Brevet FR2073287A1 — publié le 19711001

"Dispositifs d'avance at de retard pour appareils hydrauliques" On conn@ît des limiteurs de pression à el@pet, qui sont des appareils d@ns lesquels l'@c@ule@sut du flui@@ dont on désire limiter l@ pressi@n est régl@ par un elapet, d@nt la position par r@@ ort au siège de cl@pet peut être ellemême commandée par tous moyens appropriés, de telle sorte qu'à chaque position intermédiaire du clapet, comprise entre sa position maxi@um haute. et sa position d'obturation complè te, corresp@nd une vale@r intermédi@ire déterminée de le pres- sion s'étage@nt entre l@ pression maximum, cl@pet fermé, et la pression résiduelle, @lapet ouvert @u @aximum. De tels limiteurs de pression à clapets ont fait l'objet du brevet @ntérieur le la demanderesse N 1 525 934 du 27/12/1966, dans l@quel l@ elapet est commandé par solénoïde et la pression réglée est proportionnelle au cour@nt d'@li- mentation des bobines du solénoïde. Toutef@is, ces @pp@r@ils sont, @u delà d'un certain débit, le siège de ph@ne@ènes de turbulence et de r@eompres- sion rendant leur fonetionnement instable Pour des débits importants, en conn@ît des appareils à tir@ir gui @ermettent de remédier à de tels inconvénients, on reportant les phénomènes de recompressi@n en dehors de la zone du tiroir d@nt l@ @osition détermine la pression réglée. On connaît ég@lement des servo-limiteurs différentiels ou régul@teurs de débit, qui sont des @ppareils permettant d'obtonir, d@ns un circuit hydr@ulique, un débit déterminé. De tels appareils @nt fait l'objet de la dem@nde de brevet antérieure de la Gem@nderesse N 6 936 153 du 22/10/1969. La présente invention pour objet des dispositifs qui permettent d'introduire des avanoes et des retards régl@- bles d@ns le f@n@tionnement de tels appareils hydrauliques. Plus particulièrement, dans des limiteurs de pression et régulateurs de débit de fluide, com@andés par soléno@- de, et comprenant essentiellement, d'une part un corps principal avec des orifices d'éntrée et de sortie et une cha@bre centrale munie d'un organe de régulation de l'écoulement du fluide sur le circuit direct établi entre lss orifices d'entrée et les orifices de sortie et, d'autre part, un sol@noïde monte de façon étnche sur ledit corps principal et contenant netamment un noyau plongeur et une tige poussoir agissant sur l'organe de régulation du fluide, la présente invention a trait à des moyens réglables, permettant d'introduire des avances et des retards à volonté dans la mise en équilibre de l'organe de régulation du fluide pour une valeur donnée de l'intensité appliquée @u solénoïde. Selon une caractéristique particulière de l'invention, lesdits moyens sont disposés sur des circuits auxiliaires, listincts -lu circuit direct d'écoulement du fluide et Mettant en communie@tion les orifices d'entrée d'une part avec le côté de l'organe de régulation recevant, par le circuit direct, le fluide sous la pression d'admission, d'autre part. avec le noyau plongeur et la tige poussoir du solénoïde. Selon une autre car@ctéristique de l'invention, les noyens permettant d'introduire des avances dans la nise en équilibre de l'org@ne de régulation sont disposés sur le circuit auxili@ire reliant les orifices d'entrée au même cote de l'organe de régulation que celui soumis à la pression d'admission et les moyens permettant d'introduire des retards sont disposés sur le circuit auxiliaire reliant les orifices d'antrée au solénoïde. Selon encore une autre caractéristique de l'inventien, lesdits moyens d'avance et de retard sont constitués pPr un diaphragme et une capacité, disjjosés en série sur le circuit auxili@ire @orrespondant, l'un des deux au moins étant réglable à volonté. L'invention sera bien comprise