Brevet FR2249384A1 — publié le 19750523

L'invention concerne un manostat se composant d'lune cage de distributeur dans l'alésage duquel est logé un tiroir dont une arête commande le flux d'huile entre un canal d'arrivée et un canal de départ, et dun générateur de force bridé sur ladite cage et réagissant sur le tiroir de commande. Certains manostats connus de ce type fonctionnent en soupape conique ou à siège conique, mais il est difficile de les stabiliser. Dans d'autres manostats connus, la commande électrique est un moteur couple à champ tournant et un tiroir auxiliaire de référence assure la comparaison des forces. Ces appareils nécessitent un mécanisme spécial de réglage et, lorsqu'ils sont à un étage, les variations de débit provoquent une dérive considérable de pression. L'invention a pour objet un manostat à caractéristique linéaire dans une large plage, à faible pente de la courbe caractéristique du débit Q en fonction de la pression P réglée électriquement, à grande stabilité, à faible dérive, à faible sensibilité å ltencrassement, a faible variation en fonction de la viscosité de huile, ne nécessitant aucun dispositif de réglage, très fiable et dont la fabrication est bon marché, ledit manostat pouvant être à un ou deux étages. Selon une particularité essentielle de l'invention, l'arête de commande du tiroir cylindrique de commande forme avec une arête de commande de la cage du distributeur un étranglement que le générateur de force commande directement en s'opposant à la pression commandée. Selon un mode de réalisation avantageux, le génie rateur de force est un électro-aimant de réglage. Selon un mode de mise en oeuvre très avantageux, cet électro-aimant de réglage délivre une force qui est proportionnelle au courant d'entrée sur une course relativement grande. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, la pression de commande s' exerce sur une surface de commande du tiroir par un canal de liaison et un étranglement d'amortissement. Selon une autre particularité avantageuse de 1 'in- vention ,un système dTamortissement de l'armature de l'électro-aimant de réglage peut être formé d'un canal de liaison, d'un étranglement d'amortissement, d'un autre canal de liaison, d'une chambre arrière de l'armature, d'un étranglement de découplage et d'une chambre anté rieure de l'armature et, par ailleurs, le système d'amortissement de l'armature dudit électro-aimant peut assumer l'évacuation des fuites d'huile. Selon une autre particularité de l'invention, il suffit de compléter le manostat à l'aide d'un étranglement d'entrée et d'un canal de commande pour en faire un étage d'asservissement d'un étage manostatique principal de type connu. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, l'adjonction d'un canal de liaison au tiroir de commande permet d'utiliser le manostat sous forme de distributeur de commande à pression différentielle. Une bille peut avantageusement transmettre l force du générateur coaxialement au tiroir de commande. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, un canal d'arrivée débouche tangentiellement dans un canal annulaire d'admission formé par le tiroir de commande et l'alésage principal. Finale ent, conformément à l'invention, des canaux d'évacuation situés dans la cage du distributeur comportent des arêtes qui forment des étranglements avec l'arête de commande du tiroir, les canaux d'évacuation qui sont disposés symétriquement par rapport an tiroir étant reliés à une décharge par des canaux obliques. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale schématique d'un manostat selon l'invention la figure 2 est un graphique de la courbe caracté ristique de la force en fonction de la course d'un ç ectro-aimant de réglage la figure 3 est une coupe axiale schématique d'un mode de réalisation simplifié d'un manostat selon l'invention ; la figure 4 est une coupe transversale selon la ligne A - B de la figure 1 ; la figure 5 llus*,Lre schématiquement en coupe axiale partielle un électro-aimant de réglage à système d'amortissement de l'armature la figure 6 est une coupe axiale schématique d'un distributeur à deux étages ;; la figure 7 est une coupe axiale schématique d'un mode de réalisation du distributeur en type différentiel ; la figure 8 est une coupe axiale schématique d'un mode de réalisation de distributeur à canaux d'évacuation constitués en canaux de commande ; et la figure 9 est une coupe transversale selon la ligne C-I) de la figure 8. La figure 1 représente un générateur de force cons titué d'un électro-aimant 3 de réglage et destiné à délivrer une force proportionnelle au courant, le générateur de force étant bridé sur une cage 1 d'un distributeur à tiroir 2 de commande. L'électro-aimsut 3 de réglage est monté sur la cage du distributeur de manière que son poussoir 18 transmette la force coaxialement au tiroir 2 par l'intermédiaire d'une bille 17. Cette bille évite au tiroir 2 de subir des couples, les forces de frottement étant ainsi