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EP 1 283 371 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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24.08.2005 Bulletin 2005/34 |
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Date de dépôt: 30.07.2002 |
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Procédé de sécurisation d'un dispositif électromécanique de commande destiné à travailler
dans un environnement présantant un risque d'explosion
Verfahren zum Sichern einer elektromechanischen Regeleinrichtung zur Verwendung in
einer Umgebung mit einem Explosionsrisiko
Method for making an electro-mechanical command device safe for use in an environment
presenting a risk of explosion
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Etats contractants désignés: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
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Priorité: |
07.08.2001 CH 14582001
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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12.02.2003 Bulletin 2003/07 |
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Titulaire: PARKER LUCIFER SA |
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1227 Carouge (Genève) (CH) |
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Inventeur: |
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- Cros, Jean
74100 Vetraz-Monthoux (FR)
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Mandataire: Meylan, Robert Maurice et al |
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c/o BUGNION S.A.
10, route de Florissant
Case Postale 375 1211 Genève 12 - Champel 1211 Genève 12 - Champel (CH) |
(56) |
Documents cités: :
EP-A- 0 563 535 FR-A- 2 351 522 US-A- 2 501 345 US-A- 5 715 134
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DE-A- 3 235 331 FR-A- 2 776 086 US-A- 5 101 710
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention a pour objet un procédé de sécurisation d'un dispositif électromécanique
de commande destiné à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion,
plus précisément en zone 1 ou 2.
[0002] Les dispositifs de commande électromécanique, en particulier les dispositifs de commande
électropneumatiques travaillant dans un environnement présentant un risque d'explosion
tel qu'on le rencontre dans l'industrie chimique, doivent être sécurisés afin d'éliminer
les risques d'explosion dus à une étincelle électrique ou à l'échauffement d'un composant.
[0003] Jusqu'ici, pour assurer cette sécurité, les dispositifs de commande ont été placés
dans des armoires dans lesquelles un pressostat maintient un gaz neutre, par exemple
de l'air, sous une pression de quelques millibars. Un tel dispositif est décrit dans
les documents FR-A-2 776 086 et DE 32 35 331. L'ouverture de l'armoire entraîne la
coupure totale de l'alimentation électrique, c'est-à-dire non seulement la coupure
de l'alimentation des électrovalves, mais également l'alimentation des composants
électroniques du dispositif de commande. L'armoire contenant généralement un nombre
important de dispositifs de commande, une intervention sur l'un de ces dispositifs
entraîne donc la mise hors service de tous les autres dispositifs, ce qui provoque
généralement l'arrêt d'une importante unité de production, ce qui se traduit par des
retards et des pertes. Cette solution nécessite en outre un câblage long et important
et la confection d'une armoire coûteuse.
[0004] Dans les installations à courant fort et haute tension, il est par ailleurs connu
de monter des sectionneurs dans une enceinte remplie de gaz sous faible pression,
ce gaz présentant des caractéristiques diélectriques particulières dans le but d'empêcher
la formation d'un arc électrique. De telles installations sont décrites dans les documents
US-A-5 715 134 et EP-A-0 563 535. Une mise hors tension est dans tous les cas nécessaire
en cas d'intervention. Les conditions sont propres à toutes installations à haute
tension.
[0005] La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients du procédé selon l'art
antérieur, c'est-à-dire d'éliminer l'armoire et d'éviter de mettre hors service des
dispositifs de commande voisins lors de l'intervention sur un dispositif de commande.
[0006] Le compartiment à mettre sous pression sera donc généralement de faible volume et
dans tous les cas très faible relativement au volume d'une armoire. Il sera facile
de maintenir une pression bien supérieure à celle d'une armoire, par exemple une pression
de 50 mbar.
[0007] Ainsi, non seulement on élimine l'armoire, mais comme chaque dispositif de commande
a ses propres moyens de sécurisation, la mise hors service d'un dispositif de commande
n'entraîne pas la mise hors service des autres dispositifs de commande situés dans
le même environnement.
[0008] L'invention a pour objet un dispositif électromécanique de commande destiné à travailler
dans un environnement présentant un risque d'explosion, avec les caractéristique décrites
par la revendication 1.