par la description de modes de réalisation, donnés à titre d'exemple, nullement limit@tifs, en référence aux des@ins annex@s sur lesquels : La fig. 1 représente en coupe un limiteur de pres sion avec dispositif de retord réglable à poin te@u, La fig. 2 représente en coupe un limiteur de pres sion avec dispositif de ret-rd réglable à ca cité, La fig. 3 représente en coupe un limiteur de pres sion avec dispositif d'avance réglable à poin teau, La fig. 4 représente en coupe un limiteur de pres sion avec dispositif d'avance réglable à capa cité, La fig. 5 représente en coupe un régulateur de débit avec dispositif de retard réglable à pointeau, La fig. 6 représente en coupe un régulateur de dé bit avec dispositif de retard réglable à capa cité, La fig. 7 représente en coupe un régulateur de dé bit avec dispositif d'avence réglable à pointeau La fig. 8 représente en coupe un régulateur de dé bit avec dispositif d'@vance réglable à capa cité sur le mode de réalisation selon la fig. 1, un fluide sous pression P1 est introduit par un orifice d'alimentation la, lb, ou 1c su choix.Les orifices la et 1b sont en cominuni- cation et l'orifice 1b communique de façon permanente par les orifices latéraux 6, d'une chemise 25, avec la chambre centrale 2 de cette chemise, elle-même directement reliée à l'orifice lc. Cette chemise est insérée dans le logement central 3 du corps 20 de l'appareil, de maniere étanche, par exemple su moyen de joints toriques 4, logés dans des rainures appropriées et comporte, à sa partie supérieure, un alésage centr@l 5, dans lequel peut se mouvoir un tiroir 7, lui-même actionné, par l'intermédiaire d'une tige poussoir 12, par un solénoïde 8; comprenant une bobine 9, @limentée en cour@nt à travers une borne étanche 10 et un noyau plongeur 11, se dépl@çant dans une cavité centrele 16, dont il@@ sensiblement la même seotion. La tige poussoir 12 ré@liséz en un matériau amagnétique.Le solénoïde 8 est monté de f@çon étanche, par exemple @u moyen d'un joint d'étanchéité 15, sur une emb@se 13, ells-même montée à son tour de façon étanche, par exe@ple au moyen de joints d'étanchéite 19@ et 19b sur le corps 20 de l@app@reil conten@nt le logement central 3 et la chemise 25 décrits plus peut. Un passage central 13-est ménagé dans l'embase 14 pour la tige poussoir 12. Le fluide sous pression P1, appli- qué à l'orifice d'adsission 1n, lb, ou le, en même temps qu'il pénètre directement dens la chambre centrale 2 de la chemise 25 passe dans le solénoïde par l'intermédiaire de canalisations 17, 18a, 26, 18b, pratiquées respectivement dans le corps 20 de l'app@reil et l'embase 14 du soléno@de. Un joint étanche 36 permet à la tige poussoir 12 de coulisser librement dans le passage central 13 de l'embase 14 sans que le fluide sous pression se trouvant d@ns le solénoïde puisse passer à la vid@nge. La mise en com@unieation du solénoïde avec l'orifice d'admission 1a, 1b ou 1e a psur résultat de mettre en équilibre le tiroir 7 en le soumettant d'une part à une pression différentielle résultent de la différence de section entre s@ fqce inferieure et la section de la tige poussoir, d'autre part à la poussée du noyau plongeur du solénoïde, étant entendu que le noyau plongeur ll comporte une rainure longitudinale 21 à sa surface ou tout autre moyen de communication entre les cavités résiduelles situées à chaque extrémité de la cavité centrale 16 du solénoïde, de telle sorte que la même pression P1 règne dans l'alésage central 5 et sur la tête de la tige poussoir 12 dans la cavité 16. La chemise 25 comporte à sa tartie supérieure des orifices 22 plus ou moins obturés par le tiroir 7, selon la position de celui-ci, sous l'action du solénoïde. Les orifices 22 mettent en communication, lorsque