Brevet FR2444968A1 — publié le 19800718

Soupape réductrice à deux voies, à soupapepilote L'invention est relative à une soupape réductrice à deux voies à soupape pilote, comprenant des raccordsnormalisés destines à la haute pression et à la basse pression ainsi qu'un raccord destiné à l'évacuation de l'huile de commande provenant de la soupape pilote, et un dispositif amortisseur pour le piston principal de commande qui est constitué sous forme d'un piston creux. De façon connue, le piston principal de commande de cette soupape réductrice comprend une soupape de retenue remplissant la fonction d'une soupape réductrice et s'ouvrant sur le côté de la basse pression en direction de l'enceinte de commande, dont l'organe de fermeture est comprimé sur le siège de soupape par un ressort de force rela-tivement importante. En règle génerale, la force du ressort est suffisamment importante pour que l'on dispose de 8 bars pour la pression du fluide, de façon à déplacer l'organe de fermeture en surmontant la force du ressort en direction de l'ouverture. Cette force élevée du ressort est nécessaire à une fermeture fiable de l'enceinte de commande en direction du côté de la basse pression par l'organe de fermeture de la soupape de retenue.S'il en était autrement, il y aurait, en dehors du fluide de commande passant par un étranglement en direction de la soupape pilote et de celle-ci en direction du réservoir, du fluide additionnel qui passerait par la soupape de retenue qui ne serait pas complètement étanche et qui serait de ce fait renvoyé dans le réservoir. La perte de fluide de commande serait ainsi augmentée de cette quantité. Pour éviter cette perte additionnelle de fluide, il faut s'assurer d'une force de fermeture plus importante pour la soupape de retenue et de ce fait d'une pression de réponse plus forte de celle-ci. La pression s'appliquant sur le côté de la basse pression est augmentée de ce fait de la quantité de cette force de fermeture quand de l'huile provenant du côté de la basse pression est envoyée dans le reservoir par l'intermédiaire de la soupape de retenue et de la soupape pilote. Une augmentation supplémentaire de la pression sur le côté de la basse pression de la soupape reductric,e se manifeste lorsque la soupape de retenue est ouverte du fait de l'étranglement d'amortissement disposé entre l'enceinte de commande du piston principal de commande et la soupape pilote.En outre, la durée de diminution de la pression sur le côté de la basse pression se trouve prolongée par cet étranglement d'amortissement. Or, dans de nombreux procédés, et lorsqu'il s'agit par exemple de machines de moulage de matière plastique par injection, il est préférable d'éviter ces éléva- tions de la pression du côté du dispositif récepteur ainsi que les durées plus longues de réduction de la pression. Le but de l'invention consiste à proposer une soupape réductrice à deux voies à soupape pilote du type mentionné dans le préambule, qui réagisse dès qu'il y a une légère augmentation du côté de la basse pression par rapport à la pression réglée et qui présente de ce fait un comportement de réponse dynamique particulièrement favorable, et qui soit en outre largement indépendante de la quantité de fluide de travail évacuée par la soupape pilote. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'une soupape réductrice à soupape pilote et la figure 2 est une représentation à plus grande échelle du piston principal de commande avec l'enveloppe de guidage. Sur la figure 1, la reférence 1 désigne le carter du piston principal de commande et la référence 3 la soupape pilote disposée nr le boîtier 1 et comprenantun électroaimant r7 reglave4 de la basse pression. Le carter 1 est pourvu de deux raccords A, B destinés au fluide de travail ainsi que du raccord y destiné au fluide de commande à évacuer. La conformation des raccords ainsi obtenue sur le côté de raccordement la du carter 1 est normalisée. Le piston principal de commande 2 (figures 1 et 2) est constitué sous forme d'un piston creux et comprend les deux arêtes de commande 2a, 2b.Le piston principal de commande est en outre pourvu de découpures radiales 2c reliant l'enceinte 6 du piston principal à la rainure externe périphérique 7 limitée par les deux arêtes de commande. Le piston principal de commande est guidé par une douille 8 fixe et rendue etanche par rapport au fluide dans le carter, la douille comprenant de son côté des alésages de liaison 8a coopérant avec l'arête de commande 2a du piston principal de commande. La somme des sections transversales libres de ces alesages de liaison 8a diminue progressivement en direction de la course de fermeture du piston principal de commande 2, c'est-à-dire en direction