Brevet FR2063990A1 — publié le 19710716

BE3VET 'D'IIîVSHTIOlï " Servo-limiteur différentiel " Invention : J. BOURGEOIS Société anonyme dite SERAM On connaît des servo-limiteurs hydrauliques à réglage électrique, qui sont des appareils •oaraandés par solénoïde, dans lesquels le tarage réalisé par le servo-limiteur est. proportionnel à l'intensité du courant d'alimentation. ïe 5 tels appareils, montés sur un circuit hydraulique, entre une pression amont P et, par ex.emple, la vidange, permettant de régler la pression P à une valeur donnée, fonction de l'intensité appliquée au solénoïde. On connaît d'autre jpart des réducteurs de pression 10 hydrauliques, qui sont des appareils d->ns lesquels la pression résiduelle obtenue à partir d'une pression amont P est fonction ùu tarage d'un ressort. On peut, par combinaison de deux appareils de cette sorte, réaliser un réglage de débit, par exemple en recueil-15 lant une pression résiduelle constante P >-à partir d'une pression variable P, à travers un réducteur de pression ; puis, en appliquant cette pression résiduelle Pr constante à un diaphragme ou orifice calibré introduisant dans l'écoulement du fluide une perte de charge ç> et en montant en aval de 20 l'orifice calibre un servo-limiteur du type ci-dessus décrit permettant de fnire varier la pression de 0 à P , en supposant qu'il soit en °val relié à la vidange, selon l'intensité appliquée au solénoïde du servo-limiteur et de réaliser en BAD ORIGINAL^ 69 36153 ^ ... 2063990 fait un réglage de débit, celui-ci étant proportionnel à 1t. perte de charge p dnns l'orifice calibré moyennant un choix convenable de ce dernier.Une toile combinaison présente l'inconvénient d'être de, réalisation coûteuse-piais^ue mettant en oeuvre deux appareils différents.. Le but de l'invention est d'obtenir, dans un circuit hydraulique, un débit déterminé, d'une manière plus simple •moins coûteuse et .au moins aussi précise q-ue par la combinaison précédemment évoquée-et ce, au moyen d'un seul appareil. l'invention a pour objet un appareil, qu'on appellera par la suite servo-liraiteur différentiel, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison essentiellement : - line première partie pourvue d'une chambre centrale contenant un tiroir d'étranglement mobile, - Une deuxième partie, montée 'de façon étanche sur la première consistant principalement en un solénoïde pourvu d'une cavité centrale dans laquelle se meut un noyau plongeur agissant, par l'intermédiaire d'une tige poussoir, sur le tiroir de la première partie, - Un premier circuit hydraulique, mettant l'alimentation d'une part en communication directe et permanente avec un premier côté de la chambre centrale de la première partis dans l^iuellë se déplace le tiroir, d'autre part en communication permanente, par l'intermédiaire d'un orifice calibré, à la fois avec le second c5té de l's chambre centrale de la première partie dans laquelle se déplace le tiroir et ?vec la cavité centrale de la deuxième partie dans laquelle se dé-.place le noyau plongeur du solénoïde, • - Un second circuit hydraulique, .. mettant on communication avec' l'utilisation- le second côté de la chambre centrale de la première partie, selon la position du tiroir d'étranglement dans "cette éhambre, ledit titoir créant une perte de charge qui, d'une position d'équilibre à l'autre, varie ..comme- varie la différence des pressions entre l'alimentation et l'utilisation.- L'invention sera bien comprise par la description d'un mode préféré de réalisation, donné à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé représentant en coupe ledit mode de réalisation. Dans 1'.appareil selon le dessin annexé, un fluide sous pression P^est introduit par l'orifice d'alimentation 1a ou 1b mu choix. bad original 69 36153 - 3 - 2063990 De là, il pénètre de f~çon directe et permanente, par 11 ori-+ d'une che- fice latéral 6* dans la premier côté d'une chambre •entrnle 2, mise 25 contenant un tiroir 3« La ohambre 2 est obturée vers l'extérieur par un bouchon 4 et ls, pression tend à déplacer le 5 tiroir par action sur les surfaces et Sg de celui-ci, l'une, annulaire, apparaissant en coupe sur 1- figure sous la forrae do 1'épauleaent 5, l'autre, circulaire, correspondant à l'extrémité du tiroir 7« Le déplacement du tiroir est contrecarré par un solénoïde 8, comprenant, outre le circuit 10 magnétique, une bobine 9, alimentée en courant à travers une borne 10 et un noyau plongeur 11, se déplaçant dans une cavité centrale 16 dont il a sensiblement la même sectign et agissant sur le tiroir 3 par l'intermédiaire d'une tige poussoir- 12, réalisée en un matériau ninagnétî'çiUVj'» L'e solénoïde 8 15 est lui-mîme monté de faç.;n étanche, au moj-en d'un jOiint d'é- tanchéité 15, sur une ambase 14, réalisée en un matériau magnétique, fermant lo circuit magnétique du-solénoïde, embase dans, laquelle est ménagé un passage central 13 pour la tige poussoir 12. 