Brevet FR2444187A1 — publié le 19800711

La présente invention concerne un ensemble de distributeurs destiné à produire des débits sensiblement égaux dans chacun de deux parcours d'un fluide. Dans un système actionné par la pression d'un fluide et qui comporte deux éléments qui doivent être déplacés simultanément et à la même vitesse, il est fréquemment plus avantageux que chaque élément soit déplacé par un vérin respectif au lieu d'asservir mécaniquement un des éléments à l'autre. Lorsque les vérins respectifs prévus sont identiques, il est nécessaire qu'ils soient alimentés par des débits de fluide identiques. Dans certains systèmes actionnés par pression de fluide, par exemple les déflecteurs de poussée des turbi nea à gaz, il est nécessaire que les deux éléments se déplacent simultanément à une première vitesse dans un sens et à une seconde vitesse, différente de la première, dans l'autre sens. L'invention a donc pour objet de fournir un ensemble de distributeurs capable de fournir deux premiers débits de fluide sensiblement égaux dans un sens et deux seconds débits de fluide, différents des premiers mais sensiblement égaux entre eux, dans le sens inverse. Il peut être aussi nécessaire que l'ensemble de distributeurs intervienne pour limiter le débit dans les deux sens, la limite dans le premier sens étant différente de celle dans le second sens. I1 peut être nécessaire en outre que dans le cas où un des vérins précités vient à gripper, l'arrivée du fluide à l'autre vérin soit interrompue. Une forme d'exécution particulière de l'ensemble de distributeurs selon l'invention peut assurer ces fonctions de limitation du débit et d'interruption de l'arrivée du fluide. L'ensemble selon l'invention comprend à cet effet un premier et un second distributeur, chaque distributeur comportant un premier, un deuxième et un troisième orifice et un élément de commande de l'écoulement déplaçable de façon à augmenter ou diminuer le dit écoulement dans un parcours qui contient le premier et le deuxième orifice et à diminuer ou augmenter simultanément l'écoulement dans un parcours qui contient le premier et le troisième orifices des moyens de couplage reliant cinématiquement l'un à 1' autre les éléments de commande respectifs de façon qu'ils se déplacent simultanément à la même vitesse, des moyens pour relier les premiers orifices respectifs à des zones de pressions égales du fluide, et des moyens, qui réagissent à une différence entre une pression intermédiaire dans un parcours à travers le premier distributeur et la pression intermédiaire correspondante dans un parcours à travers le second distributeur pour solliciter les éléments de commande dans un sens où leur mouvement provoque une réduction de cette différence. Dans une forme d'exécution préférai, les moyens de couplage comprennent des moyens à ressort qui sollicitent les éléments de commande vers une position relative pré- déterminée. Dans une autre forme d'exécution, les moyens qui réagissent à la pression différentielle comprennent des premières surfaces sur les éléments de commande respectifs, les dites surfaces étant soumises chacune à l'une respective des pressions intermédiaires. Une forme d'exécution particulière comprend des moyens pour exercer une pression de fluide sur des secondes surfaces sur chacun des éléments de commande en vue de solliciter les dits éléments dans des sens opposés à ceux dans lesquels ils sont sollicités par les pressions intermédiaires. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure représente, à titre d'exemple non limitatif, un système de vérins à pression de fluide comprenant un ensemble de distributeurs selon l'invention. Comme on peut le voir dans cette figure, une paire de pistons de vérin identiques 10, 11 sont disposés de fa çon à communiquer un mouvement simultané à des éléments respectifs d'un appareil extérieur (non représenté). Une face de chacun des pistons 10, 11 est soumise à une pression qui peut être soit une pression d'alimentation Ps, soit une basse pression de retour Pr, la pression exercée étant commandée par un distributeur 12. L'autre face de chaque piston 10, Il est soumise à une pression de sollicitation, qui peut être aussi a pression d'alimentation Ps.Les tiges des pistons 10, Il fournissent la différence de surface indispensable entre les deux faces de chaque piston pour que celui-ci se mette en mouvement lorsqu'une meme pression unitaire s'exerce sur ses deux faces. La pression de sollicitation est exercée sur les pistons 10, 11 à travers un ensemble de distributeurs 13 selon 1' invention, la vitesse de déplacement des pistons dans chaque sens étant fonction du débit du fluide à travers 1' ensemble 13. Ce dernier est constitué par deux distributeurs identiques 14, 15, dont l'un 14 est maintenant décrit en détail. Le distributeur 14 comporte un corps 16 qui présente un premier, un deuxième et un troisième orifice, respectivement 17, 18 et 19. Un élément de commande 20 est monté coulissant dans le corps 16 pour commander simultanément le débit du fluide dans un