Brevet FR2341891A1 — publié le 19770916

La présente invention est relative à un dispositif de régulation de pression pour accumulateur hydraulique ayant pour but, d'une part de maintenir la pression dans l'aceumulateur à une pression donnée et d'autre part de proteger ledit accumulateur contre toute surpression accidentelle. Il est connu d'alimenter un accumulateur à une pression moyenne par l'intermédiaire dlun détendeur, alimenté en haute pres- sion, ce détendeur abaissant cette haute pression jusqu'à la pression que lton désire avoir dans l'accumulateur. Afin de protéger l'accumulateur il est connu de disposer sur la sortie de 11 accumulateur une soupape de surpression. La superposition de ces dispositifs dans un meme ensemble, conduit à une réalisation encombrante et chère. D'autre part, un tarage séparé de la pression détendue et de la surpression ne permet pas d'avoir un très faible écart entre ces deux valeurs, faible écart qui est pourtant souhaitable. La présente invention a pour objet de pallier ces incon vénients en réalisant au moyen d'un même dispositif à la fois la fonction de régulation de pression et la fonction de sécurité. A titre d'exemple non limitatif on a représenté au dessin annexé Figure 1 un exemple de réalisation del'invention Figure 2 une variante de réalisation d'un détail de la figure 1. En se reportant à cette figure on voit que l'accumulateur comporte comme cela est connu deux demi-sphères 1 et 2 séparées par une membrane 3. L'invention n'est évidemment pas limitée à l'accumulateur à membrane et est applicable à tous les autres types. La base de la demi-sphère inférieure 2 est traversée de part en part par un alésage 4 avec lequel communiquent : une arrivée de haute pression 5, une sortie vers le réservoir 6, une sortie 7 vers la canalisation d'utilisation de la pression de l'accumu- lateur, Dans l'alésage 4, entre les sorties 6 et 7 est montée à chaud une douille en acier dur 8 qui comporte une gorge circulaire 9, communiquant avec la haute pression 5. A l'intérieur de la douille 8, coulisse librement un tiroir 10, constitué par une douille creuse. Ce tiroir mobile 10 comporte une série d'orifices 10a au voisinage de la gorge circulaire 9 et une série d'orifices lob au voisinage de l'extrémité inférieure de la douille fixe 8, la distance entre les orifices 10a et lob étant légèrement inférieure à celle séparant la gorge 9 de l'extrémité inférieure de la douille fixe 8. L'extrémité inférieure du tiroir 10 est sphérique et repose dans un siège conique taillé dans un support Il contretenu par un ressort 12 prenant appui sur un bouchon fileté 13. Sur l'extrémité de la douille fixe 8 repose un clapet anti-retour 14, contretenu par un ressort 15 et guidé dans une chemise 16 munie d'orifices 17. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant : la haute pression, qui est par exemple de l'ordre de 250 bars, arrive en 5 et pénètre dans la gorge 9. Si les orifices 10a sont en face de ladite gorge 9, le liquide pénètre dans llin- trieur du tiroir 10, soulève le clapet 14 et pénètre dans l'enceinte inférieure de l'accumulateur, à l'intérieur duquel la pression monte. Cette pression qui règne dans l'alésage interne du tiroir 10 agit sur les deux extrémités de ce tiroir, mais l'extrémité in inférieure du tiroir reposant contre le support 11 par un cercle de diamètre inférieur au diamètre du tiroir, celui-ci demeure appui qué contre le support 11. La pression régnant à l'intérieur de l'accumulateur repousse donc le tiroir 10 à ltencontre du ressort 12. Le tarage du ressort est déterminé en fonction de la pression à maintenir à l'intérieur de 1 ac l'accumulateur. En supposant, par exemple, que cette pression soit de 30 bars, au fur et à mesure que la pression à l'intérieur de l'accumulateur s'approche de 30 bars le tiroir 10 est de plus en plus repoussé jusqu'à ce que les orifices 10a ne soient plus en face de la gorge 9, ce qui interrompt l'alimentation de l'accumulateur, qui se trouve à 30 bars ainsi que la sortie 7. Le clapet 14 étant étanche la pression demeure constante; par contre s'il y a quelques fuites entre la gorge 9 et les orifices 10a la pression monte encore quelque peu ce qui provoque un lent déplacement du tiroir 10 jusqu'à ce que les orifices lob arrivent au niveau de 1'extrémité inférieure de la douille fixe 8 ce qui met l'intérieur du tiroir 10 en communication avec le réservoir et arrête l'augmentation de la pression. Lorsque la pression dans la canalisation reliée à la sortie 7 bai baisse à la suite dune utilisation quelconque, la pres- sion de 30 bars ag-sallt sur la section S du tiroir 10 baisse et le ressort 12 repousse ledit tiroir, ce qui remet en communication les orifices 10a et la gorge 9. L'ensemble constitue donc un régulateur de pression, la pression obtenue étant réli par le tarage du ressort 12. Gependant, ce genre de dispositif étant employé dans des circuits hydrauliques très sollicités la température du liquide peut s'lever considérablement et la dilatation des pièces mécani- ques peut provoquer des blocages. Si la douille mobile 10 se bloque en position fermée l'accumulateur n'est plus alimenté et la pression qu'il fournit va décroître progressivement au fur et à mesure de l'utilisation