Brevet FR2216618A1 — publié le 19740830

La présente invention concerne une valve de commande de l'accélération de la vitesse d'écoulement d'un fluide et un systè me de vérin comportant une telle valve. -La valve de centrale de l'accélération de la vitesse d'un fluide qui fait l'objet de l'invention comprend un corps, un élément de commande de l'écoulement d'un fluide coulissant dans le corps et définissant un orifice dont la section est déterminée par la position de l'élément de commande dans le corps, des moyens élastiques en contact avec le corps et l'élément de con trôle afin de solliciter l'élément de commande vers une position de section d'orifice minimum, ledit corps ayant un orifice d'en trée et un orifice de sortie en communication avec ledit orifice sur les côtés opposés de celui-ci et agencés de telle sorte que, lorsque la pression du fluide à sa sortie est inférieure à celle qu'il a à son entrée, l'élément de commande est repoussé,par la différence de pression,vers la position de section d'orifice maximum, et des moyens assurant un amortissement hydraulique de cet élément de commande vers la position de section d'orifice maximum. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques an nexés, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cette valve de commande de l'accélération de la vitesse d'écoulement d'un fluide: Fig.1 est une vue en coupe longitudinale d'une valve d'écoule- ment d'un fluide selon l'invention; Fig.2 et 3 sont des vues en coupe suivant respectivement 2-2 et 3-3 de figure 1; Fig.4 est le développement d'une partie d'un élément de contre le de la valve de la figure 1; Fig.5 est un schéma-bloc illustrant l'utilisation de la valve de figures 1 à 4 dans un système de vérin hydraulique; Fig.6 représente une variante de réalisation d'une valve d'éu- lement d'un fluide;; 1?ig.7 est une vue en coupe suivant 7-7 de figure 6, et Fiv.8 est le développement d'une partie d'un élément de con trale de la valve de figure 6. La valve 9 qui est représentée à la figure 1 comprend un corps 10 ayant à son extrémité une partie amovible 11; le corps 10 et la partie amovible 11 sont munis d'ouvertures 12,13 défi nissant respectivement l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de la valve. A l'intérieur du corps 10 se trouve un corps amortisseur 14 contigu à l'orifice de sortie 12, un manchon 15 abouté au corps amortisseur 14 et une bague porte-orifice 16 entre le manchon 15 et la partie amovible 11. La bague porte-orifice 16, qui est représentée en coupe à la figure 3, comporte une partie en forme de douille d'appui 17 et une partie porte-orifice 18. Entre ces deux parties 17 et 18, la bague 16 présente une gorge intérieure 19. Une série de trous borgnes 20, qui s'étendent axialement, est formée dans la bague 16 afin de permettre la communication entre la gorge 19 et l'es- pace dans le corps 10 compris entre la bague 16 et le corps amortisseur 14. Le corps amortisseur 14 a aussi une partie en forme de douille d'appui 21 et qui est coaxiale à la partie en forme de douille d'appui 17 de la bague 16, ces deux parties 17 et 21 s'étendant l'une en direction de l'autre. Le corps amortisseur 14 a une section dont le contour extérieur n' est pas circulaire de façon à former des passages 22. Dans le corps amortisseur 14 se trouve un corps de valve auxiliaire 23, lequel renferme un clapet 24 ayant en son centre un orifice rétréci 25. Un ressort 26 repousse l'obturateur de clapet 24 contre un siege 23a formé sur le corps de valve auxiliaire 23. Un chambrage 27 entourant le corps 23 est en communication avec l'intérieur de la partie en forme de douille 21, comme l'est un trou central 28 qui traverse le corps de valve auxiliaire 23 .Des trous 29, percés dans le corps 23, mettent en communication ce chambrage 27 avec l'espace entourant le siège 23a. La valve auxiliaire agit de façon à permettre le passage sans restriction d'un courant de liquide de l'orifice de sortie 12 vers l'intérieur de la partie en forme de douille 21, à travers les perçages 29 et le chambrage 27, l'obturateur de clapet 24 étant soulevé de son siège 23a par la différence de pression qui provoque cet écoulement. Cependant, lorsque l'écoulement a lieu dans le sens opposé, le liquide doit passer par-l'orifice rétré ci 25. La valve comporte également un élément de commande 30, qui coulisse axialement dans les parties en forme de douille 17 et 21. Une extrémité de l'élément de commande 30 est disposée à l'intérieur de la partie en forme de douille 21 et agit comme un piston qui