Brevet FR2204770A1 — publié le 19740524

La présente invention concerne une vanne de limitation de débit, réglable, composée d'une soupape de pression différentielle et d'une soupape d'étranglement réglable dont le débit en retour, réglé, reste constant, indépendamment de la pression amont et aval et qui peut notamment être montée sur des tuyauteries. On connatt déjà des vannes de limitation de débit, réglables, dans lesquelles les pistons d'étranglement et de réglage sont placés axialement l'un derrière l'autre. Ces vannes présentent l'inconvénient d'avoir une grande longueur du fait de ce montage. En outre, il est nécessaire de réaliser spécialement ces vannes pour permettre leur montage sur des tuyauteries car il faut des perçages longitudinaux dans le carter pour la-transmission de la pression. le brevet DDR 71 418 décrit des vannes de limitation de pression à deux voies destinées à être montées sur des tuyauteries. Dans ces vannes, le piston d'étranglement de la soupape d'étranglement réglable passe avec un faible jeu dans le piston de. réglage de la soupape de pression différentielle. Il en résulté l'inconvénient que, du fait du double guidage du piston de réglage, on se trouve en présence de difficultés de fonctionnement et de fabrication. Du fait du mouvement radial et axial du piston d'étranglement, un éventuel coincement du piston de réglage est possible. On connaît, en outre, (DOS 2 102 109) une vanne de limitation de débit à deux voies dans laquelle le piston de réglage est monté coaxialement au piston d'étranglement. Ce mode de réalisation connu à montage coaxial du piston de réglage dans le piston d'étranglement présente l'inconvénient que pour la transmission de la pression sur la surface du piston de réglage, il faut des perçages longitudi naux très longs dans le carter de la soupape. Cette vanne ainsi que des'modes de réalisation analogues ne conviennent pas pour être montés sur des tuyauteries du fait des dimensions importantes qu'elle présente. Le brevet Est-Allemand WP? 16k/162 634 décrit une vanne destinée à être montée sur une tuyauterie et cette vanne est à trois voies et à limitation de débit. Cette vanne remédie aux principaux inconvénients décrits cidessus. Elle se compose d'un carter dans lequel on a monté de façon réglable un piston d'étranglement réalisé sous forme de piston creux. Le ressort de réglage se trouve dans le piston d'étranglement. Coaxiaiement à ce ressort de réglage, on a le piston de réglage de la soupape de pression différentielle. Dans cette vanne, le piston de réglage est attaqué axialement par le liquide par l'intermédiaire d'un cane d'attaque, et la veine de liquide (huile) passe par des perçages radiaux dans un volume du piston de réglage et dans un canal annulaire d'où le liquide passe par des perçages radiaux et par un canal annulaire du piston d'étranglement pour arriver jusqu'à la fente d'étranglement formée avec les perçages dans le carter. la pression en aval de l'étranglement est transmise par des per çages radiaux du carter et du piston d'étranglement sur le côté soumis à l'action des ressorts du piston de réglage, alors que la pression du côté non soumis à l'action d'un ressort (pression amont) correspond à la pression en amont de l'étranglement s'ajoutant à la perte de charge constante dans l'appareil Cette vanne présente l'inconvénient de ne pouvoir s'utiliser que comme vanne de limitation de débit à trois voies et non comme vanne de limitation de débit à deux voies. Or, en pratique, on utilise de plus en plus des vannes qui doivent etre normalisées et pouvoir slutiliser de façon universelle. Un autre inconvénient réside dans le fait qu'elle ne permet pas un reflux non réglé, car dans ce cas le piston d'étranglement serait complètement fermé par la différence de pression créée au niveau de la fente d'étranglement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients des vannes de limitation de débit à deux voies et se propose de créer une vanne de limitation de débit à deux voies, réglable, de fabrication simple et peu onéreuse, de dimension réduite, qui se présente sous une forme susceptible d'être montée sur des tuyauteries qui puisse s'utiliser par une transformation simple également sous forme de vanne; de limitation de débit à trois voies et qui enfin permette un retour non réglé. A cet effet, l'invention concerne une vanne du type indiqué ci-dessus, vanne caractérisée en ce que lors qu'elle est utilisée comme vanne de limitation de débit à deux voies, la veine de fluide (huile) passe par une fente d'étran- glement réglable en traversant des perçages d'alimentation radiaux du carter, un canal annulaire et des perçages radiaux dans le piston d'étranglement, un canal annulaire large