20 Le fluide sous pression , appliqué à l'orifice d'admission.1 ou 1^, en nême temps.^u'il. pénètre directement par l'orifice d'accès 6 dans un premier côté da la chambre 2, passe dans le solénoïde par l'intermédiaire do canalisations 17, .18,. pratiquées en regard l'une de l'autre respectivement 25 dans le «orps 20 de l'appareil et l'embase 14 du solénoïde, laquelle ast montée sur ledit corps 20 de façon "étanche grlce au joint d'ét^nchéité 19* Entre l'orifice d'admission 1 et la canalisation 17, se trouve un orifice 'calibré 24, introduisant une perte de 30 charge p d^ns 1 ' écoule ..ent du fluide vers le second côté de la cha.ibre centrale 2, d'ins laquelle se déplace le tiroir. Le fluide, après avoir traversé 1'orifice - calibré 24, les canalisations 17, 14. et le bobinage du solénoïde 9, s'introduit, d'une, part au somnet du noyau plongeur 11, dans la cavi-35 té centrale 16, d'autre part, a l'autre extrémité du noyau plongeur, d»ns la même cavité, en passant par exemple à travers un perçage, une rainure ou toute autre communication pratiquée dans ou sur le noyau plongeur et représenté sur la figure sous forme des pointillés 21. " 40 A partir d: la c-nalisation 17, pratiquée dans le corps BAD ORIGINAL i . •-.■■■ 69 36153 - 4- - 2063990 tiroir 3 opposé -au premier côté recevant le fluide introduit directement par"l'orifice 6, squs la pression . + pratiqués ilnfin, des orifices 22 mettant e'ncommunication, dans la che s02_0n la position du tiroir 3, cette mêiae partie de la cham-mise 25- • ~ - ^ 5 bre 2 avec un orifice extérieur 23a ou 23b, relié à l'utili— . sqtion ou à la vidange sous la pression Pg« le fonctionneiaent de~ 1 ' appareil- est le suivant : Pour une'-intensité déterminée-,- appliquée au sdlé-■ noïde, le noyau-plongeox 11 exerce, par 11 entremise de la 10 tige poussoir 12, une poussée ï1 sur le tiroir'3 proportion nelle à cette intensité, ... Du fait■que -le"fluide appliqué à 1'orifice 1, sous pression P-j subit une perte de charge p en passant à travers l'orifice calibré-24, il s'établit^ dans la cavité centrale 16 15 du solénoïde,une pression-P^ - p. Du fait-que le fluide emplit cette cavité, aussi bien-d'un côté que :1e l'autre du noyau plongeur 11, grice à-la communication'21, la tige poussoir 12 est soumise, en plus da la poussée P du noyau plongeur, à une force (P^ - p)s, s étant, la section de la tige poussoir 12. .20 - - Dans la partie de la chambre 2 qui est, par l'intermédiaire de l'orifice 6, on communication directe avec le fluide sous pression P^, le tiroir est soumis à une poussée P^(S^ + Sg), S.| et étant les sections respectives de l'extrémité du tiroir-et de la couronne 5 qui permet un accès per-25 manent du fluide dans cette première partie de 1- chambre 2. Dans la partie opposée de la chambre 2, règne la pression P^ - p et le tiroir est soumis d'une part à la poussée de la tige poussoir F + (P-j - p)s, d'-iutre part à celle lu fluide se trouvant dans la seconde partie de 1^ chambre 2, 30 (P-| - pKSg + - s). En effet, la section du tiroir sur le quel le fluide exerce sa poussée est égale à la section totale du tiroir (8^ + Sg) diminuée de celle de la tige poussoir s. lorsque le tiroir se met en équilibre, on a égalité entre les forces qui s'exercent sur lui de part et d'autre, 35 soit : P1(S1 + S2) = F + (P1 - p)s + (P1 - p)(S1 + S2 - s) 0e qui donne : p(S^ + Sg) = P (1) Autrement dit, en mettant en communication le fluide avec la cavité centr'-le du solénoïde, on obtient une poussée 40 hydraulique sur le second côté du tiroir indépendante de l'existence de la tige poussoir. 69 36153 2063990 ~ ? - Par ailleurs, dans 3 1 équili>'r«î gi?ncz'al des pressions, on .1 l'fâ.iivftlnn : — ïjv = P + ûp (2) , d?ns laquelle P2 es't pression d'utilisation ou de vidange à 1'orifice 23 et a p est la porte de charge créée par 1'étranglement des orifices 22 par le tiroir 3 et fonction de la position de celui-ci. On voit que toute augmentation de la différence P^ - P2 se traduit par une force supplémentaire appliquée à la partie inférieure du tiroir d'étranglement 3-, donc par un soulèvement de ce tiroir 3 et par une diminution de l'a section de passage aux travers des orifices 22, c'est à dire un accroissement de la perte de charge A E• D'une position d'équilibre du tiroir à