refoule le liquide à travers la valve auxiliaire. Ainsi, l'élément de commande 30 est libre de se déplacer de la gauche vers la droite de la figure 1,mais-le mouvement dans le sens opposé se heurte à une force d'amortissement ré-sultant de la nécessité, pour le liquide refoulé de l'intérieur de la partie en forme de douille 21, de passer par l'orifice rétréci 25. L'extrémité opposée de l'élément 30 présente une série de cannelures 31, qui s' étendent axialement, et elle coopère avec la partie porte-orifice 18 de la bague 16. Les cannelures 31 sont de profondeur variable et ont donc une section qui varie sur toute leur longueur et elles communiquent avec une gorge ss de section semi-circulaire, formée sur l'élément 30 sur le cté de la partie porte-orifice 18 adjacent à l'orifice d'entrée 22. Chaque cannelure 31 est taillée par l'arrête d'une fraise-disque et sa profondeur augmente donc en direction de la gorge 32. En fait, il y a six cannelures 31 qui occupent des positions axiales différentes, comme le montre la figure 4. L'ensemble est agencé de telle façon qu'on obtient une relation prédéterminée entre la section d'écoulement effective définie entre la bague 16 et l'élément 30, et la position occupée par l'élément 30. L'élément 30 est repoussé vers l'orifice-d'entrée 13 par un ressort 33, la partie en forme de douille 17 formant butée pour limiter le déplacement dans ce sens. Dans la position de limitation, la section d'écoulement effective à l'orifice défini entre la bague 16 et l'élément 30 est minimum, mais supérieure à zéro. A la figure 5, la valve 9 des figures 1 à 4 est représentée comme étant montée avec le circuit hydraulique d'un système de vérin comprenant un vérin hydraulique à double effet 34, une servo-valve 35 contrôlant l'arrivée du liquide au vérin 34 et une servo-commande 36 qui commande la valve par réaction à un signal d'entrée. il est prévu une contre-réaction entre la servo-commande 76 et le vérin 34 pour que la servo-commande amène le vérin en position de repos en réponse à un signal d'entrée. La valve 9 a pour fonction de commander la OOnLUnicâtion entre la valve 35 et un appareil fournissant un liquide à haute pression, en l'occurence une pompe 37. Lorsque la valve 35 est fermée, de façon que l'écoulement ne se fasse pas par la valve 9, il n'y a pas de chute de pression dans l'orifice entre la bague 16 et l'élément 30. Ainsi, le ressort 33 repousse l'élément 30 de façon à ce qu'il prenne sa position de section d'orifice minimum. Lorsque la valve 35 est ouverte, la pression à l'orifice de sortie 12 diminue, de sorte que l'élément 30 est repoussé vers la gauche de la figure 1, à une vitesse déterminée par la différence de pression et la section de l'orifice 25. Au début, l'écoulement à travers la valve 9 est restreint, mais il peut augmenter peu à peu au fur et à mesure du déplacement de l'élément 30. Ceci a pourrésul- tat d'accélérer doucement le vérin 34 et la charge déplacée par celui-ci, au lieu de le mettre brutalement en mouvement.Dans l'exemple représenté, les cannelures 31 sont disposées de façon à donner une caractéristique d'accélération pratiquement constante, mais il est possible de fournir une caractéristique différente. Lorsque la valve 35 est fermée à la fin du mouvement désiré,la décélération du vérin est déterminée par la valve 35 et son élément de commande 36. Quand la chute de pression cesse entre l'orifice d'entrée 13 et celui de sortie 12, l'élément 30 reprend sa position initiale grâce au ressort 33, le libre mouvement de l'élément 30 étant rendu impossible en raison de l'ouverture du clapet auxiliaire 24. La variante de. réalisation de la valve qui est représentée aux figures 6,7 et 8 est pratiquement identique à la forme d'exécution décrite précédemment et comprend un corps 40 avec un ori -fice d'entrée 41 et un orifice de sortie 42. Un manchon 43 s'intercale de façon étanche entre l'orifice d'entrée 41 et l'orifice de sortie 42 et s'étend, avec un certain jeu, à l'intérieur du corps 40. Le manchon 43 comporte une partie porte-orifice 43a, qui présente une pluralité de-trpus 44 disposés en rangées espacées axialement, comme le montre plus explicitement la figure 8, les trous 44a, disposés sur la rangée éloignée de l'orifice d'entrée 41, ayant un diamètre supérieur aux autres trous. L'orifice d'entrée 41 peut communiquer avec l'orifice de sortie 42 par les trous 44 suivant la position de l'élément de commande 45 qui coulissé de façon étanche à l'intérieur du manchon 43. Un corps amortisseur 46 est en contact étanche