Brevet FR2362325A1 — publié le 19780317

L'invention concerne les valves régulatrices et elle vise plus particulièrement une valve de régulation de pression dotée d'organes amortisseurs qui améliorent ses caractéristiques de fonctionnement. Les valves de réglage du type régulateurs de pression sont actionnées en réponse à une augmentation prédéterminee de la pression pour régler et maintenir la pression d'un système à un niveau donné. Ces valves comprennent généralement un tiroir ou organe de commande positionné de façon variable par une pression hydraulique motrice pour-commander et diriger l'écoulement du fluide vers un orifice de sortie basse pression.Des organes élastiques agissent généralement sur l'organe de commande à l'encontre des forces de pression de sorte que l'organe de commande est positionné par l'équilibre entre la force exercée par la pression hydraulique et la force antagoniste des organes élastiques, Un déplacement incorrect de l'organe de commande, par exemple un déplacement trop lent ou trop rapide en réponse à la pression appliquée bydrauliquement à l'organe de commande, peut provoquer des oscillations, bruits, pompage, débit excessif et en général, un fonctionnement inacceptable. On s2 est aperçu qutil était souhaitable d'amortir le déplacement de l'organe de commande, et il existe dans le commerce des structures d'amortissement qui comportent généralement un orifice fixe. Si l'orifice fixe est conçu pour permettre une sensibilité élevée, l'organe de commande risque de dépasser la position de fonctionnement souhaitée. Il en résulte une instabilité de l'orga- ne de commande. Inversement, si l'orifice est conçu de façon à empêcher les dépassements indésirables, l'organe de commande peut n'être pas suffisamment sensible L'invention a pour but un régulateur de pression ayant une sensibilité élevée alliée à une bonne stabilité. L'invention a pour objet un régulateur de pression comprenant un corps de valve dans lequel un tiroir peut se déplacer sous la force d'une pression hydraulique appliquée à l'une de ses extrémités et à laquelle stoppose la force d'organes élastiques s'exer çant sur son extrémité opposée.Le corps de valve peut etre monté dans la bâche d'un véhicule et comprend des orifices de sortie basse pression. L'extrémité opposée du tiroir porte un élément en forme de bague qui s1 étend dans une chambre contenant du fluide à la pression atmosphérique, la bague passant au-dessus d'un orifice lorsque l'organe régulateur atteint sa position nominale de fonctionnement pour bloquer partiellement ltécoulement du fluide par ledit orifice et appliquer ainsi des forces d'amortissement beaucoup plus grandes au tiroir lorsque la bague bloque partiellement l'orifice. En outre, la surface périphérique de la bague coopère avec la surface de la chambre pour définir un orifice annulaire qui applique un amortissement réduit lorsque l'organe régulateur s'écarte de sa position nominale de fonctionnement. L'invention sera mieux comprise â la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une valve régulatrice de pression suivant l'invention, dont le tiroir est représenté en position normalement fermée. Les figures 2 et 3 sont des vues partielles en coupe correspondant à la figure 1 et montrant le tiroir en position partielle- ment ouverte et complètement ouverte, respectivement. Sur les dessins, on a représenté une valve 10 utilisée pour régulariser la pression d'un système hydraulique à une valeur prédéterminée et monté à l'intérieur d'un logement approprié 11, par exemple dans un vehicule. La valve 10 comprend un corps 12 et un organe obturateur ou tiroir 13 monté coulissant dans un premier alésage 15 qui constitue le passage d'entrée de la valve. Des ouvertures 16 sont ménagées sur les parois opposées du corps de valve pour servir d'orifice de sortie basse pression. Le tiroir 13 comprend une portion d'extrémité 14 de diamètre réduit qui se déplace dans un deuxième alésage 17 de plus grand diamètre qui constitue une chambre d'amortissement. Le tiroir 13 comprend une portion de plus grand diamètre, constituée par une bague 19 qui est fixée sur sa