il y aura nanne mais sans que cela ne puisse provoquer de ruptures, Par contre il faut éviter des surpressions en cas de blocage en position ouverte.Dans un tel cas, la pression va augmenter dans l'alésage interne du tiroir 10 ; mais, comme cette douille est bloquée la pression va monter dans ltaccumulateur et, d'autre part, s'exercer contre le support 11 qui, sous l'effet de cette pression va s'écarter de ltextrémité sphérique du tiroir 10 et mettre la pression en communication avec le réservoir La surface "s" du cercle de contact du tiroir 10 et au support 1 1 étant inférieure å la surface "S" de la section tiroir, le rapport entre la valeur de la pression d'utilisation en 7 et la valeur de la pression maximum sera dans le rapport s/S et ce rapport demeurera constant auel que soit le tarage du ressort 12. ur ce ressort 12 va se détendre de plus en plus au fur et à mesure que le tiroir 10 ouvre la communication entre la haute pression et la oression de service de l'accumulateur, ce oui a pour résultat que la valeur absolue cie la surpression va diminuer. Par exemple, supposons que la position de pleine ouverture du tiroir 10 corresponde, en service normal, - une pression de 24 bars dans l'accumulateur, l'ensemble étant réglé pour une pres- sien . 3u bars et que le rapport s/S soit de 3i4. En position de pleine ouverture le ressort 12 ne donnant plus que 5 L' de sa force, si le tiroir 10 se bloque dans cette position, la séparation du support il du tiroir 10 se fera à 32 bars, Par contre en fonctionnement normal, la pression de service de l'accumulateur étant de 30 bars, la surpression jouera à 40 bars.On voit donc que plus la valve d'alimentation est ouverte et donc plus un blocage est dangereux, plus la valeur de la pression maximum s'abaisse, D'autre part si llon change le tarage du ressort 12 pour modifier la valeur de la pression de service le rapport pression maximum/pression de service demeure indépendant du ressort et égal au rapport s/S qui est une donnée géométrique invariable. En outre, la douille 8 servant de siège au clapet antiretour 14 peut être réalisée en acier très dur ce qui permet d'avoir un clapet anti-retour parfaitement étanche. Dans la version représentée par la figure 2, le tiroir 10 comporte à son extrémité inférieure une portion de cône 18 contre laquelle vient appuyer une bille 19, poussée par la pièce 20 et le ressort 12, Le fonctionnement en régulation de pression est le même que dans le cas de la figure 1. Le fonctionnement en surpression, clest-à-dire en cas de blocage du tiroir, est très classique et correspond à celui d'une bille 19, reposant sur un siège fixe 18 et poussée par un ressort 12, Les avantages de fonctionnement sont les mêmes que dans la figure 1. Selon une autre variante équivalente au point; de vue du fonctionnement, le tiroir 10 peut comporter à sa base un orifice circulaire qui est obturé par une pièce conique, faisant pointeau, disposée sur la pièce Il ou 20 contretenue par le ressort 12. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de régulation de pression et de sécurité contre la surpression, caractérisé par le fait qu'il comporte un seul tiroir contretenu par un seul ressort, ledit tiroir assurant à la fois la fonction de régulation et de surpression. 2.- Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tiroir est constitué par une douille creuse recevant en son mi- lieu la haute pression étant soumis à une de ses extrémités à la pression de service à réguler et reposant à son autre extrémité contre un support contretenu par un ressort taré, la surface du cercle de contact entre la douille et son support étant inférieure à celle de la section de la douille et les déplacements de la douille à l'encontre du ressort provoquant la fermeture de l'or;- fice par lequel arrive la haute pression. 3.- Dispositif selon la revendication 2 comportant : une douille fixe disposée entre un orifice relié à la biche et un orifice relié à la pression d'utilisation, ladite douille fixe comportant à sa partie médiane une gorge reliée à la haute pression et communiquant avec l'alésage interne de la douille par une pluralité d'orifices ; un tiroir mobile constitué par une douille creuse coulissant à l'intérieur de la douille fixe reposant par une extrémité sphérique dans une portée conique ménagée dans un support contretenu par un ressort taré, la douille mobile comportant à sa partie médiane des orifices pouvant communiquer avec la gorge médiane de la douille fixe, le support de la douille se trouvant dans une enceinte reliée à la basse pression. 4. - Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'extrémité du tiroir mobile comporte une portée conique dans laquelle est logée une bille reposant dans un support conique contretenu par un support taré. 5.- Dispositif selon les revendication 2 et 3, caractérisé par le fait que l'extrémité du tiroir comporte un orifice circulaire, obturé par une pièce conique, faisant pointeau, portée par le support contre tenu par le ressort taré, 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pression de service communique avec un accumulateur. 7,- Dispositif selon les revendications 3 et 4 comportant un clapet anti-retour reposant sur la douille fixe.