le tiroir ne les obture pas, l'alésage 5, où règne la pression P1, avec un orifice d'utilisation ou de vidange 23a ou 23b où règne une pression P2. A chaque position intermédi@ire du tiroir 7, correspond une perte de ch@rge au travers des orifices 22, laquelle est ainsi fonction de l'intensité appliquée au solénoïde L'embase 14 comporte en outre un dispositif addi- tionnel permettant d'introduire un retard réglable. A cet effet, l'alésage 26, qui relie les canalisations 18a et 18b déc@lées l'une par rapport à l'autre dans l'embase 14, est lui-même plus ou moins étranglé par un pointeau 27 réglable. D'autre part, le corps 8 du solénoïde comporte, à sa partie supérieure, une capacité 28 pouvant contenir un volume relativement important de fluide sous pression. Si on applique une pression P1 dans la chambre centrale 2 de la chemise 25, celle-si est répercutée intégra lement à travers l'alésage central 5, sur la face inférieure du tiroir 7 ; par contre, le fluide subit une perte de charge en passant à travers le die@hragme constitue pnr le circuit en dérivation 18a, 26, 18b, avant d'arriver dans le volume ou la capacit 28.Cette perte de charge est, d'use part fone@ion du débit qui n'est pas négligeable, e@@pte tenu de l'existence de la capacité 28 et de la compressibilité du fluide emplissant cette capacité, d'@utre part des sections de passage des orifices 6 et de 1 dérivation 18a, 26, 18b, formant dia- phragme, la perte de charge créee par cette dernière étant ajustable au moyen du pointeau 27. Fin@lement, la pres@@@ P1 finit par s'établir également dans @e cap@cité 28, mais @@ec un ret@rd qui est lui-même fonction de l'étr@@glement régleble de la déri@@ti@@ p@r le pointeau et @u vil@me de l@ @@@@- cité 28. Tant que la pression P1 ne règne pas dans la capacité et par conséquent dans le cavité 16 du solénoïde, le tir@i@ 7 occupe une position plus élevée que sa position d'équilibre final et laisse au fluide sous pression P1 une section d'écen- lement,à travers les orifices supérieurs 22, supérieure 3 section déquilibre.On crée ainsi une limitation de le pression initi@le inférieure à la valeur finale d'équilibre, le réglage résultant de la perte de charge réglable à volont@ moyen du pointeau 27. tant qu'il y a un débit @e fluide @@@@ ls circuit en dérivation. En effet, plus on étrangle l'@lé@@ge 26 en vissant le pointeau 27, plus on augmente le perte le charge créée par la dérivation, plus on retarde la mise en équilibre du tiroir pour une valeur done de l'intensité appliquée du solénoïde et pour un volume donné de la cepacité, c'est à dire l'établissement de la pression finale recherchée. le mode de ré@lisation selon la figure 2 se distingue de celui selon 1 fig. 1 en ce que le pointeau a été supprimé et la dérivation 18a, 26, 18b, à perte de charge variable en fonction de la position du pointeau 27, remplacée par une dérivation analogue à perte de charge constante, un bouchon 27a obturent latéralement le perçage ayant permis de pratiquer l'elésage 26 de raccordement des canalisations 18a, 18b de l'embase 14. Par ailleurs, la capacité 28 se compose, dans le mode de réalisation selon la fig.2#, d'une cavité 28a ménagée à la partie supérieure du solénoïde 8, comme sur la fig.1#, mais comportant en outre un piston 29 pourvu d'une bague d'ét@nchéité 30 et une vis réglable 31, permettant d'enfoncer à volonté le piston 29 et, par conséquent, de régler à volonté le volume résiduel de la capacité 28a, seule accessible au fluide sous pression provenant du circuit de pression P1, via la dérivation 18a, 26 18b et le solénoïde. On c@mprand @isément que, selon le volume donné à 1 capacité 28a, c'est à dire le nombre de tours donnés à la vis de réglage 31, il s' tabliro un débit à travers