portion d'extrémité sur laquelle elle est maintenue contre un épaulement 18 par des organes de retenue 21 qui empêchent son déplacement axial relatif. Cette portion de plus grand diamètre peut, en variante, faire corps avec le tiroir proprement dit.Le corps 12 comprend un bouchon 22 qui se visse dans l'extré- mité de la chambre d'amortissement 17 et des organes élastiques constitués par un ressort hélicoldal de compression 23 qui s'étend entre le bouchon et le tiroir pour pousser celui-ci dans la position normalement fermée représentée sur la figure 1. L'extrémité 24 du ressort côté tiroir est guidée sur la portion d'extrémité 14 du tiroir et porte contre la face 20 de la bague 19. On peut régler la force élastique du ressort 23 au moyen d'une ou plusieurs cales 29 qu'on dispose dans le fond du bouchon 22 pour exercer la force d'actionnement voulue sur le tiroir 13. Lorsque le tiroir est dans la position fermée représentée sur la figure 1, les ouvertures 16 sont obturées par l'extrémité avant du tiroir 13. La chambre d'amortissement 17 située à l'autre extrémité du corps de valve est normalement remplie de fluide hydraulique et elle communique par un orifice restreint 27 avec un réservoir extérieur à la pression atmosphérique. Lorsqu'il se produit sur la face avant 30 du tiroir une augmentation de la pression du fluide qui correspond à la pression de fonctionnement prédéterminée de la valve, la force qui s'exerce sur la face 30 du tiroir surmonte la force du ressort 23 et amene le tiroir dans une position d'équilibre ou position nominale de fonctionnement illustrée à la figure 2. Dans cette position, la face avant 30 du tiroir 13 dégage une section de débit ou de réglage des ouvertures 16 suffisante pour maintenir la position d'équilibre. Dans la position diéquili- bre, la bague 19 recouvre partiellement l'orifice 27, ce qui limite encore l'écoulement du fluide hors de la chambre 17 et produit une résistance ou forcie d'amortissement accrue. Ainsi, la surface périphérique de la bague 19 coopère avec la surface de la chambre im- médiatement adjacente à l'orifice 27 pour former des premiers moyens d'amortissement qui ne deviennent actifs que lorsque le tiroir atteint sa position nominale de fonctionnement, ces premiers moyens d'amortissement amortissant considerablement le déplacement du tiroir. Lorsque le tiroir 13 se déplace de la position de la figure 1 à la position de la figure 3, un amortissement supplémentaire se produit. Par exemple, lorsque le tiroir 13 se déplace de la posi tion de la figure 2 à celle de la figure 3, le fluide contenu dans la partie de la chambre d'amortissement 17 située à droite de la bague 19 passe à gauche de celle-ci par l'orifice annulaire défini par la surface périphérique de la bague qui coopère avec la paroi de la chambre. Cet orifice annulaire joue le rôle de deuxièmes moyens d'amortissement et amortit modérément le déplacement du tiroir quand il s'écarte de la position nominale de fonctionnement. Ces deuxièmes moyens d'amortissement peuvent également amortir le déplacement du tiroir vers sa position nominale de fonctionnement de la figure 2. Lorsque le tiroir se déplace de la position de la figure 1 à la position de la figure 2, le fluide s'écoule hors de la chambre 17 par l'orifice restreint 27 qui peut être considéré en lui-meme comme un troisième moyen d'amortissement. En outre, lorsque la bague 19 s'écarte du premier alésage, le fluide s'écoule par l'orifice annulaire défini par la périphérie de la bague et la chambre 17 pour remplir la cavité située entre la bague et le premier alésage. Si le tiroir se déplace relativement lentement, le fluide va s'écouler par cet orifice annulaire ou deuxièmes moyens d'amortissement pour amortir effectivement le déplacement du tiroir. Toutefois, si le tiroir se déplace très vite, il est possible qu'un vide se produise dans la cavité entre la bague et le premier alésage. Dans cette situation, l'orifice restreint 27 sert d'organes d'amortissement. Tout écart de ltétat d'équilibre de la figure 2 provoque le déplacement du tiroir 13 soit vers la position normalement fermée de la figure 1, soit