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Description


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  Dispositif de commande hydroélectrique avec moteur   encastré.   



   Les dispositifs de commandes hydro-élec- triques consistent essentiellement en un mécanisme moteur électrique, une pompe accouplée à celui-ci, un piston de commande actionné par   l'huile   sous pression fournie par la pompe, et un cylindre qui abrite la pompe et le piston de commande et qui sert simultanément de réservoir d'huile. 



  Dans un système préféré, le moteur, la pompe et le piston sont disposés   coasialement,   le moteur étant situé sur 

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 couvercle supérieur du cylindre Qui occupe une position sen- siblement verticale. Lesdéplacements du piston sont, dans, ce cas, transmis à l'extérieur par l'intermédiaire de deux tiges qui passent à   coté   du moteur en deux points diamé- tralement opposés de celui-ci et sont reliées au-dessus de ce dernier à l'adie/d'une barre transversale . 



   L'invention a pour objet un dispositif de commande hydroélectrique Qui se distingue des types connus par les caractéristiques suivantes, appliquées simultanément : a. Disposition au moins approximativement coaxiale du moteur de la pompe et du piston de commande;   b.   Moteur disposé dans unbain d'huile, dans le réservoir à huile de la pompe; c. Imprégnation des enroulements du moteur avec un vernis résistant à l'huile; revêtement au vernis ou à l'étain, résistant à l'huile, dans le cas d'un enroulement à cage d' é cureuil ; d. Cylindre allongé commun abritant le piston de commande, la pompe et le moteur; e. Montage du moteur à l'extrémité inférieure du cylindre commun et commande par en-dessous de la pompe située au- dessus du moteur; f . Tige de piston centrale avec bourrage empêchant la sortie de l'huile exempte de pression. 



   Le   dessin'annexé   représente en coupe verticale un tel dispositif de commande hydroélectrique selon un exemple d'exécution. 



   10 désigne le cylindre allongé abritant tous les organes essentiels; 11 - le moteur électrique d'entraîne- ment monté dans l'extrémité inférieure du cylindre; 12 - le plateau à palier inférieur du moteur, qui forme en même temps le'couvercle d'obturation du cylindre 10; 13 - le 

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   plateau à palier supérieur du moteur ; 14 - un arbre à sec-   tion carrée coulissant axialement dans l'arbre creux du mo- teur; 15 - la pompe centrifuge entraînée par l'arbre 14; 16 - le piston de commande Qui constitue d'autre part le car= ter de la pompe; 17 - la tige de piston centrale qui se prolonge au dehors du cylindre à travers un joint de bour- rage 18 prévu dans le couvercle supérieur de celui-ci; 19 - la botte de branchement pour les conducteurs électriques;

   20 - les ailettes extérieures du cylindre 10, destinées à évacuer la chaleur perdue absorbée par l'huile; 21- l'oeil- let de pivotement prévu au plateau de palier inférieur 12; et, 22 - un orifice fermé par un bouchon vissé et servant à l'introduction de   l'huile.   



   Le cylindre 10 est rempli d'huile approximativement jusqu'au niveau indiqué . Lors du   démarrage   du moteur 11 et de la pompe 15, l'huile est aspirée de l'espace situé au- dessus du piston 16 et refoulée dans l'espace situé au- dessous de ce piston. Ce dernier remonte et actionne par la tige 17, l'outil ou analogue accouplé au dispositif de commande hydroélectrique, par exemple un frein de sécurité, une presse ou analogues. Lorsque le circuit du moteue 11 est interrompu, le piston 16 et la pompe 15 sont refoulés vers la position de départ inférieure sous l'action d'une force de rappel bandée lors de la course de travail et exercée par un ressort, un contre-poids ou analogues. 



  L'huile reflue alors de la face supérieure du piston vers la face inférieure de celui-ci. 



   En plus- de la pompe 15 avec son arbre et ses paliers et du piston 16, le moteur 11 se trouve aussi constamment sous huile. Ceci a pour effet de répartir uniformément les fortes surchauffes locales, par exemple dans le cas d'un fonctionnement monophasé défectueux, l'enroulement partiel 

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 surchargé étant ainsi empêché de brûler. Les enroulements du moteur 11 sont imprégnés de vernis résistant à l'huile. 



  Dans les induits en cage d'écureuil, la cage est munie d'un revêtement de vernis ou d'étain, résistant à l'huile, Dans ce cas, la résistance opposée par le liquide au mouve- ment des organes rotatifs, notamment du rotor du moteur, est calculée de préférence de façon à déterminer un freinage aussi rapide que possible de la pompe lors de la mise hors circuit du moteur, ce qui permet d'abréger notablement, dans toute la mesure voulue, le temps de descente du piston de commande.