la déri- vation 18a, 26 18b plus ou moins import@nt, retardant plus ou moins longtemps l'équilibre final de part et d'autre du tiroir pour une valeur donnée de l'intensité appliquée au bobinage du solénoïde et qu'on peut ainsi provoquer un retard réglable à volonté, comm avec le mode de réalisation selon la fig. 1.Plus on enfoncera le piston 29 avec la vis 31, plus on réduira le volume résiduel 28a de la capacité, moins la compressibilité du fluide sera importamte, moins longtemps s'établira un débit au travers de la dérivation et plus court sera le retard apporté à l'équilibre final du tiroir pour une valeur donnée de l'intensité appliquée au solénoïde parla perte de charge due à 'orifice calibré 26. On conçoit non moins aisément qu'on peut combiner sur une seule et même réalisation les dispositifs retardeurs des@fig. 1 et 2, à savoir une vis pointeau permettant d'étrnngler à volonté le circuit de dérivation entre la pression P1 et la cavité centrale 16 du solénoïde dans laquelle se meut le noyau d'une part, et une vis de réglage agissant sur un piston permettant de régler à volonté 1 volume d'une capa- eité adjointe à la cavité centrale du solénoïde d'autre part. les modes de réalisation selon les fig. 3 et 4 comportent des dispositifs analogues aux précédents, mais produisant une avance réglable au lieu d'un retard. Pour ce f--ire, le limiteur de pression selon la fig. 3 comprend, outre le corps principal 20, l'embase 14 et le solénoïde 8, une partie additionnelle inférieure 32, pourvue d'une capacité 128 à volune constant et d'une dérivation 118a, 118b, 126. Sur la fig. 3, la pression P1 est appliquée aux orifices lb ou 10,en intercommunication, du corps principal 20 ou de la partie inférieure 52 et, de là, à la chambre centraie 2 de la chemise 25, par l'intermédiaire dss orifices 6 suffisamment grands pour ne créer aucune perte de charge appréciable. La pression P1 s'exerce ainsi à travers l'alésage central 5 sur la partie inférieure du tiroir 7 disponible. La partie @dditionnelle inférieure 32 de l'appareil est montée de façon étanche sur le corps 20 au moyen de joints d'étanchéité appropriés 33. S; fluide sous pression P1 passe, via la dérivation 118a, 126, 118b, dans la capacité 128 après avoir subi une perte de charge, réglable en fonction de l'é- tranglement de l'alésage 126, par le pointeau réglable 127. La capacité 123 communique directement avec la chambre centrale 2, dans laquelle @ été disposé un fourreau étanche 34 maintenu en pl-c par un ressort 35 de f-çon que la pression régnant dans le c@acité 128 s'applique seulement à l'extrémité d'un tige pouss@ir 112 agissant sur le tiroir 7 à l'opposé de la tige poussoir 12 commandée par le noy@u 11 du solénoide. On comprend @insi aisément que, lorsqu'on applique une pression P1 aux orifices 1b et/ou le, le tiroir 7 est soumis, à sa partie supérieure, instantanément à la même pression P1, grâce aux cenalisati@ns 17, 18 dépourvues de tout étr@n- glement, à sa partie inférieure, d'une part instant@nement à 1 pression P1 en ce qui concerne 1;; surface S1 de la couronne du tiroir entourant la tige poussoir 112, d'@utre part à une pressi@n initi@lement inférieure à la pressi@n P1 en ce qui concerne 1^ surface complémentoire S2 du tiroir 7, correspon- dant à 1; tige poussoir 112, qui reçoit seulement la pression régnant d@ns la capacité 128, laquelle est initiallement inférieure à la pression P1 du fait de la perte de charge créée par le dérivation 118a, 126, 118b et l'étranglement du pointeau 127. Le tiroir, pour une valeur déterminée de l'intensite appliquée tu selénoïde 8, prend alors une position initiale plus basse que sa position d'équilibre final, puisque la pression initiale qui agit sur la surface partielle