premier parcours qui contient les orifices 17, 18 et dans un second parcours, qui contient les orifices 17, 19. La configuration de lté- lément de commande 20 est telle que celui de ses mouvements qui permet une augmentation du débit dans le parcours contenant les orifices 17, 18 permet simultanément une diminution du débit dans le parcours entre les orifices 17 et 19 et vice versa. Une tige 21 munie d'une collerette 22 coulisse longitudinalement à l'intérieur de l'élément de commande 20. Une autre collerette 23 sur la dite tige 21 empêche l'élément 20 de se séparer de cette dernière. Une autre tige 24 coulisse longitudinalement à l'intérieur de l'élément de commande du distributeur 15. Ce élément de commande est retenu sur la tige 24 entre une collerette 26 et une cage 27, de forme générale cylindrique, qui entoure l'extrémité de la tige 21 munie de la collerette 22. Un collier S8 coulisse sur la tige 21 et un ressort de compression 29 est monté entre ce collier et la collerette 22. Un autre ressort de compression 30 est monté entre la collerette 22 et l'extrémité de la cage éloignée de cette collerette. La collerette 22, la cage 27, le collier 28 et les ressorts 29, 30 sont logés dans une chambre 31 séparée de façon étanche des distributeurs 14, 15 par des parties des éléments de commande respectifs 20, 25. L'orifice 17 et l'orifice correspondant du distributeur 15 communiquent avec une source 32 de la pression d'alimentation Ps à travers des étrangleurs respectifs i dentiques X , 2 . La source communique aussi avec la cham- bre Les extrémités des éléments de commande 20, 25 qui sont éloignées de la chambre 31 sont exposées aux pressions qui règnent dans les compartiments respectifs 35, 36 des distributeurs 14, 15. Le compartiment 35 communi que avec l'orifice d'entrée 17 à travers un étrangleurs 37, tandis que le compartiment 36 communique avec l'ori- fice d'entrée correspondant dans le distributeur 15 par l'intermédiaire d'un étrangleur 38. Le fluide refoule par le déplacement du piston 10 s'écoule en direction de l'orifice 18 à travers un clapet anti-retour 40. Le fluide qui sort par l'orifice 19 peut s'écouler à travers un clapet anti-retour 39 pour déplacer le piston 10. Le fluide en direction et en provenance du piston il traverserespectivement les clapets anti-retour 41 et 42. -En service, la pression Ps peut être exercée sur les pistons 10, il au moyen du distributeur 12. Le fluide refoulé par la piston 10 suit le parcours qui contient le clapet anti-retour 40, les orifices 18 et 17 et l'étrangleur 33. Le fluide refoulé par le piston il suit le parcours qui contient le clapet anti-retour 42, les orifices correspondant aux orifices 18 et 17 et l'étrangleur 34. Les pistons 10, Il se déplacent donc à la même vitesse si le débit du fluide est le même dans ces deux parcours. Etant donné que les distributeurs 14, 15 sont identiques, lorsque les débits sont égaux, la pression à l'orifice 17 du distributeur 14 est égale à celle qui règne à orifice correspondant du distributeur 15. Les pressions dans les compartiments 25, 36 sont égales et les éléments 20, 25 ne quittent donc pas les positions qu'ils occupent respectivement dans la figure. Si, par exemple, le débit du fluide à travers l'orifice 17 est supérieur à celui à travers l'orifice correspondant du distributeur 15, la pression dans l'orifice 17 augmente et celle qui règne dans le compartiment 35 est supérieure à celle qui existe dans le compartiment . La tension initiale des ressorts ≈, 30 est choisie de façon qu'ils ne se compriment pas tant que les pressions dans les compartiments 35 et 36 ne diffèrent pas de la pression Ps dans la chambre 31 de valeurs supérieures à des valeurs prédéterminées. Dans ces conditions, l'augmentation de pression précitée dans le compartiment 35 oblige les deux éléments 20, 25 à se déplacer ensemble à la même vitesse vers la droite de la figure et, de ce fait, à provoquer simultanément une diminution de débit dans l'orifi- ce 18 et une augmentation de débit dans l'orifice correspondant du distributeur 15.Le déplacement conjoint des éléments 20 et 25 cesse dès que les pressions dans les compartiments 35, ffi sont égales, ctest-à-dire lorsque le débit est le même dans les deux parcours. On comprendra que si le débit du fluide refoulé par le piston Il est supérieur à celui du fluide refoulé par le piston 10, les deux éléments de commande 20 et 25 se déplacent conjointement vers la gauche de la figure jusqu'à ce que ces débits soient égaux. Lorsque l'obturateur du distributeur 12 se déplace pour soumettre une face de chaque piston 10, Il à la pression de retour Pr, l'autre face de ces pistons est soumise à la pression d'alimentation Ps à travers l'ensemble de distributeurs li et le clapet anti-retour respectif 39, 41.Si le débit dans le parcours qui contient l'étrangleur 22, les orifices 17 et li et le clapet li est supérieur à celui dans le parcours contenant l'étrangleur 34, les orifices correspondants dans le distributeur a et le clapet 41, la pression dans l'orifice li sera inférieure à