Brevet FR2419448A1 — publié le 19791005

La présente invention,due à la collaboration de Monsieur J.F. LO W IO; se rapporte à un perfectionnement à une soupape régulatrice de débit qui comprend un étranglement de section constante interposé sur un parcours de circulation de fluide, un piston principal d'étranglement disposé sur ledit parcours, l'une des faces de ce piston étant soumise à la force d'un ressort tandis que l'autre face du piston délimite une chambre de travail reliée par un canal de liaison avec le cylindre d'un clapet de décharge. Une telle soupape est connue par le brevet 76.33684 déposé le 9 novembre 1976 au nom de la demanderesse. Une telle soupape normalement fermée est destinée à maintenir constant le débit du fluide sous pression qui s!écoule d'une source de fluide vers un dispositif d'utilisation ou de cette dernière vers un réservoir. Ainsi, lorsque le fluide s'écoule au travers de la soupape,le piston comprime le ressort en découvrant une section de passage, et un excès de débit communique avec la face du piston soumise à l'effort du ressort pour y exercer un effort de pression dans le sens de l'étranglement de cette section de passage. Dans ce type de soupape, le débit dans l'orifice d'entrée est susceptible de variations préjudiciables au bon fonctionnement de la soupape. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que le cylindre du clapet de décharge est relié à l'alésage du piston principal au moyen d'un canal qui débouche sur le parcours de circulation de fluide entre l'orifice d'entrée et de sortie,en amont d'un passage de fluide étranglé situé sur ledit parcours. La description qui va suivre se rapporte à l'exemple de réalisation de la soupape en référence au dessin annexé dans leauel la figure 1 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation de la soupape et son mode de branchement. La soupape régulatrice de débit,représentée à la figure 1comprend un corps 1 dans lequel est ménagé un alésage borgne 2 qui est fermé par un couvercle 3. Dans l'alésage 2 coulisse,de manière étanche,un piston principal réalisé sous forme d'un tiroir de distribution 4. Le tiroir 4 est traversé par un passage d'étranglement 5 et porte un canal de liaison 6 et deux gorges annulaires 7-8 axialement espacées par une portée 31 formant surface d'étanchéité. Un trou borgne 9 débouchant sur l'une des faces du tiroir contient un ressort 10 qui prend appui sur le fond du trou 9 et sur le couvercle 3. Le canal de liaison 6 débouche dans le trou 9 et dans la gorge 8. Le corps 1 possède par ailleurs,un orifice d'entrée Il et un orifice de sortie 12. L'orifice d'entrée 11 est réalisé sous la forme d'un trou borgne qui débouche dans la gorge 7 du tiroir 4. L'orifice de sortie 12 débouche dans la gorge 8 du tiroir 4 au travers d'un passage étranglé 14. Un canal de commande 15 débouche respectivement dans l'orifice de sortie 12 et dans le cylindre 16 d'un clapet de décharge à course très faible formant piston 17. Une face du piston 17 est soumise à l'action d'un ressort 18 auxiliaire à force sensiblement constante dans le sens de l'obturation d'un canal 33 dont les extrémités débouchent respectivement dans le cylindre 16 et sur le parcours de circulation de fluide entre l'orifice d'entrée Il et l'orifice de sortie 12 en amont du passage étranglé 14. Les -faces extrêmes 19, 20 du piston principal délimitent par ailleurs, avec l'alésage 2 es chambres de fluide 21, 22. Dans la chambre de travail 21 débouchent le passage d'étranglement 5 et un canal de liaison 23 du cylindre 16 du clapet 17. Le passage d'étranglement 5 débouche par ailleurs2 dans l'orifice d'entrée 11. La chambre 22 est enfin en cornmunication par le trou 9 et le canal de liaison 6 avec la gorge 8 et le passage étranglé 14. La soupape de la figure 1 est montée sur la ligne d'entrée du vérin à double effet 100 alimenté à partir d'une pompe 101 au travers d'un distributeur 102. Lorsque aucun fluide ne s'écoule vers le vérin à double effet et que, par conséquent, la soupape est en position de repos, le ressort 10 tend à appliquer le piston principal 4 vers le fond de la chambre de travail 21 à l'encontre de la force de pression exercée dans la chambre 21. Lorsque le piston 4 est en équilibre, la pression P21 dans la chambre de travail 21 est compensée par la pression du ressort 10 et par la pression dans la chambre de fluide 22. On peut donc écrire la relation P21 = P10 + P22 (1), qui établit la présence d'une circulation de fluide de la chambre 21 vers la chambre 22. De même, lorsque le piston 17 du clapet de décharge est en équilibreSla pression P21 dans la chambre de travail 21 est compensée par la pression du ressort 18 et par la pression dans l'orifice de sortie 12. On peut donc écrire la relation 21 P18 + P12 (2). Des relations (1) et (2) on déduit que la différence de pressions P12 - P22 est constante, donc indépendante de la pression, donc du débit dans l'orifice d'entrée 11. On voit donc que la pression dans l'orifice de sortie 12 dépend de la valeur de la pression dans la chambre 22. De ce qui vient d'etre expliqué ci-dessus on conçoit que le piston principal 4 se déplacera vers la droite du dessin sous l'action de la force de pression qui s'exerce dans la chambre de travail 21, c'est-à-dire dans le sens de l'ouverture du parcours de circulation du fluide allant de l'orifice d'entrée vers l'orifice de sortie. Lorsque la pression dans la chambre de travail 21 atteint une certaine valeur, le clapet de décharge 17 se déplacera en comprimant le ressort 18 et la réduction de pression dans la chambre 21 qui s'ensuit se traduit par un déplacement du piston 4 vers la gauche et la fermeture de l'écoulement du fluide entre les orifices 11 et 12. Lorsque la pression dans l'orifice de sortie augmente consecutivenent au travail du vérin, la pression dans l'orifice de sortie 12 tend à augmenter et se transmet au clapet de décharge 17 et au passage étranglé 14. Cet accroissement de pression est transmis par le canal de liaison 6 dans la chambre 22 et tend à étrangler de nouveau le passage de fluide entre les orifices d'entrée et de sortie de la soupape. !wENDICATI0N 1- Soupape régulatrice de débit qui comprend un étranglement de section constante disposé sur un parcours de circulation de fluide, un piston principal d'étranglement disposé sur ledit parcours, dont une face est soumise à la force d'un ressort et dont l'autre face délimite une chambre de travail reliée par un canal de liaison avec le cylindre d'un clapet de décharge constitué par un piston auxiliaire dont une face est soumise à la fois à l'effort d'un ressort auxiliaire dont et à la force résultant de la pression de sortie de la soupape el'autre face est soumise à la pression de commande des déplacements du piston principal dans le sens de l'ouverture du parcours de circulation de fluide, caractériseepar le fait que le cylindre (16) du clapet de décharge (17) est relié à l'alésage (2) du piston principal (4) au moyen d'un canal (33) qui débouche dans ledit alésage entre l'orifice d'entrée (11) et l'orifice de sortie (12) en amont du passage étranglé (14).