inférieure S2 du tiroir 7 à l'encontre de la poussée du noyau plongeur 11 du selénoïde est plus faible que la pression P1 qui règne immédiatement dans la chambre 2 et s'applique à l'autre surface partielle inferieure S1.De ce foit, le tiroir 7 tend initialement à obturer d@ventage les orifices d'écoulement 22, mettant en communication le fluide sous pression P1 avec les ori fies d'écoulement 123b ou 123c, sous pression P2, et l'on réalise bien une avance réglable de la pression finale, correspondent à l'équilibre à l'intensité appliquée au solénoïde. Dans le mode de ré@alisation selon la fig. 4, l'avance peut être réglée, non par variation de la perte de charge dans la dérivation 118a, 126, 118b le pointeau réglable 127 ayant été remplacé par un bouchon d'obtur@tion 127a, mais par variation du volume de la capacité résiduelle 128a au mayen d'une vis réglable 131, agissant sur un piston 129, monté de façon éta@che à l'int@rieur de la c@pacité 128 et en modifiant le volume résiduel s@lon le degré d'onfoncement de la vis réglable 131. On p@urra, sans sortir du cadre de la présente in vention, adopter bien @videmment tous autres dispositifs équi- valents à ceux precédemment décrits à titre illustratif, mais non limitatif, capables de créer initi@lement une @ifference de pression entre les faces du tiroir et te régler à volonté cette différence de pression. De même, on pourra cumulativerient recourir à ces divers loyens aux fins d'accrûitre les possibilités de réglage. Les fig. 5, 6, 7 et ô concernent des servo-limiteurs differentiels ou régulateurs de d@bit dans lesquels on a introduit, pour creer un retard ou une avance réglable, soit une dérivation, à perte de charge réglable, soit une capacité à volume variable analogues à celles précedemment décrites. On sait que l'on peut, avec un servo-limiteur différentiel, assurer un débit obnstant, par exemple proportionnel à l'intensité du courant appliqué au solénoïde de l'appareil, si celui-ci est commandé par solénoïde, en disposant un orifice calibré 40 sur le circuit mettant en communication les deux faces du tiroir d'étranglement 107, ont la position cor@@nde@le débit de fluide passant à travers les orifices 22. Pans le mode de réalisation selon la fig. 5, l'em- base 14 du servo-limiteur @ifférentiel représenté comporte une dérivation 18a, 26, 18b, controlée par un pointeau réglable 27. Pans le mode de réalisation selon la fig. 6, I'em- base 14 comporte une dérivation non réglable et l-e solénoïde une capacit@ 28a dont le volume est réglable nu moyen d'une vis 31 agissant sur un piston 29, monté de façon étanche au moyen d'un segment 30. L'une et l'autre dispositions permettent d'intro duira un retard réglable dans l'établissement du débit correspondant à l'intensité appliquée au solénoïde cnui régnera lorsque le tiroir sera en équilibre. Pans les moles de réalisation selon les fig. 7 et 8, une partie inférieure additionnelle 32 a été montée de façon étanche sur le corps principal 20 du régulateur de débit. Cette partie additionnelle contient une dérivation 118a, 126, 118b et une capacité 128. Dans la mode de réalisation selon la fig 7, un pointeau réglable 127 permet de régler la perte a charge dans la dérivation. Pans la mode de réalisation selon la fig. 8, une vis 131 permet de rwgler le volume de la capacité résiduelle 128a en enfonçnt un piston 129, monté de façon étanche dans la capacité. L'une et l'outre dispositions permettent d'intro- luire une avance réglable dans l'établissement du débit, correspondant à l'intensité appliquée au solénoïde, qui régnèra BAD ORIGINAL lorsque le tiroir sera en équilibre. Là encore, on pourra, sans sortir du cadre de la présente invention, introduire de tels retards ou av@nces par d'@utres