dans le piston de réglage et desperçages radiaux ainsi qu'un canal annulaire dans le piston d'étranglement, la pression en amont de l'étranglement étant appliquée par l'intermédiaire d'un perçage d'amortissement radial du piston de réglage débouchant dans un trou borgne axial de ce piston, et assurant une liaison à un volume agrandi qui se trouve coaxialement opposé à la chambre d ressort. Suivant une autre caractéristique de l'invention la vanne comporte un piston de réglage monté axialement entre un ressort de réglage et un disque logés dans le carter de la vanne, caractérisée en ce que le piston d'étranglement prévu entre la broche de réglage et le ressort de réglage ouvre au maximum, automatiquement la fente d'étranglement lors d'un débit en retour non réglé à travers la vanne. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le piston de réglage est constitué par un piston de réglage transformant la vanne en une vanne de limitation de débit à troies voies. La présente invention sera décrite plus en détail à laide de deux modes de réalisation représentés schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vanne de limitation de débit à deux voies coupée longitudinalement suivant l'axe ; - la figure 2 représente une vanne de limitation de débit à trois voies, coupée longitudinalement suivant l'axe, et dont on a remplacé le piston de réglage. Dans un boitier cylindrique 1 muni extérieurement d'un filetage 53, on a logé un piston d'étranglement 2 qui se règle à l'aide d'une broche 5. Le piston d'étranglement 2 est réalisé sous forme de piston creux. Un piston de réglage 3 se déplace axialement dans le piston d'étranglement 2. le mouvement du piston de réglage 3 est limité par une butée 13 du piston d'étranglement 2 ainsi que par un diaphragme 7 contre lequel vient s'appuyer le piston d'étranglement 2 lors d'une course de retour non réglée ou lorsque l'intervalle d'étrangle- ment 27 est complètement ouvert. Le diaphragme 7 s'appuie contre un collet 8 du carter 1 et est bloqué par une bague de fixation 9. Dans le cas de la vanne de limitation d'écoulement à deux voies, représentée sur la figure 1, le courant d 1huile arrive latéralement dans le bottier 1 en passant par les perçages axiaux 32. L'huile pénètre dans le canal annulaire 29 du piston d'étranglement 2 qui est relié par les perçages de commande radiaux 28 à une extrémité d'un canal annulaire large 21 du piston de réglage 3. A l'autre extrémité du canal annulaire large 21, on a une liaison allant à l'intervalle d'étranglement 27 et passant par les perçages radiaux 25 et un canal annulaire 26. La fente 27 est formée par le canal annulaire 26 du piston d'étranglement 2 et le perçage radial 11 du carter 1. Dans le piston de réglage 3, on a au niveau du canal annulaire 21, un perçage radial 22 qui sert à l'amortissement et débouche dans un trou borgne axial 23 réalisé dans le piston de réglage 3 en partant du côté de vissage de la vanne. À l'autre extrémité du piston de réglage 3, on a également un trou borgne axial 15 dont le diamètre est plus grand et qui forme avec le perçage 16 du piston d'étranglement 2, une chambre à ressort 18 dans laquelle se trouve un ressort de réglage 4. Le canal annulaire 12 derrière la fente 4'étranglement réglable 27 est relié par les perçages radiaux et les canaux annulaires 14, 10 20 avec le côté du piston de réglage 3 soumis à l'action du ressort. En même temps, la pression d'utilisation agit sur la surface frontale 17 du piston d'étranglement 2. On obtient de cette façon que la force de réglage du piston d'étranglement 2 soit considérablement réduite. La broche 5 qui sert de butée et de moyen de réglage pour le piston d'étranglement 2, est montée mobile dans une pièce de vissage elle-même vissée dans le carter 1. En tournant la broche 5 à l'aide de l'organe de réglage manuel, on peut régler, sur l'intervalle d'étranglement 27, les débits les plus petits et les plus grands0 Grâce au mode de réalisation distinct du piston d'étranglement 2 et de la broche 59 on peut mieux compen ser les tolérances de fabrication. Le risque de coincement est exclu, car le piston de réglage 3 se déplace dans un guidage du piston d'étranglement 2 et le piston d'étranglement 2 est à son tour guidé uniquement dans un perçage du carter 1. Grâce à une structure simple des organes, on assure en outre un fonctionnement optimum allié à des difficultés réduites du polit de vue technologique. Dans ltexemple de réalisation de la figure 2, on a un piston de réglage 3 . le courant d'huile arrive dans cet exemple de réalisation, axialement dans la vanne à partir du cOté du vissage après remplacement réglable du piston de réglage 2 et enlèvement de la bague de blocage 9 et du diaphragme 7, par