   La réduction du temps de descente peut en- core être obtenue en choisissant la viscosité de l'huile en fonction de la température de telle façon que, lorsque le liquide atteint sa température de régime à 75 C par exemple, il oppose encore une résistance suffisante pour le freinage des organes rotatifs.   En   outre, il peut être parfois re- commandable   d'utiliser,   comme liquide moteur, une huile qui possède aux températures peu élevées une viscosité élevée telle, que la mise en marche du moteur et de la pompe déter- mine un travail de frottement élevé, lequel réchauffe rapi- dement l'huile jusqu'à sa température de régime. 



   Lorsque la température de l'huile augmente, la puis- sance de perte du moteur diminue, en raison de l'abaissement de la viscosité, dans une mesure telle que, dans les condi- tions de régime, la chaleur évacuée par la surface du carter est l'équivalent de cette puissance de   perte.   Les ailettes extérieures 20, qui augmentent la surface du carter, contri- buent à maintenir cet état d'équilibre dans toute la mesure possible. 



   Dans le cas où le dispositif de commande est parfois exposé aux basses températures extérieures, et lorsqu'il est fait usage d'un moteur de commande triphasé, un enroulement 

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 de phase peut être maintenu constamment en circuit à l'aide de deux conducteurs dans le but de réchauffer l'huile. Pour dé/marrer le moteur, on branche le troisième   conduc teur .   Dans ce cas, le schéma de montage peut être tel que la déconnexibor du moteur se fasse en triphasé et que, grâce à l'emploi d'un montage retardateur, les deux conducteurs en question ne soient remis en circuit   qu'aptes   un laps de temps au bout duquel le moteur est certainement arrêté.

   D'autre part, le moteur, après avoir été déconnecté de la tension de ser- vice, peut dans les intervalles de repos,   être   maintenu en marche sous une tension, et partant à une vitesse forte- ment réduite,grâce à l'emploi de résistances montées à demeure et shuntant le disjoncteur. Lorsqu'il est fait usage d'un moteur de commande triphasé normal à induit en court(-circuit et d'une pompe centrifuge, on peut éventuel- lement réaliser une marche en monophasé en ne connectant la troisième phase que par l'intermédiaire d'un condensateur de service. 



   Comme montré dans le dessin, le piston de commande 16 et le plateau à palier supérieur 13 de cet exemple de réalisation ont le même diamètre extérieur. Par- conséquent, le tournage du cylindre 10 ne doit se faire que suivant un seul diamètre intérieur. On peut cependant concevoir une construction dans laquelle le diamètre du piston est supé- rieur à celui du moteur. Dans ce cas également, le diamètre du cylindre est uniforme sur toute la longueur de celui-ci, bride du tandis que   1.%/Plateau   à palier supérieur 13 du moteur pré- sente le môme diamètre que le ¯cylindre.

   L'arbre du moteur, qui reçoit   l'arbre   carré 14, présente avantageusement un alésage axial s'étendant jusqu'en bas et dont l'extrémité inférieure est munie d'orifices d'évacuation débouchant 

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 dans l'espace d'huile hors pression. L'huile qui pénètre éventuellement dans   l'arbre   du moteur pendant la course de travail peut ainsi s'écouler vers le bas lors de la course de retour, sans produire un effet d'amortissement qui aug- mente le temps de descente et qui, de ce fait, est le plus souvent indésirable. 



   Selon une variante, la partie supérieure du cylindre 10 peut être rétrécie à la manière d'une ;bouteille par exemple, de façon Que l'orifice d'aspiration de la pompe soit toujours recouvert d'huile au point mort haut, même lorsque le dispositif occupe une position fortement inclinée. 



  Lorsque le dispositif est muni d'une soupape de montée et de deecehte pour le réglage des temps de montée et de des- cente, les organes de commande de ces soupapes seront avan- tageusement disposés de telle façon qu'ils puissent être ajustés tous les deux par-l'accès de l'orifice de remplis- sage d'huile   supérieur. ±   titre de protection spéciale pour les enroulements du moteur, on peut prévoir des interrup- teurs sensibles à la température, par exemple trois inter- rupteurs bi-métalliques intercalés dans chacun des trois enroulements de phase du moteur et prévus pour une- coupure entre 100-120 C, de sorte que le moteur se trouve efficace- ment protégé dans le cas de perturbations importantes, un court-circuit par exemple.