dispositifs équivalents. On p@urre de même recourrir cumulativement à ces divers dis p@sitifs @ux fins d'accr@ître les pessibilités de réglage, par exemple en coubinant les effets des v@ri@tiens de perte d, charge, obtenues par une dérivation e@ntrôlée p@r le pointeau, et les effets des variations @ co@pr@ssitili@@ du fl@@de @@- tenues par une c@@@cité à volume vari@@le, @@ exemple s@@@m des m@des le ré@lisation corres @ndant @ux c@@@inais@ns des fig. 1et 2 ou 3 et 4 ou 5 et 6 ou 7 et 8, dans le sens du @- tard ou d@ns le sens de l'@v@nce ou, @ur un @ême a@@areil hydraulique, dans les deux sens, selon des modes de realisation corres ondant sensislement à le combinais@n des fig. 1,2,3 et 4 ou à celle des fig@@es 5, 6, 7 et 8. REVENBI@A@I@NS 1) Appareils hydrauliques tels que li@iteurs de pression et régulateurs de débit de fluide commandés par soléhoïde, comprenant essentiellement d'une part un cerps prineipal avec arifices d'entrée et le sertie et une chambre eentrale munie d'un organe de régulation le l'écoulement du fluide sur le circuit direct établi entre les @rifices d'entrée et les orifices de sortie, et, d'autre part, un solénoïde monté de façon étanche sur ledit corps principal et contenant notamment un noyau plongeur et une tige paussoir agissant sur l'organe de régulation du fluide, car@ctérisés en ce que des moyens réglables, permettant d'introduir@ à volonté des avances et des retards dans la mise en équilibre de l'@rgane de régulation du fluide pour une valeur donnée de l'intensité appliquée @u selénoïde, sont disposées sur des circuits auxiliaires, distin@ts du circuit direct d'écoulement du fluide et mettant en communication les orifices d'entrée, d'une part, avec le côté de l'organe de régulation recevant, par le circuit direct, lé fluide sous pression d'admission, d'autre part avec le noyau plongeur et la tige poussoir du solénoïde. 2) Appareils hydr@uliques selon la revendication 1, caractérisés en ce que les moyens permettant d'introduire des avances dans la mise en équilibre de l'orgame de régulation du fluide sont lisposés sur le circuit auxiliaire reliant les orifices d'entrée au même côté de l'organe de régulation que celui recevant, par le circuit direct, le fluide sous la pression d'admission. 3) Appareils hydrauliques selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que lesdits moyens permettant d'avancer la mise en équilibre de l'organe de régulation du fluide sone disposés sans un corps additionnel, monté de fa çon étanche sur le corps principal. 4) Appareils hydrauliques selon la revendication 1, caractérisés n ce que les moyens permettant de retarder la mise en équilibre de l'organe de régulation du fluide sont disposés sur l e circuit auxiliaire reliant, à travers le so- lénoïle, les orifices d'entrée au noyau plongeur et à la tige poussoir agissant sur l'organe de régulation. 5) Appareils hydrauliques selon les revendications 1 à 4 précédentes, caractérisés en ce que lesdits moyens d'avance et de retard sont constitués par un diaphragme et une capacité disposés en série sur le circuit auxiliaire correspondant. 6) Appareils hydrauliques selon les revendications 1 à 5 précédentes, caractérisés en ce qu l'un des deux moyens nu moins est réglable, 7) Arnrcils hydrauliques selon les revendications 1 et 6 précédentes, caractérisés en ce que le diaphragme compporte une vis pointeau permettant d'ajuster # à volonté l'étranglement causé par le di@phragme sur le circuit auxiliaire correspendant. 8) Appareils hydrauliques selon les revendications 1 et 6 précédentes, caractérises en ce que la capacité comporte un piston d@nt l'enfoncement peut être réglé à volonté et permet d'ajuster avec précision le volume résiduel disponible dans la capacité.