[0009] Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective d'un bloc de commande comportant plusieurs
valves électromagnétiques pour la commande pneumatique d'une installation.
La figure 2 est un éclaté de la figure 1, dans lequel une seule paire de valves électromagnétiques
a été représentée.
La figure 3 est une vue schématique du dispositif de commande avec ses alimentations.
[0010] Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 est constitué d'un empilage d'éléments
ayant chacun une fonction particulière. L'empilage est plus précisément constitué
de deux plaques d'extrémité et de fermeture 1 et 2 entre lesquelles sont disposés
trois éléments, 3, 4 et 5 en forme de boîtier contenant les composants électroniques
et un certain nombre d'éléments 6 comportant chacun deux électrovalves 7 et 8 enfichables.
[0011] Les éléments 3, 4 et 5 présentent d'un côté une creusure et de l'autre côté une paroi
constituant le fond de la creusure. Les creusures sont toutes tournées du même côté
et elles sont entourées d'une garniture d'étanchéité 9, respectivement 10 et 11 contre
lesquelles vient s'appliquer la paroi de l'élément voisin de manière à fermer le logement
constitué par l'évidement. Sur les éléments 4 et 5, on distingue les parois 12 et
13. Les parois des éléments 3, 4, 5 présentent chacune un trou tel que les trous 14
et 15 pour l'entrée du gaz neutre, par exemple de l'air, dans les éléments. L'élément
6 présente également un trou 16 coïncidant avec le trou 15 pour le passage du gaz
neutre et ce trou 16 est situé lui-même en face d'un trou 17 prévu dans la plaque
d'extrémité 2 pour l'entrée du gaz neutre sous pression.
[0012] Les parois des éléments 3, 4 et 5 sont munies d'un second trou situé au dessus de
la position des trous 14 et 15, non visible sur le dessin, mais dont on peut se représenter
la position car ces trous sont alignés sur un passage 18 à travers l'élément 6, ce
passage 18 étant situé en face d'une soupape 19 montée dans la plaque d'extrémité
2, cette soupape 19 limitant la pression dans les éléments 3, 4 et 5. Les zones de
l'élément 6 et de la plaque 2 entourant les passages 16 et 18, respectivement 17 et
19, sont entourées d'une garniture d'étanchéité telle que 20 et 21. Les logements
que l'on distingue sur l'élément 6 font partie du circuit pneumatique des électrovalves
7 et 8. La plaque d'extrémité 1 présente une valve de purge 22.
[0013] Dans l'élément 3, est notamment monté un capteur de pression 23 pour le contrôle
de la pression du gaz neutre dans les éléments et le maintien de cette pression à
50 mbar.
[0014] Dans l'exemple représenté, les bornes 24 sont prévues pour la connexion d'un bus
par fibres optiques et la borne 25 pour la connexion d'un bus par conducteur galvanique.
Les bornes 26 des éléments 4 et 5 sont destinées à être reliées à des capteurs extérieurs.
[0015] Les bobines 7 et 8 des électrovalves sont enfichables comme décrit dans le brevet
EP 0 905 820 du demandeur. Le gaz neutre sous pression s'étend donc jusqu'à la connexion
des bobines. Le brevet EP 0 905 820 décrit un mode d'enfichage dans lequel l'arc électrique
susceptible de se former lors de la mise en place ou de l'enlèvement de la bobine
se produit dans un logement communiquant avec le compartiment sous pression.
[0016] Le principe de fonctionnement du dispositif est représenté schématiquement à la figure
3. Le trait-tillé 30 représente la séparation entre l'espace exempt de risque et l'espace
présentant un risque d'explosion. Le dispositif est représenté par le rectangle hachuré
31. Dans l'espace 32 hachuré selon une première inclinaison se trouve le gaz neutre
à une pression d'environ 50 mbar. L'espace 33 hachuré dans l'autre sens représente
l'espace d'activité des valves contenant le gaz de fonctionnement de la commande pneumatique.
Ce gaz, par exemple de l'air, est le même que celui remplissant l'espace 32. Il est
fourni par une source 34 qui alimente directement l'espace 33 et alimente l'espace
32 à travers un réducteur de pression 35. Les doubles flèches 36 représentent la liaison
pneumatique entre les valves et des actionneurs.