de la flèche 10.Dans la position de départ représentée pour le piston principal de commande 2, son arête de commande 2a libère approximativement la totalité de la section transversale des alésages de liaison 8a de sorte que le fluide de travail peut s1 écouler sans être étranglé du côté de la haute pression H vers le côté de la basse pression N de la soupape. En direction de l'enceinte de commande 12, le piston principal de commande 2 comprend un prolongement 2d en forme de douille qui sert au guidage du piston 13 et constitue avec lui l'enceinte d'amortissement 17.Le piston 13 présente dans un alésage borgne axial 14 un étranglement 15 qui relie l'enceinte 17 du piston, constituant l'enceinte d'amortissement limitée par le prolongement en forme de douille 2d et le piston 13 avec l'enceinte de travail 12 du piston principal de commande 2 par l'intermédiaire de l'alé- saye radial 18 relié à l'alésage borgne 14, et constitue le dispositif d'amortissement avec les éléments constituant l'enceinte d'amortissement et qui agissent dans les deux sens du mouvement du piston principal de commande. Le piston 13 comprend un prolongement 13a pourvu d'une surface d'appui arrondie 13b ainsi qu'une surface de réception 13c destinée à un disque à ressort 19. Le disque à ressort s'appuie par l'une de ses extrémités sur un ressort de pression 20 dont l'autre extrémité s'appuie sur une surface radiale 2e da piston principal decommande 2. Du fait de la force exercée par ce ressort de pression, la surface d'appui 13b du prolongement 13a du piston 13 est maintenue en liaison positive par l'intermédiaire du disque à ressort 19 avec le disque de butée fixe 22, et applique une charge au piston principal de commande en direction de l'ouverture.Dans la position ouverte représentée du piston principal de commande, celui-ci s' appuie par son côté frontal de forme circulaire 13f sur la surface radiale dirigée vers l'intérieur 11b de la douille de butée Il. Dans le cas d'une brusque élévation de la pression sur le côté de la basse pression N, le piston principal de commande ne peut se déplacer brusquement en direction de l'enceinte de commande 12, mais seulement avec une vitesse qui est déterminée par le déplacement du fluide se trouvant dans l'enceinte 17 du piston qui passe par l'étranglement 15 pour parvenir dans l'enceinte de commande 12.De cette enceinte de commande 12, ce fluide s'écoule, avec le fluide de commande qui se dirige par la soupape de limitation du courant 50 au moyen des canaux d'entrée et de sortie 51, 52 du côté de la haute pression H vers l'enceinte de commande 12, en passant par le canal 23 pour parvenir dans l'espace annulaire 24 de la soupape pilote 3, et de là en passant par l'alésage borgne 25 et par l'alésage longitudinal à étages 22 en liaison avec ce dernier qui comprend un siège de soupape 27 de l'organe 28 du siège de soupape, ainsi que par l'organe de fermeture 29 soumis à la sollicitation de l'électro-aimant et maintenu en position ouverte par le fluide de commande arrivant par la soupape de limitation du courant 50, pour parvenir jusqu'à l'enceinte de soupape 30. De l'enceinte de soupape 30, l'huile de commande s'écoule finalement par l'intermédiaire des découpures longitudinales 29a de l'organe de guidage 29relié à l'organe de fermeture dans l'enceinte collectrice 31 et de là par l'interme- diaire des canaux 32, 33 jusqu'au canal 34 relié au réservoir et comprenant le raccord y.Dès que le piston principal de commande 2 est deplacé suffisamment en direction de l'enceinte de commande 12 du fait d'une élévation de la pression sur le côté de la basse pression N et à l'encontre de la force du ressort de réglage 20 ainsi qu'à l'encontre de la pression de commande fixée et agissant dans l'enceinte de commande 12 par l'intermédiaire de la force ap plique par ltélectro-aimant deréglage 4 à la soupape pilote 3, et ceci jusqu'à ce que son arête de commande 2b dépasse l'arête de commande fixe 36 et que de ce fait soit reliée la rainure circulaire 7 du piston principal de commande à la rainure circulaire 37 de la douille 8, tandis que grâce à la partie 2g du piston principal de commande les décou- purges 8a de la douille sont fermées et que la liaison entre le côté de la haute pression et celui de la basse pression est interrompue, le fluide de travail sa' écoule directement du côté de la basse pression dans l'enceinte de commande 12 et parvient de là, comme le fluide déplacé de l'enceinte d piston 17, et avec le fluide de commande s'écoulant sans être étranglé par la soupape limitatrice de courant du côté de la haute pression H dans l'enceinte de commande 12 en passant par la soupape pilote 4, jusqu'au réservoir, ce qui permet au fluide de travail