réduites au minimum. Le tiroir 2 est disposé dans un alésage principal 1 1 de la cage 1, dont un bouchon 4 obture une extrémité, de manière qu'une arête 13 de commande de ce tiroir et une are te 12 de commande de la cage forment un étranglement 14. Le tiroir 2 comporte un canal annulaire 6 d'arrivée d'où l'huile de commande parvient par un canal 7 de liaison et un étranglement 8 d'amortissement dans une chambre 9 dans laquelle elle exerce sa pression sur une surface 10 de commande. Cette surface hydraulique de commande maintient la force électro-mécanique de l'aimant 3 en équilibre en régime de réglage stable. Lors des fluctuations de b pression, la force hydraulique de commande agit sur l'étranglement 14 de commande par l'intermédiaire du tiroir 2 jusqu'à ce que l'équilibre avec la force de llélectro-aimnnt de réglage soit rétabli. L'étranglement 8 est destiné à amortir le mouvement du tiroir 2 et à stabiliser ainsi le manostat en cas de variations brusques de pression qu'un appareil utilisateur 20 peut transmettre au distributeur par un canal 5 d'arrivez ainsi qu'au mcaent de l'aptlication de signaux électriques. Lorsqu un signal an courant est appliqué a l 'électro- aimant 3 alors qu'une pompe 19 est en marche, la force de réglage du poussoir 18 s'exerce par la bille 17 sur le tiroir 2 et ferme l'étrangle- ment 14, de sorte que la circulation en provenance du canal 5 d'arrivée et passant par le canal annulaire 6,l'étranglement 14 et un canal annulaire 15 de départ pour parvenir par un canal 16 d1 évacuation dans un réservoir 21 est freinée jusqu'au moment où la force hydraulique de commande qui s'exerce sur la surface 10 maire en la force électromagnétique de réglage en équilibre. La figure 2 représente la courbe caractéristique de la course en fonction de la force de l'électro-aimant 3 de la figure 1,la course étant portée en abscisse et la force, en ordonnée. La grande plage de réglage de ce générateur de force élimine la nécessité d'un réglage auxiliaire des aretes de commande 12 et 13 l'une par rapport à l'autre. Cette caractéristique de l'élec- tro-aimant de réglage a pour effet qu'en cas de variations de débit dans le canal 5 d'arrivée, les fluctuations de pression restent faibles. La figure 3 représente un mode de réalisation simplifié d'un manostat sans système d'amortissement du tiroir de commande. Le tiroir 2 de la figure 1 est remplacé par un tiroir 2'. La figure 4 illustre un mode de réalisation d'un canal 5' d'arrivée qui débouche tangentiellement dans le canal annulaire 6 formé par le tiroir 2 et l'alésage principal 11. Ce mode de réalisation permet aux forces de frottement du tiroir de rester faibles. La figure 5 représente un mode de réalisation spécial de l'électro-aimant 3 de réglage qui comprend un système d'amortissement de l'armature et une évacuation des fuites d'huile. Ce système d'amor tassement se compose d'un canal 26 de liaison d'un étranglement 27.d'a- mortissement, d'un autre canal 28 de liaison, d'une chambre arrière 29 de l'armature, d'un étranglement 30 de découplage et d'une chambre antérieure 32. Le système d'amortissement disposé à l'intérieur de l'électroaimant 3 permet de stabiliser le manostat.Les fuites dthuile par le poussoir 18 du tiroir 2 passent par un interstice annulaire 31 longeant ce poussoir 18 pour pénétrer dans la chambre antérieure 32 et passer de là à travers une armature 22 d'électro-aimant, par le canal 26, l'étran- glement 27 et le canal antérieur 28, dans la chambre arrière 29 et de là dans un conduit 23 d'évacuation des fuites huile après avoir passé dans ltétranglement 30 de découplage.Lors e l'application d'une impul- sion de commande, le mouvement de l'armature 22, qui se déplace sur des nide 25 darus un alésage 24 est amorti car l'étranglement 27 empêche 1' huile refoules de circuler trop rapidement entre la chambre arrière 23 et la chambre antérieure 32. L'étranglement 30 de découplage favorise l'amortissement en interdisant l'échange rapide d'huile entre la chambre arrière 29 et le conduit 23 d'évacuation des fuites. La figure 6 représente l'application d'un mode de réalisation particulier du manostat selon l'invention en étage d'asservissement d'un étage principal manostatique 35 de type connu. Une pompe alimente l'étage d'asservissement par un conduit 38 et un canal 36 percé dans le distributeur de l'étage principal 35. Un étranglement 33 du conduit d'arrivée 5 limite le débit-d'asservissement-et permet également de contrôler la tenue dynamique de l'ensemble du système. La pression réglée dans l'étage d'asservissement par la force électromécanique de 1' électro-aimant s'exerce par un canal 34 sur l'étage principal. L'huile d'asservissement est évacuée vers le réservoir 21 par un canal 37 réalisé dans le distributeur de l'étage principal 35. La figure 7 représente un mode de réalisation dans lequel le tiroir 2 comporte un canal 39 de liaison et qui permet d'utiliser le manostat de l'invention en distributeur de commande à pression