avec le manchon 43. A l'intérieur du corps amortisseur 46 se trouve une valve auxiliaire 47 qui est pratiquement identique à celle représentée sur la figure 1. Le corps amortisseur 46 a un profil extérieur non-circulaire, grâce auquel l'orifice de sortie 42 peut communiquer, par l'espace libre compris entre le manchon 45 et le corps 40, et par un élément filtrant 48, avec la valve auxiliaire 47.L'élement de commande 49 de la valve auxiliaire 47 a aussi un-profil extérieur non circulaire,de sorte que, lorsque l'élément 49 se soulève de son siège, en réaction à la pression dans l'orifice de sortie 42, le liquide peut s'écouler dans une chambre 50 pour repousser l'élément de commande 45 dans le sens permettant d'obturer progressivement les trous 44. Le manchon 45 comporte en plus des orifices 51 qui permettent le déplacement du liquide refoulé par le mouvement coulissant de l'élément 45. L'élément 45 est sollicité par un ressort 52 dans le sens d'obturation des trous 44. Une série de trous 44b ne peuvent, cependant, pas être obturés par l'élément 45. Le fonctionnement de cette variante de réalisation de la valve est pratiquement identique à celle de la première forme d'exécution; cette nouvelle forme de valve est prévue pour être utilisée dans un circuit hydraulique Comme celui représe nté à la figure 5. -REVENDICATIONS 1.- Valve de commande de l'accélération de la vitesse d'écoulement d'un fluide,caractérisée en ce qu'elle comprend un corps, un élément de commande de l'écoulement, coulissant dans le corps et définissant un orifice dont la section est déterminée par la position de l'élément de commande dans ledit corps, des moyens élastiques en contact avec le corps et l'élément de commande pour solliciter l'élément de contrôle vers une position de section d'orifice minimum, ledit corps ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie communiquant avec ledit orifice, sur les côtés opposés de ce dernier et étant agencé de façon que,lorsque la pression du fluide à la sortie est inférieure à la pression du fluide à l'entrée, l'élément de commande est repoussé par la différence de pression du fluide vers la position de section d'orifice maximum, et des moyens assurant l'amortissement hydraulique du mouvement de l'élément de commande vers la position de section d'orifice maximum. 2.- Valve selon la revendication 1,caractérisée en ce qu'elle comporte un manchon dans le corps entre l'orifice d'entrée et celui de sortie, et un élément de commande coulissant axialement dans le manchon pour faire varier la section de l'orifice. valve selon la revendication 2,caractérisée en ce que le manchon présente une partie porte-orifice avec laquelle coopère l'élément de commande pour définir ledit orifice. 4.- Valve selon la revendication 3,caractérisée en ce que l'élément de commande présente une pluralité decannelures qui s'étendent axialement et à travers lesquelles peut s'écouler le fluide au-delà de la partie porte-orifice du manchon. 5.- Valve selon la revendication 4,caractérisée en ce que les cannelures ont une section qui varie sur toute leur longueur. 6.- Valve selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce que les cannelures ont des positions axiales différentes sur l'élément de commande. 7.- Valve selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que l'élément de commande présente une gorge de section semi-circulaire avec laquelle communiquent les cannelures axiales. 8.- Valve selon la revendication 7,caractérisée en ce que cette gorge de section semi-circulaire s'étend sur le côté de la partie porte-orifice adjacent à l'orifice d'entrée. 9.- Valve selon la revendication 3,caractérisée en ce que la partie porte-orifice présente une pluralité de trous espacés axialement sur le manchon. 10.- Valve selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce que les moyens assurant l'amortissement hydraulique du déplacement de 1'élément de commande comprennent un manchon à l'intérieur duquel l'élément de commande coulisse de façon. étanche pour définir une chambre, un étrangleur placé entre cette chambre et l'orifice de sortie, et un clapet de nonretour réagissant à une augmentation de pression à l'orifice de sortie ou à une baisse de pression dans la chambre, pour permettre au fluide d'éviter l'étrangleur. 11.- Valve selon la revendication 10,caractérisée en ce que le clapet de non-retour comporte un siège et un élément d'obturation sollicité vers ce siège,le réducteur d'écoulement étant prévu dans un-passage s'étendant à travers l'élément d'obtura- tion.