ce qu'elle est dans l'orifice correspondant de ce distributeur LZ. La pression supérieure qui en résultera dans le compartiment 36 déplacera conjointement les éléments 20 et 25 vers la gauche de la figure pour diminuer le débit entre les orifices 17 et fl, ce déplacement cessant dès que les pressions et par conséquent les débits seront de nouveau égaux. Si le débit du fluide déplacé par les pistons 10 et Il à travers l'ensemble de distributeurs 13 dépasse une valeur prédéterminée, les pressions dans les compartiments li et 36 deviendront supérieures à la pression Ps dans la chambre 31 d'une valeur qui provoque la compression du ressort 29. Les éléments 20, 25 se déplacent alors l'un vers l'autre et diminuent simultanément le débit dans les deux parcours, ce qui a pour effet de diminuer la vitesse de déplacement des pistons.Si le débit de fluide qui s' écoule en direction des pistons 10, Il à travers l'ensemble fl dépasse une valeur prédéterminée, les pressions dans les compartiments tombent au-dessous de la pression d'alimentation Ps dans la chambre 31 d'une valeur qui provoque la compression 30, ce qui permet aux éléments 20 et 25 de s'écarter l'un de l'autre et de réduire simultanément les débits respectifs du fluide vers les deux pistons 10, 11. La tension initiale des pistons 29, 30 permet de régler différents débits, et donc différentes vitesses de piston pour chaque sens de déplacement des pistons. En outre, l'ensemble de distributeurs selon l'invention réagit à des différences de pression qui se produisent lorsque le mouvement d'un des pistons 10, 11 est interrompu par suite d'un mauvais fonctionnement, le dit ensemble intervenant alors pour interrompre l'écoulement en direction ou en provenance des deux pistons, suivant le cas. Si, par exemple, il y a grippage du piston 10 ou de l'appareil extérieur qui lui est associé, le fluide ne circule plus à travers le distributeur 14, dans un sens comme dans l'autre. La pression dans le compartiment 35 devient alors égale à celle qui règne dans la chambre 31 et l'élément 20 n'offre aucune résistance au déplacement de l'élément 25. Toute quantité de fluide traversant le distributeur 15 produit une pression différentielle agissant sur l'élément 25, de sorte que ce dernier se déplacera sans rencontrer d'opposition pour interrompre le courant de fluide à travers le distributeur 15. Le grippage du piston 10 provoquera donc l'arrêt du piston 11. I1 va de soi qu' inversement, le grippage du piston 11 provoquera l'arrêt du piston 10. - REVENDICATIONS 1. - Ensemble de distributeurs pour circuits de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un premier (14) et un second (15) distributeur, chaque distributeur comportant un premier (17), un deuxième (18) et un troisième (19) orifice et un élément de commande (20;25) de l'écoulement déplaçable de façon à augmenter ou diminuer le dit écoulement dans un parcours qui contient le premier (17) et le deuxième (18) orifice et à diminuer ou augmenter simultanément l'écoulement dans un parcours qui contient le premier (17) et le troisieme (19) orifice, des moyens de couplage (29,30) reliant cinématiquement l'un à l'autre les éléments de commande respectifs de façon qu'ils se déplacent simultanément et à la meme vitesse, des moyens pour relier les premiers orifices respectifs (17) à des zones de pressions égales du fluide, et des moyens, qui réagissent à une différence de pression entre une pression intermédiaire dans un parcours à travers le premier distributeur et la pression intermédiaire correspondante dans un parcours à travers le second distributeur pour solliciter les éléments de commande dans un sens où leur mouvement provoque la réduction de cette différence. 2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens qui réagissent à la pression différentielle comprennent des premières surfaces sur les éléments de commande respectifs, les dites surfaces étant soumises chacune à l'une respective des pressions intermé diaires. 3.- Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un étrangleur dans chacun des parcours. 4.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les étrangleurs comprennent un étrangleur (33;34) dans chacun des moyens qui relient les premiers orifices aux zones de pressions égales. 5.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 a 4, caractérisé en ce que les moyens de cou plage comprennent des moyens à ressort (29,30), qui sollicitent les éléments de commande vers une position relative prédéterminée. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour exercer une pression de fluide sur des secondes surfaces sur chacun des éléments de commande en vue de solliciter les dits éléments dans des sens opposés à ceux dans lesquels ils sont sollicités par les pressions intermédiaires. 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens à ressort comprennent un premier ressort (29 pour solliciter les moyens de commande dans un premier sens de mouvement relatif et un second ressort (30) pour les solliciter dans un second sens de mouvement relatif.