l'autre, la perte de charge p varie comme varie la différence des pressions P^ - P2,. tandis que la perte de charge p créée par l'orifice calibré 24 demeure constante et proportionnelle à 1? force F exercée sur le tiroir par le solénoïde comme cela résulte dis l'équation (1), c'est à dire proportionnelle à l'intensité i appliquée audit solénoïde. Ainsi, lé débit du fluide à travers l'orifice calibré 24, «lui est uniquement fonction de la valeur de p, est uniquement fonction de l'intensité appliquée au solénoïde et» par le servo-limiteur différentiel, objet de la présente invention, on règle bien à volonté le débit d'un circuit hydraulique on fonction do l'intensité qu'on applique au solénoïde. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, apporter des modifications de détail et remplacer cort-ins moyens par des moyens équivalants * 69 36153 - 6 - 2063990 EETSHSICAÏIOIS 1) Appareil hydraulique assurant un débit constant proportionnel à l'intensité du courant appliqué à l'appareil, indépendamment de la différence des pressions variables d'alimentation et d'utilisation entre lesquelles il fonctionne, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : - Une première partie pourvue d'une chambre centrale' contenant un tiroir d'étranglement mobile, - Une deuxième partie, montée de façon étanche sur la première, consistant principalement en un solénoïde pourvu d'une cavité centrale dans laquelle se meut un noyau plongeur agissant, par l'intermédiaire d'une tige poussoir, sur le tiroir de la première partie, - Un premier circuit hydraulique, mettant l'alimentation, d'une part en communication directe et permanente avec un premier c3té de la chambre centrale de la première partie dans laquelle se déplace le tiroir, d'autre part en communication permanente, par l'intermédiaire d'un orifice calibré, à la fois avec le second c-5té de- la chambre centrale de la première partie, dans laquelle, se déplace le tiroir et avec la cavité centrale de la deuxième partie dans laquelle se déplace le noyau plongeur du solénoïde. - Un second circuit hydraulique, mettant en communi cation avec l'utilisation le second côté de la. chambre centrale de la première partie, selon la position du tiroir d'étranglement dans cette chambre, ledit tiroir créant une perte de charge qui, d'une position d'équilibre à l'autre, varie comme varie la différence des pressions entre l'alimentation et l'uti lisation. 2) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tiroir d'étranglement se déplace dans une chemise pourvue de deux séries d'orifices, première série appartenant au premier circuit hydraulique et se trouvant en communication directe avec l'orifice d'alimentation de l'appareil, la deuxième série appartenant au second circuit hydrau- 69 36153 2063990 - 7 - lique et se trouvant en communication directe avec l'orifice d'utilisation de l'appareil. 3) Appareil selon la revendication 1-, caractérisé par le fait que le tiroir d'étranglement comporte, à l'une de 5 ses extrémités, un épaulement permettant l'accès permanent du fluide d'alimentation d^ns la partie correspondante de la chambre dans laquelle se dépince la tiroir. 4) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première partie' comprend un orifice d'ali- 10 mentation,appartenant" au premier circuit hydraulique,et un orifice d'utilisation,appartenant au second circuit hydraulique," et, en outre, un perçage assurant une communication permanente entre l'orifice d'alimentation et la seconde partie, l'orifice calibré- étant situé entre ledit, orifice* d ' alimenta- 15 tion et ledit perçage de communication. 5) Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la seconde partie est elle-même formée d'un élément supérieur,comprenant le solénoïde. proprement dit, et d'un élément inférieur, servant d'embase au précédent, réalisé 20 en un matériau magnétique, fermant ainsi le circuit magnétique du solénoïde, élément inférieur monté de façon étanche sur l'élément supérieur et pourvu, d'une part d'un trou central pour le passage de la Tige poussoir, transmettant au tiroir les déplacements du noyau plongeur du solénoïde, d'autre part 25 un perçage latéral assurant le passage du fluide entre la pre mière partie et l'élément supérieur de ladite seconde partie. 6) Appareil selon la- revendication 1, caractérisé par le fait que le noyau plongeur du solénoïde a une section sensiblement égale à celle de la cavité centrale dans laquelle 30 il se déplace et comporte un moyen de communication permettant au fluide-de remplir la cavité centrale à la même pression de part et d'autre dudit .noyau.