différentielle. La pression régnant dans le canal d'évacuation 16 et transmise par le canal 39 sur la surface du tiroir tournée vers ltélectro- aimant permet de commander une pression différentielle entre le canal 5 d'arrivée et le canal 16 d'évacuation indépendamment du niveau absolu de pression. Les figures 8 et 9 représentent un mode de réalisation à système spécial de canaux d'évacuation permettant d'éliminer l'arête 12 de commande de la cage 1 dont la réalisation technique est difficile. Le fluide arrivant par le canal 5 est freiné à sa sortie d'une chambre 40 du tiroir sur les aretes 42 et 43 des canaux 44 et 45 d'évacuation jusqu'au moment où la force hydraulique s'exerçant sur la surface 41 du tiroir correspond à la force de commande du générateur correspondant. Les canaux 44 et 45 d'évacuation sont disposés symétriquement de manière que le tiroir 2' soit soulagé de la pression et ils diragenb leurs flux partiels dans des canaux obliques 46 et 47 qli débouchent dans une décharge commune 48. l'électro-aimant de réglage des exemples décrits de réalisStion peut autre remplacé par un génrateur de force pneumatique, hydraulique ou mécanique. Le manostat selon l'invention à régulateur de force ayant la caractéristique représentée et à comparaison directe de la force délivrée par le génératel;w et de la force hydraulique offre l'avantage de permettre une commande linéaire de pression indépendante du courant de commande, ce manostat étant dtune réalisation eYt:nêmement simple et donc très fiable. il est facile de contrtler la stabilité du manostat de l'invention par des systèmes d'étranglement pouvant Btre réalisés sur le tiroir de commande et/ou l'armature de l'électro-aimant. Par ailleurs, le manostat de l'invention est peu sensible aux souillures, il a une faible pente de la courbe caractéristique du débit Q en fonction de la pression P réglée électriquement et sa dérive en fonction de la viscosité de l'huile est faible. Différentes variantes de réalisations permettent au manostat de l'invention-d'avoir une large plage d'application avec peu de modifications. il va de soi que le manostat décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Manostat se composant d'une cage de distributeur comportant un alésage de logement d'un tiroir dont une arête commande le flux d'huile entre un canal d'arrivée et un canal de départ, ainsi que d'un générateur de force bridé sur ladite cage du distributeur et destiné à réagir sur ledit piston de commande, ledit manostat étant caractérisé en ce que ladite ar8te du tiroir cylindrique de commande forme avec une are te de commande de la cage du distr buteur un étrangls- ment que le générateur de force peut commander directement en s'opposant à la pression devant être commande. 2. Manostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de force est un électro-aimant de réglage. 3. Manostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de force est un électro-aimant de réglage qui délivre une force proportionnelle au courant rentrée sur une course relativement grande. 4. manostat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression de commande s'exerce sur une surface correspondante du tiroir par un canal de liaison et un étranglement d'amortissement. 5. Manostat selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que 11 électro-aimant de réglage comporte intérieurement un système d'amortissement de l'armature, ce système se composant d'un canal de liaison, d'un étranglement d'anortis- sement, d'un autre canal de liaison, dt une chambre arrière de l'armature, d'un étranglement de découplage et d'une chambre antérieure de l'armature. 6. Manostat selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fuites d'huile s'évacuent par le système d'amortissement de l'armature de l'électro-aimant de réglage. 7. Manostat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, complété par un étranglement d'arrivée et un canal de commande, il est utilisable en étage l'asser- vissement d'un étage principal manostatique de type connu. 8. ISnosbat selon l'ure quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est utilisable en distributeur de commande à pression différentielle par adjonction d'un canal de liaison réalisé dans ledit tiroir de commandez 9. manostat selon la revendication 1 caracterise en ce qu'une bille transmet la force du générateur correspondant coaxialement au tiroir de commande 10. Manostat selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un canal d'arrivée débouche tangentiellement dans un canal annulaire d'admission formé par le piston de commande et un alésage principal. 11. 1anostat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des canaux dlévacuation situés dans la cage du distributeur comportent des arêtes qui forment des étranglements de commande avec l'ar8te correspondante du tiroir, lesdits canaux d'évacuation, qui sont disposés symétriquement par rapport au tiroir étant reliés à une décharge par des canaux obliques.