le piston de réglage 3'. La structure et le fonctionnement de la vanne sont alors analogues à ce qui a été décrit ci-dessus.Dans ce mode de réalisation, la nouveauté réside dans le montage constructif modifié du perçage Il et du canal annulaire 26 dans le piston d 'étranglement 2 permettant un retour non réglé0 Le fonctionnement de la vanne de limitation d'écoulement à deux branches selon l'invention est le suivant On règle la veine d'huile par déplacement de la broche 5 portant le piston d'étranglement 2 qui diminue ou augmente l'intervalle d'étranglement 27. La veine d'huile envoyée par la pompe passe par les perçages radiaux et les canaux annulaires 32, 29, 28, 21, 25 et 26 pour arriver à la fente d'étranglement 27. De là, la veine d'huile arrive à l'utilisateur. Par les canaux annulaires et les perçages 12, 14, 10 et 20, on charge le côté du piston de réglage soumis à l'action du ressort et qui reçoit la pression d'utilisation. Le côté non soumis à l'action du ressort, du piston de réglage 3 subit la pression de la section d'étranglement réglable en amont. Comme la pression en amont de la fente d'étranglement 27 est transmise du c8té non soumis à l'action d'un ressort du piston de réglage 3 et que la pression derrière la fente d'étranglement est transmise du côté du piston de réglage soumis à l'action du ressort, il se produit un équilibre de forces entre la force de réglage pratiquement constante et la force résultant de la différence des pressions.Lorsque cet équilibre des forces est rompu par variation de la pression d'entrée ou de sortie, le piston de réglage 3 se déplace de façon correspondante et modifie l'intervalle de commande 31 entre le piston de réglage 3 et le piston d'étranglement 2 jusqu'à ce que les forces agissant sur le piston de réglage 3 se trouvent de nouveau à l'équilibre A la suite de cela, il règne de nouveau dans la fente deetranglement 27 à réglage fixe la différence de pression constante, de sorte que l'utilisateur reçoit un débit constant réglé.Un réglage automatique du piston d'étranglement 2 n'est pas possible pour le débit réglé du perçage 36 vers le perçage 11, car le piston d'étranglement 2 est poussé par les forces résultant de la pression et le ressort de réglage 4, contre la broche de réglage 5. lors du retour non réglé du perçage 11 vers le perçage 36, la section d'étranglement s'ouvre complètement lorsque la différence de pression est suffisamment grand. Dans ce cas, la vanne agit comme une vanne d'étranglement anti-retour. A l'arrêt, le pis- ton d'étranglement 2 est poussé par le ressort de réglage 4 contre la broche de réglage 5, de sorte que l'on dispose toujours de la section d'étranglement réglée a Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l!invention. REVENDICATIONS 10) Vanne de limitation de débit, réglable, composée d'une soupape de différence de pression et d'une soupape d'étranglement réblable à piston d'étranglement recevant coaxialement un piston de réglage, le débit réglé étant indépendant de la pression amont et aval et restant constant, la pression en aval de l'étranglement s'exerçant sur le côté du piston de réglage soumis à l'action du ressort à travers les perçages radiaux et les canaux annulaires du carter et le piston d 'étran- glement, vanne caractérisée en ce que lorsqu'elle est utilisée comme vanne de limitation de débit à deux voies, la veine de fluide (huile) passe par une fente d'étranglement réglable (27) en traversant des perçages d'alimentation radiaux (32) du carter (1), un canal annulaire (29) et des perçages radiaux (28) dans le piston détranglement (2), un canal annulaire large (21) dans le piston de réglage (9) et des perçages radiaux (25) ainsi qu'un canal annulaire (26) dans le piston d'étranglement (2), la pression en amont de l'étranglement étant appliquée par l'intermédiaire d'un perçage d'amortissement radial (22) du piston de réglage (3) débouchant dans un trou borgne axial (23) de ce piston, et assurant une liaison avec un volume agrandi (24) qui se trouve coaxialement opposé à la chambre à ressort (18). 20) Vanne de limitation de débit, réglable, comportant un piston de réglage monté axialement entre un ressort de réglage et un disque logés dans le carter de la vanne, selon la revendication 1, caractérisee en ce que le piston d'étranglement (2) prévu entre la broche de réglage (5) et le ressort de réglage (4) ouvre au maximum, automatiquement la fente d'étranglement (27) lors d'un débit en retour non réglé à travers la vanne. 30) Vanne de limitation de débit, réglable, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston de réglage (3) est constitué par un piston de réglage (3') transformant la vanne en une vanne de limitation de débit à trois voies.