de passer de la gorge circulaire 37 de la douille 8 par des alésages radiaux 2h et des alésages axiaux 2i reliés à ces derniers et pratiqués dans le piston principal de commande jusqu'à l'enceinte de commande 12. Dès que la liaison est réalisée entre le côté de la basse pression et l'enceinte de travail du fait que l'arête de commande 2b du piston principal de commande a dépassé l'arête de commande 36, la durée de l'abaissement de la pression sur le côté de la basse pression est considerablement raccourcie par la circulation non étranglée du fluide de travail en direction de la soupape pilote et de là jusqu'au réservoir, ce qui limite nettement des oscillations du corps de soupape principal du fait du dispositif d'amortissement particulier qui est en liaison avec les ouvertures 8a de coupe transversale progressive de la douille 8 qui relient le côté de la haute pression au côté de la basse pression. La fcrcede 'e'lectroaimant qui étermine la force de réglage sur le côté de la basse pression est transmise te armature 40 de ltélectro-aimant à l'organe de fermeture 29 par l'intermédiaire de la tige de guidage 41 reliée à celle-ci et comprenant la bille de pression 42. Du fait que le côté de la basse pression doit être relié au raccord y relié au réservoir par l'intermédiaire de la seconde arête de commande 2b du piston principal de commande, on peut obtenir avec une soupape réductrice à deux voies et des moyens simples une fonction à trois voies et de ce fait un élargissement de son domaine d'application, sans qu'il soit nécessaire de modifier la disposition normalisée des raccords de la soupape réductrice. REVENDICATIONS. 1. Soupape réductrice à deux voies à soupape pilote, comprenant des raccord normalisés destines n la haute pressionet à la basse pression, ainsi qu'un raccord destiné à l'évacua- tion de l'huile de commande provenant de la soupape pilote, et un dispositif amortisseur pour le piston principal de commande qui est constitué sous forme d'un piston creux, caractérisée en ce que le piston principal de commande (2) comprend à côté d'une première arête de commande (2a) une seconde arête de commande (2b) qui, lorsqu'elle est soumise a' un déplacement du piston principal de commande (2) audelà de sa position de fermeture, établit une liaison du côté de la basse pression (N) avec l'enceinte de commande (12) du piston principal de commande qui est en liaison avec l'enceinte (24) de la soupape pilote (3), le dispositif d'amortissement étant constitué par une enceinte (17) de piston constituant une enceinte d'amortissement coopérant avec un piston (13) et un étranglement (15) reliant cette enceinte du piston avec l'extérieur, la partie (2d) ou le piston (13) qui constitue l'enceinte du piston constituant une partie intégrante fixe du piston principal de commande (2), et la première arête de commande (2a) du piston principal de commande coopérant par des alesages de liaison (8a) de section transversale de passage progressive entre le côté de la haute pression (H) et celui de la basse pression (N) de manière que lorsque la course de fermeture du piston principal de commande augmente, leur ouverture en section transversale diminue progressivement. 2. Soupape réductrice à deux voies à soupape pilote selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte (17) du piston du dispositif d'amortissement est constituée par un prolongement (2d) du piston principal de commande en forme de douille et s'étendant en direction de l'enceinte de commande (12) du piston principal de commande (2) et en ce que le piston (13) guidé dans le prolongement en forme de douille et limitant l'enceinte du piston vers l'exté- rieur est soumis à la sollicitation d'un ressort de pression (20) en direction de la sortie, s'appuie sur une surface d'appui (22) fixe disposée dans l'enceinte de commande du piston principal de commande, et comprend l'étranglement (15) constituant la liaison entre l'enceinte du piston et l'enceinte de commande. 3. Soupape réductrice à deux voies à soupape pilote selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, en direction de l'enceinte de commande (12), sont aménages à l'arrière de la seconde arête de commande 12b) du piston principal de commande (2) et à sa périphérie des alésages (2h) en direction radiale qui sont reliés à des alésages (2i) aménagés axialement et débouchant dans llen- ceinte de commande (12) du piston principal de commande, alésages qui, dans la position de commande de la seconde arête de commande (2b) du piston principal de commande, sont en liaison avec une rainure périphérique (37) du carter constituant l'arête de commande fixe (36), et dirigent le fluide de travail en direction de 11 enceinte de commande (12).