vers la position complètement ouverte de la figure 3. Un tel mouvement implique le déplacement du fluide d'une extrémité de la chambre 17 à travers la zone annulaire comprise entre la bague et la paroi de la chambre pour amortir modérément le mouvement du tiroir. Le degré d'amortissement ainsi obtenu est sensiblement constant. C'est à-dire qu'il dépend uniquement de la vitesse du tiroir. Toutefois, lorsque la bague approche de la position de la figure 2t l'amortissement peut être moindre que celui qui se produit lorsque la bague s'éloigne de la position de la figure 2, notamment pour les vitesses élevées du tiroir. En outre, comme la bague obture partiellement l'orifice radial 27, l'écoulement du fluide hors de la chambre 17 est en core ralenti, ce qui engendre une résistance ou un amortissement supplémentaire.C'est ainsi qu'on a choisi l'emplacement axial de cet orifice radial 27 de façon qutil coincide avec celui de la bague 19 lorsque le tiroir 13 occupe sa position nominale de fonctionnement. On s'est aperçu que l'amortissement maximal est atteint lorsque la bague recouvre l'orifice 27 (figure 2), ce qui implique que l'approche vers cette position du tiroir à partir de n'importe quelle autre position s'effectue rapidement, c'est-à-dire avec un amortissement moindre. Grâce aux divers moyens d'amortissement décrits ci-dessus, le tiroir de valve 13 se déplace avec une bonne sensibilité jusqu'à sa position nominale de la figure 2, étant fortement amorti dans cette position où il découvre une section suffisante des orifices de sortie pour maintenir la pression régulée prévue par la valve. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté ; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'invention s'applique également à d'autres types de valves a ressort actionnées par la pression. REVENDICATIONS 1- Valve régulatrice de pression comprenant : un corps de valve comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie; un organe de commande monté à l'intérieur du corps de distributeur et pouvant se déplacer à l'encontre d'organes élastiques d'une position normale fermée à une position complètement ouverte, en passant par une position nominale de fonctionnement, l'orifice d'entrée étant mis en communication avec l'orifice de sortie lorsque l'organe de commande atteint sa position nominale de fonctionnement, ladite valve étant caractérisée en ce qu'elle comprend des premiers organes d'amortissement servant à amortir considérablement le déplacement de l'organe de commande et entrant en action seulement lorsque ledit organe de commande atteint sa position nominale de fonctionnement, et des deuxièmes organes d'amortissement servant à amortir modérément le déplacement de l'organe de commande lorsque ledit organe s'écarte, dans l'un ou l'autre sens, de sa position nominale de fonctionnement. 2 - Valve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de valve comprend une chambre remplie de fluide hydraulique, ledit organe de commande étant constitué par un tiroir qui peut se déplacer dans ladite chambre lorsqu'il s'écarte de sa position fermée normale; et en àe que le corps de valve comprend un passage dont une extrémité communique avec ladite chambre, ledit passage permettant au fluide hydraulique de s'écouler dans et hors de ladite chambre. 3 - Valve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le tiroir comprend une portion de plus grand diamètre, les premiers organes amortisseurs étant formes par la coopération de la surface périphérique de la portion de plus grand diamètre avec la surface de la chambre immédiatement adjacente audit passage. 4 - Valve suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les deuxièmes organes d'amortissement sont constitués par un orifice annulaire défini entre la périphérie de la portion de plus grand diamètre du tiroir et la surface cylindrique de la chambre. 5 - Valve suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les premiers organes d'amortissement sont constitués par la coopération de la portion de plus grand diamètre du tiroir avec la surface de la chambre qui entoure immédiatement ledit passage.