   Une protection supplémentaire peut être assurée par une soupape de sûreté prévue par exem- ple dans le bouchon vissé de remplissage 22. 



   Le liquide moteur est, de préférence, une huile ayant un poids spécifique supérieur à 1, notamment un   diphényl   chloruré, Le poids spécifique élevé détermine, les dimensions de la pompe centrifuge étant égales, une pression de refoulement sensiblement plus élevée, de sorte que les ressorts antagonistes ou les contre-poids tendus ou soulevés pendant la course de travail du piston doivent être 

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 d'autant plus puissants ou plus   loards.   Cette augmentation de la force antagoniste détermine automatiquement une réduc- tion des temps de descente du piston, ce qui est recherché dans nombre d'applications.

   Un liquide moteur, constitué par un diphényl chloruré, se distingue, en outre, par un bon pouvoir isolant, une résistance élevée au vieillissement, ainsi qu'une inertie complète   vis-àvis   de métaux. Il convient donc particulièrement, dans le cas considéré, où le bobinage du moteur est noyé dans un bain d'huile. En outre, cette substance présente l'avantage   d'tre   ininflammable tant à l'état liquide qu'à l'état gazeux et de ne pas être explosive à l'état gazeux même en mélange avec   l'air.   



   Selon une autre variante de l'invention, la réduc- tion le plus souvent hautement désirable des temps de des- cente du piston de commande peut également être réalisée en reliant la pompe à son moteur de commande d'une manière sé- parable par l'intermédiaire d'un embrayage, notamment un embrayage électro-magnétique. On peut ainsi isoler   le   moment d'inertie élevé de l'induit du moteur d'avec le fai- ble moment d'inertie de la pompe, réduisant ainsi le temps de ralentissement de la pompe et partant le temps de des- cente du piston. Dans les dispositifs à grande fréquence d'actionnement, la prévision d'un embrayage électro-magnéti- que entre la pompe et le moteur permet de maintenir celui-ci constamment en circuit, La mise en marche et l'arrêt de la pompe étant assurés uniquement à l'aide de cet embrayage. 



  De cette   façon,   on supprime en premier lieu la nécessité de mettre en cause à chaque manoeuvre la puissance du moteur, laquelle est élevée comparativement à celle de l'embrayage électro-magnétique; de plus, et vu la suppression du temps d'accélération de l'induit, on obtient non seulement une réduction des temps de descente, mais aussi une réduction des temps de levée, ce qui, dans certains cas, peut être tout 

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 aussi désirable que la réduction des temps de descente seuls. 



   Dans ce cas, l'enroulement de l'embrayage électro-magnétique sera également noyé dans l'huile, tout comme l'enroulement du moteur, de sorte que la chaleur perdue sera absorbée et évacuée. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Dispositif de commande hydroélectrique avec mo- teur de commande électrique, une pompe entraînée par celui- ci et un piston de commande actionné par l'huile sous pressi fournie par cette pompe, caractérisé par   l'application   si- multanée des caractéristiques suivantes ; a) Disposition au moins approximativement co-axiale du moteur, de la pompe et du piston de commande; b).

   Moteur disposé dans unbain d'huile, dans le ré- servoir à huile de la pompe; c) Imprégnation des enroulements du moteur avec un vernis résistant à l'huile; revêtement au vernis ou à l'étain résistant à l'huile, dans le cas d'un enroulement en cage d'écureuil; d) Cylindre allongé commun abritant le piston de commande, la pompe et le moteur; e) Montage du moteur à l'extrémité inférieure du cylindre commun et commande par en-dessous de la pompe située au-dessus du moteur; f) Tige de piston centrale avec bourrage empêchant la sortie de l'huile exempte de pression.

Claims

2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau à palier supérieur du moteur présente au moins le môme diamètre extérieur que le piston de com- mande. <Desc/Clms Page number 9>

3.- Dispositif selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que le plateau à palier inférieur du moteur constitue également le couvercle supérieur du cylindre.

4.- Dispositif selon les revendications 1 à 3, ca- ractérisé ence que le cylindre commun abritant le piston de commande, la pompe et le moteur est muni d'ailettes ex- térieures .

5. - Dispositif selon les revendications 1 à 4, dont la pompe estencastrée dans le piston de commande et est accouplée au moteur par un arbre télescopique, par exemple à section carrée, caractérisé en ce que l'arbre moteur, dans lequel s'engage l'arbre coulissant de la pompe, est muni d'un Clésage axial de part en part, pourvu à son extrémité inférieure d'ouvertures dévacuation débouchant dans l'espace d'huile exempt de pression.

