Brevet FR2235302A1 — publié le 19750124

La présente invention se rapporte à un relaPs'stleJcreu'r de pression pour fluide pneumatique ou hydraulique, comprenant deux entrées commandes par un organe obturateur et une sortie qui peut être reliée par l'organe obturateur à celle des entrées qui est sollicitée par la plus forte pression. On connais dà des appareils de ce type qu'on utilise en qualité de clapets antiretour doubles ou de relais de sélection de la pression maximale dans les techniques de régulation et de commande. Dans les formes de réalisation dà connues, l'organe obturateur se déplace en translation alternative dans un alésage cylindrique dans lequel il est guidé et il est sollicité sur ses deux faces par les deux pressions d'entrée respectivement, de sorte que, dans chacune de ses positions limites, il ferme l'entrée qui reçoit la basse pression et met entrée recevant la haute pression à la sortie de l'ale- sage cylindrique Lorsque le rapport des pressions transmises aux deux entrées s'inverse, l'organe obturateur passe d'une position limite à l'autre en décrivant toute la longueur de sa course de translation qui est relativement longue. Ce mode de fonctionnement ne répond qu'aux spécifications des clapets antiretour doubles dont on exige uniquement une commutation lorsque l'une des entrées reçoit une tension nulle tandis que l'autre reçoit la pleine pression. Par contre, les relais sélecteurs de pression maximale doivent commuter même dans le cas de variation progressive et très lente de la pression, et des que l'une des pressions d'entrée devient légèrement supérieure à l'autre. Par ailleurs, en régulation, on travaille sur des débits faibles, et dans ce cas, les appareils de la construction connue présentent un inconvé- nient dans le fait que, lorsque leS pressions d'entrée varient lentement ou sont à peu près égales, l'organe obturateur s'immobilise dans une position intermédiaire entre les deux entrées. Dans ce cas, le fluide peut s'écouler lentement de l'entrée à haute pression à l'entrée à basse pression sans qu'aucune des deux entrées ne soit fermée. L'invention vise à éliminer ces inconvénients en réalisant un relais sélecteur de pression d'une construction simple et dans lequel l'organe obturateur passe avec cértitude, rapidement et totalement d'une position limite à l'autre, meme en présence d'un petit débit d'écoulement et d'une faible différence de pression entre les deux entrées, afin d'éviter les défauts de fonctionnement dus à l'immobilisation de l'organe obturateur dans une position intermédiaire. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'organe obturateur est composé d'une membrane, montée dans une chambre de commande, entre les deux entrées de l'appareil, et qui divise cette chambre de commande en deux compartiments qui communiquent tous deux avec la sortie. La membrane est guidée sans frottement sur toute la longueur de sa course utile, qui est relativement courte, de sorte qu'il suffit d'un très faible débit et d'une très faible différence de pression pour faire passer entièrement l'organe obturateur de l'une de ses positions limites à l'autre. Le relais sélecteur de pression suivant l'invention se caractérise par ailleurs par sa construction simple et peu coûteuse. Ce relais peut être utilisé aussi bien en qualité de clapet antiretour double qu'en qualité de relais sélecteur de pression. Pour exclure positivement le risque d'immobilisation de la membrane servant d'organe obturateur dans une position intermédiaire, et suivant une autre caractéristique de l'invention, la sortie prend son origine dans l'un des compartiments et les deux compartiments sont mis en communication entre eux par au moins un canal dans lequel est intercalé un dispositif d'étranglement qui agit dans au moins un sens d'écoulement et qui peut etre constitué, par exemple, par un clapet antiretour. Ce dispositif d'étranglement empêche le fluide de s'écouler d'un compartiment à l'autre par la dérivation qui passe par la sortie, et de passer de cette façon d'une entrée à l'autre avant que la manoeuvre de commutation soit entièrement terminée.Même dans le cas de débits réduits, la communication entre les deux compartiments n'est ouverte que lorsque la membrane atteint sa position limite et que l'entrée à basse pression est fermée. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, la membrane présente des ouvertures formées de préférence par découpage de languettes qui restent attachées par une extrémité et forment en mEme temps des dispositifs d'étranglement. Les ouvertures, qui sont prévues en dehors de la zone de la membrane qui commande les entrées, relient les deux compartiments et établissent la communication avec la sortie, laquelle ne prend son origine que dans un seul des compartiments. Les languettes ferment la membrane en l'absence d'écou- lement et, meme en présence d'un débit très faible, elles assurent un étranglément de l'écoulement, de sorte que la différence de pression existantfientre les deux entrées agit pratiquement sur toute la surface de la membrane.Cet effet accrott la force de commande et évite avec sécurité que la membrane ne s'immobilise dans une position intermédiaire sans fermer l'entrée de la basse pression. Par ailleurs, les ouvertures formées de cette façon dans la membrane, qui sont d'une réalisation très simple, ont encore l'avantage de diminuer la rigidité de la membrane, ce qui réduit encore la force nécessaire pour la commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure I est une coupe axiale d'un exemple de réalisation d'un relais sélecteur de pression suivant l'invention la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Le relais suivant l'invention comprend un corps en deux pièces 1 dans lequel est serrée une membrane 2 qui divise la chambre de commande formée à l'intérieur du corps en deux compartiments 3 et 4. Dans chacun des deux compartiments débouche une entrée 5 ou 6. Ces deux entrées sont placées dans le prolongement l'une de l'autre et leurs orifices forment des sièges de clapets qui sont commandés par la zone centrale de la membrane 2, qui joue le rôle d'organe obturateur. Une sortie 7 prend son origine dans le compartiment supérieur 3 et débouche à l'extérieur. Par ailleurs, la membrane 2 est munie, en dehors de sa zone centrale qui commande les entrées 5 et 6, d'ouvertures 8 qui sont formées par le découpage de languettes oscillantes 9 dans la membrane 2. Les ouvertures 8 relient les deux compartiments 3 et 4 et établissent ainsi également une communication entre le compartiment inférieur 4 et la sortie 7. Dans la position représentée sur la figure 1, l'entrée 6 reçoit une pression supérieure à celle qui est transmise à l'entrée 5. Le fluide arrivant par l'entrée 6 applique la membrane 2 sur l'entrée 5 et ferme cette dernière. I1 traverse les ouvertures 8 de la membrane 2 pour passer du compartiment 4 au compartiment 3 et, de là > à la sortie 7. MMeme lorsque le débit est très faible, les languettes 9 des ouvertures 8 opposent une certaine résistance à l'écoulement, de sorte que la force de fermeture qui tend à appliquer la membrane 2 contre l'entrée 5 est augmentée et que cette entrée 5 est maintenue fermée avec certitude.Dès que le rapport de pression s'inverse, c'est-à-dire que la pression transmise à l'entrée 5 est supérieure à la pression transmise à l'entrée 6, la membrane'est repoussée vers le bas et s'applique sur l'entrée 6. Dans ce cas également, les languettes 9 empechent le fluide de passer librement du compartiment 3 au compartiment 4 et à l'entrée 6 à travers les ouvertures 8. Au contraire, des l'ouverture de l'entrée 5, la pression régnant dans cette entrée agit pratiquement sur toute la surface de la membrane 2 et empêche cette dernière de s'immobiliser dans une position intermédiaire entre les deux entrées 5 et 6. La membrane 2 est donc appliquée aussitbt sur l'entrée 6 et ferme cette derniere, l'entrée 5 étant alors en communication avec la sortie 7. On peut également obtenir le même effet en prévoyant dans le corps -de l'appareil un contuit qui fait communiquer les deux compartiments 3 et 4 et dans lequel est intercalé un dispositif d'étranglement. On peut également prévoir deux clapets antiretour intercalés entre les compartiments 3 et 4 et qui s'ouvrent en sens inverse l'un de l'autre. Toutefois, la forme de réalisation représentée sur le dessin, et qui comporte des languettes découpées dans la membrane ne demande que des frais de fabrication extrêmement réduits, de sorte qu'elle est d'autant moins conteuse. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif- qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du domaine de l'invention. - REVENDICATIONS 1. Relais sélecteur de pression pour fluide pneumatique ou hydraulique, comprenant deux entrées commandées par un organe obturateur, et une sortie qui peut être reliée par cet organe obturateur à celle des entrées qui reçoit la plus forte pression, ce relais étant caractérisé en ce que l'organe obturateur est constitué par une membrane disposée dans une chambre de commande entre les deux entrées du relais et qui divise cette chambre de commande en deux compartiments qui sont tous deux en communication avec la sortie. 2. Relais sélecteur de pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie prend son origine dans l'un des compartiments et en ce que les deux compartiments sont mis en communication entre eux par au moins un canal dans lequel est intercalé un dispositif d'étranglement qui agit dans au moins un sens d'écoulement et qui peut être constitué par exemple par un clapet antiretour. 3. Relais sélecteur de pression suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la membrane présente des ouvertures formées par le découpage de languettes qui forment en meme temps les dispositifs d'étranglement.