. Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'organe émetteur du signa-l susdit est constitué par un orifice (15) de raccordement d'une conduite de liaison du second canal à un organe (2) de déclenchement

de la mesure de sécurité.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que l'organe émetteur du signal susdit est un capteur (61) sensible à la pression régnant dans le second canal (14) et émettant un signal électrique en présence de cette pression en direction dudit

organe de déclenchement (2).

4. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte un

moyen d'assistance de la force exercée par l'organe (22) de rappel éLastique sur le clapet (20) Lors de son passage

de sa seconde à sa première position.

5. Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que le moyen d'assistance comporte une restric-

tion (32) du troisième canal (16) génératrice d'une contre-

pression d'échappement.

6. Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce-que, le clapet comportant un élément magnétique, le moyen d'assistance comporte un aimant (31) situé au

voisinage du premier siège (18).

7. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe

d'actionnement (46) est séparé du poussoir (28) par une membrane déformable (45> logée de manière étanche dans un logement du corps et située entre le poussoir (28) et des moyens de fixation (47) de l'organe d'actionnement sur

le corps.

8. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que l'organe d'actionnement est constitué

par un bouton poussoir (46, 65) à actionnement manuel implan-

té à coulissement dans le corps.

9. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que l'organe d'actionnement est constitué

par un fluide pneumatique sous pression admis dans le loge-

ment par une conduite de pilotage connectée au corps (10).

26 4 3174

10. Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que le logement de la membrane contient à coulissement une coupelle (65a) d'appui située du côté de la membrane (45) opposé au poussoir

(28).

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que La conduite de pilotage comporte une première section (67) constituée par une dérivation du premier canal (12), une seconde section (70) aboutissant au logement de la membrane (45) du côté de cette membrane opposé au poussoir (28) de réarmement, les première et

seconde sections étant reliées l'une à l'autre par l'intermé-

diaire d'une vanne (69,71) normalement fermée.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la vanne est rapportée sur le corps du dispositif à l'endroit d'un plan de pose (68) o aboutit la première section (67) et d'o part la seconde section

(70) de la conduite de pilotage.

13. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de rappel élastique est constitué par un ressort (22) à tarage réglable prenant appui, par une extrémité sur le clapet (20) et par son autre extrémité sur l'un des éLéments vis ou écrou (24, 50, 63) d'un système vis-écrou qui est mobile en translation par rapport à l'autre fixé au corps (10), la vis de ce système étant accessible depuis l'extérieur

du corps pour être manoeuvrée en rotation.

14. Dispositif seLon la revendication 13, caractérisé en ce que l'écrou (63) est mobile en translation par rapport à la vis (62) et au corps (10) et constitue un index de repérage de la valeur du tarage déplaçable par rapport au corps (10) qui comporte, sur une surface extérieure, une graduation (64a) le long de laquelle l'index

est déplacé au moment du réglage de ce tarage.

15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'organe de réarmement (27) et l'organe

réglable (21) de rappel élastique du clapet sont coaxiaux.

16. Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé en ce que l'organe de réarmement (27) et l'organe réglable (21) de rappel élastique du cLapet sont paralL.èLes dans le corps (10), Leurs éléments accessibles étant situés sur une même face du corps tandis qu'un levier (87) de transmission de mouvement est articulé sur le corps (10) entre ses deux extrémités qui coopèrent respectivement avec l'organe de tarage (22) et la face du clapet (20)

opposée à l'organe de réarmement (27).

17. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que le premier

orifice (13) est réalisé dans un raccord (40,55) de con-

nexion qui comporte une ouverture secondaire (41,56) de branchement d'un manomètre (102), coaxial et à l'opposé

du premier orifice (13).

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'ouverture secondaire (41) est en

communication avec le premier canal (12).

19. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'ouverture secondaire (56) est en

communication avec le second canal (14).

20. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 1 à 16 caractérisé en ce l'organe de déclen-

chement de la mesure de sécurité étant une vanne (2) de

coupure, le corps (10) est constitué par le corps de la vanne.

21. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que l'organe

de déclenchement de la mesure de sécurité étant une vanne (2) de coupure, le premier canal (12) comporte deux sections (12d, 12e) tandis qu'un organe sélecteur (93) rapporté sur le corps (10) du dispositif constitue dans une première position un organe de raccordement des deux sections (12d, 12e) du premier canal (12) et dans une seconde position un organe de liaison pour chacune de ces sections à un

dispositif (6) de commande de la vanne (2).

22. Dispositif à réarmement pour la commande du déclenchement d'au moins une mesure de sécurité sur une

installation comportant au moins une alimentation pneu-

matique en cas de chute de la pression de cette alimentation pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un corps (10), - une chambre interne (11) reliée par un premier canal (12) à un premier orifice (13) pour son raccordement à l'alimentation pneumatique (3), par un second canal (14) à au moins un organe (15,61) émetteur d'un signal utile à la commande du déclenchement et par un troisième canal (16) à un orifice d'échappement (17), - un tiroir (71) monté à coulissement dans la chambre (11) entre une position o il assure la communication entre le premier (12) et le second (14) canal en les isolant du troisième canal (16) et une autre position o il assure La communication entre le second canal (14) et le troisième canal (16) en les isolant du premier canal 12, - un organe de rappel (22) élastique disposé entre le corps (10) et le tiroir (71) dont l'effet tend à rappeler le tiroir (71) dans sa seconde position sous un effort d'intensité déterminée, s'opposant à l'effet de la pression régnant dans le premier canal (12) appliquée au tiroir (71) à l'opposé de l'organe de rappel (22), - un organe de réarmement volontaire disposé à l'opposé de l'organe (22) de rappel élastique par rapport au tiroir (71) et comportant un organe (29) d'actionnement accessible par l'extérieur du corps (10), déplaçable dans ce corps (10) sur une amplitude au moins égale à la valeur du déplacement du tiroir (71) lorsqu'il passe le l'une à

l'autre de ses positions.