6. - Dispositif selon les revendications 1 à 5, ca- ractérisé en ce que la résistance opposée par le liquide aux organes rotatifs, notamment au rotor du moteur, est calculée de façon que la déconnexion électrique du moteur détermine rapide un freinage/de la pompe, notamment dans le cas d'une pompe centrifuge, réduisant ainsi notablement le temps de descente du piston de commande .

7.- Dispositif selon les revendications 1 à 6, ca- ractérisé en ce que la viscosité de l'huile motrice en fonction de la température est choisie telle que, lorsque l'huile atteint sa température de régime à 75 C par exemple, elle offre une résistance hydro-dynamique encore suffisante pour le freinage des organes rotatifs et donc pour l'obtenu tion de temps de descente réduits.

8.- Dispositif selon les revendications 1 à 7, ca- ractérisé par l'emploi d'une huile qui possède, aux basses <Desc/Clms Page number 10> températures, une viscosité élevée telle que la mise en mare che du moteur et de la pompe déterminé un travail de friction élevé qui élève rapidement la température de l'huile jusqu'à la valeur correspondante à la température de régime.

9.- Dispositif selon les revendications 1 à 8, ca- ractérisé en ce que,lorsque la température de l'huile aug- mente, la puissance de perte diminue en raison de l'abaisse- ment de la viscosité dans de telles proportions que, dans les conditions de régime,la chaleur évacuée par la surface du carter est l'équivalent de cette puissance de perte.

10.- Dispositif selon les revendications 1 à 9, ca- ractérisé en ce que, dans le cas de fasses températures ex- térieures, et lorsqu'il est fait usage d'un moteur de com- mande triphasé, un enroulement de phase de ce dernier est constamment en circuit par l'intermédiaire de deux conduc- teurs d'amenée en vue du réchauffage de l'huile, le démar- rage du moteur n'ayant lieu qu'après la mise en circuit du troisième conducteur.

11.- Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que le moteur est déconnecté sur les trois phases, un montage retardateur agissant de façon à ne connecter les deux conducteurs, en question qu'après un laps de temps au bout duquel le moteur électrique est certainement arrêté.

12.- Dispositif selon les revendications 1 à 11, ca- ractérisé en ce que, après avoir été déconnecté de la ten- sion de service, le moteur est,dans les intervalles de repos, maintenu en marche à une tension fortement réduite et par conséquent à une Vitesse beaucoup moindre grâce à l'emploi de résistances montées à demeure et shuntant le disjoncteur.

13.- Dispositif selon les revendications- 1 à 12, ca- ractérisé en ce que, lorsqu'il est fait usage d'un moteur de <Desc/Clms Page number 11> commande triphasé normal à induit en court-circuit et d'une pompe centrifuge, on peut réaliser une marche en monophasé en ne connectant la troisième phase que par l'intermédiaire d'uncondensateur de service.

14.- Dispositif selon les revendications 1 à 13, ca- ractérisé en ce que la partie supérieure du cylindre peut présenter une forme rétrécie à la manière d'une bouteille par exemple, de telle sorte que l'orifice d'aspiration de la pompe soit toujours recouvert d'huile au point supérieur de la course du piston, même lorsque le dispositif occupe une position fortement inclinée* 15. - Dispositif selon les revendications 1 à 14, muni de soupapes de montée et de descente en vue du réglage des temps de montée et de descente, caractérisé en ce que tant la soupape de montée que la soupape de descente peu- vent Être ajustées par l'accès de l'ouverture de remplissa- ge d'huile supérieure du cylindre.

16.- Dispositif selon les revendications 1 à 15, caractérisé en ce que lorsque la température du liquide est trop élevée, l'enroulement du moteur est mis hors circuit par des interrupteurs sensibles à la température, montés dans la chambre à liquide.

17.- Dispositif selon les revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le cylindre qui abrite le moteur sous huile est muni d'une soupape de sûreté.

18. - Dispositif selon les revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le liquide moteur consiste en une hui- le d'un poids spécifique supérieur à 1, notamment un di- phényl chloruré.

19.- Dispositif selon les revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la pompe est reliée d'une façon sépa- <Desc/Clms Page number 12> rable au moteur électrique de commande par l'intermédiaire d'un embrayage, de préférence un embrayage magnétique noyé dans l'huile.

20.- Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que le moteur est constamment sous courant, la mise en marche et l'arrêt de la pompe étant effectués à l'aide de l'embrayage magnétique.