1. Dispositif électromécanique, en particulier électropneumatique, de commande, destiné
à travailler dans un environnement présentant un risque d'explosion, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un empilage d'éléments comprenant deux plaques d'extrémité et de
fermeture (1 ; 2) et au moins un élément (3 ; 4 ; 5) en forme de boîtier formant une
creusure entourée d'une garniture d'étanchéité, cet élément s'appliquant sur les parois
des éléments voisins pour délimiter un logement étanche de faible volume, ce logement
contenant des composants électroniques de sorte de remplir une fonction particulière,
les différents éléments présentant des trous correspondants pour permettre l'introduction
d'un gaz neutre sous pression.
2. Dispositif électromécanique, en particulier électropneumatique, de commande selon
la revendication 1 caractérisé en ce que l'empilage comprend au moins un élément comportant au moins une électrovalve enfichable
(7 ; 8).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est relié à une source de gaz neutre sous pression et en ce l'élément en forme
de boîtier (3) contient un capteur de pression, lequel, en association avec l'électronique,
maintient la pression à la valeur désirée.
4. Dispositif selon la revendication 2, équipé de valves pour la commande pneumatique
d'actionneurs et relié à une source de gaz sous pression, caractérisé en ce que le gaz contenu dans le ou les élément(s) étanche(s) est le même que le gaz contenu
dans le circuit pneumatique et provient de la même source.
1. Elektromechanische, insbesondere elektropneumatische Steuervorrichtung zur Verwendung
in einer explosionsgefährdeten Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Stapel von Elementen mit zwei End- und Verschlussplatten (1; 2) und
mindestens einem Element (3; 4; 5) in Kastenform mit einer Vertiefung besteht, die
von einer Dichtung umgeben ist, wobei das genannte Element an den Wandungen der benachbarten
Elemente anliegt und einen abgedichteten Einbauraum mit einem kleinen Volumen begrenzt,
der elektronische Bauteile enthält, welche eine besondere Funktion ausüben, und wobei
die einzelnen Elemente entsprechende Öffnungen zur Einleitung eines neutralen Gases
unter Druck aufweisen.
2. Elektromechanische, insbesondere elektropneumatische Steuervorrichtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel mindestens ein Element enthält, in dem sich mindestens ein steckbares
Elektroventil (7; 8) befindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Quelle eines unter Druck stehenden neutralen Gases verbunden ist, und
dass das kastenförmige Element (3) einen Drucksensor enthält, der im Zusammenwirken
mit der Elektronik den Druck auf dem gewünschten Wert hält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche mit Ventilen zur pneumatischen Steuerung von Aktoren
ausgerüstet und mit einer Quelle des unter Druck stehenden Gases verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem abgedichteten Element bzw. in den abgedichteten Elementen enthaltene Gas
das gleiche ist, welches sich im pneumatischen Kreislauf befindet und aus der gleichen
Quelle stammt.
1. Electromechanical command device, in particular electropneumatic command device, for
use in an environment presenting a risk of explosion, characterised by the fact that it is composed by a stack of elements having two ending and closing
plates (1; 2), and at least one housing shaped element (3; 4; 5) forming a cavity
surrounded by a gasket, said element being applied against the walls of the neighbouring
element for defining a tight receptacle having a small volume, said receptacle containing
electronic components fulfilling a particular function, the different elements being
provided with corresponding holes for allowing the introduction of a neutral pressurised
gas.
2. Electromechanical command device, in particular electropneumatic command device, according
to claim 1, characterised in that the stack comprises at least one element containing at least one pluggable electrovalve
(7, 8).
3. Device according to claim 1, characterised in that it is connected to a source of a neutral pressurised gas, and in that the housing shaped element (3) contains a pressure sensor which, in association with
the electronics, maintains the pressure at the desired level.
4. Device according to claim 2 equipped with valves for a pneumatic command of actuators
and connected to a pressurised gas source, characterised in that the gas contained in the tight element or elements is the same as the gas that is
contained in the pneumatic circuit and stems from the same source.