Brevet FR2461878A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne un dispositif régulateur d'alimentation à relier à une source de fluide sous pression pour assurer l'envoi contrôlé de ce fluide à un réseau de fluide sous pression et la mise sous pression de fluide du réseau, comportant un étranglement interposé entre la source de fluide sous pression et le réseau de fluide sous pression et destiné à faire en sorte que la hausse de pression soit relativement lente et pour éviter des coups de bélier suscepti bleus d'endommager le matériel ou daffecter des objets et personnes situés dans le voisinage du réseau. Par exemple, pour l'envoi d'air comprimé à un réseau pneumatique, il est souhaitable qu'un tel dispositif assure une montée de pression contrôlée, pour éviter que des vérins ou d'autres organes d'utilisation ne décrivent des mouvements brusques sous l'effet d'un coup de bélier. Lorsqu'un réseau pneumatique est demeuré dépressurisé pendant un certain temps, par exemple au cours d'un week-end, il peut arriver en effet que des pistons de vérin ou organes analogues aient atteint des positions telles que lors d'une brusque hausse de pression ils ne subissent aucune contre-pression susceptible de provoquer des mouvements saccadés incontrôlés. a présente invention a pour objet de réaliser un dispo sitif régulateur d'alimentation fiable du genre décrit cidessus, apte à assurer l'envoi contrôlé, sans risques, de flui de sous pression à un réseau de fluide sous pression. En prin- cipe, ce but est atteint selon l'invention grâce au fait que le dispositif comprend une valve qui, lorsque du fluide sous pression arrive de ladite source, agit pour déceler la pression régnant en amont et en avant dudit étranglement et pour assurer le franchissement en dérivation de l'étranglement lorsque la pression croissante régnant en aval de ltétrangle ment atteint une proportion préfixée de la pression régnant en amont de ce dernier.Selon un mode de réalisation préféré, ladite valve comprend un tiroir qui présente une première face de piston située en amont de l'étranglement et une seconde face de piston située en aval de l'étranglement, les première et seconde faces de piston étant dirigées à l'opposé et présentant des aires efficaces ajustées conformément à ladite proportion de pression préfixée, de sorte que, quand le rap port de pression préfixé apparaît, le tiroir est manoeuvré pour assurer le franchissement en dérivation de l'étranglement On va maintenant décrire à titre d'exemple un mode de réalisation préféré du dispositif régulateur d'alimentation selon l'invention, illustré schématiquement par le dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente schématiquement un circuit comportant un dispositif régulateur d'alimentation selon l'invention, qui comprend une valve d'inversion et une valve marche-arret - la figure 2 est une vue schématique en coupe médiane montrant un tiroir incorporé au dispositif, un étranglement et une valve d'inversion coopérant avec le tiroir. Le réseau pneumatique représenté sur la figure 1 comprend une source de fluide sous pression 1, un étranglement 2 relié à cette source, une valve-tiroir 3, reliée en parallèle à la soupape d'étranglement, dont le tiroir se déplace en réponse aux pressions régnant en amont et en aval de l'étran- glement, une valve d'inversion 4 coopérant avec la valvetiroir 3 et une valve marche-arrêt 5. La valve d'inversion 4 est une valve à trois orifices et à deux sièges présentant des orifices d'entrée 41 et de sortie 42, 43.L'un des orifices de sortie, 42, est relié (par un conduit 6) au réseau pneumatique (qui comprend un ou plusieurs organes d'utilisation, tels que vérins pneumatiques ou analogues) que doit alimenter la source de fluide sous pression 1, tandis que le second orifice de sortie, 43, est relié à une sortie d'échap- pement par un conduit 7, éventuellement avec interposition d'un étranglement non représenté. Pour la position de la valve 4 représentée sur la figure 1, le réseau pneumatique n'est pas sous pression du fait qu'il communique avec la sortie d'échappement par les conduits 6 et 7.Si par contre la valve marche -arrêt est amenée dans sa position représentée, la valve d' inversion 4 prend son autre position, non représentée, de sorte que le réseau pneumatique est alimenté à partir de la source d'air comprimé 1 à travers l'étranglement 2, l'orifice d' entrée 41, l'orifice de sortie 42 et le conduit 6, le conduit de sortie 7 étant hors circuit. Le rôle de l'étranglement 2 est de limiter le débit d'air comprimé pendant la montée de la pression. Toutefois, l'effet d'étranglement provoque une perte de charge pendant le fonctionnement du réseau, ce qui est désavantageux, et il y a donc lieu de remédier à cet inconvénient. Suivant l'invention, la valve-tiroir 3 coopère avec 1' étranglement 2 de manière à faire franchir en dérivation cet étranglement 2 quand le réseau est rempli d'air, c'est-à-dire quand la pression croissante régnant dans le réseau d'air comprimé (et donc dans le conduit 6) atteint une proportion préfixée de la pression régnant en amont de l'étranglement 2, c'est-à-dire dans le conduit arrivant de la source d'air comprimé 1. Comme symbolisé en traits interrompus en 8 et en trait plein en 9 sur la figure 1, la valve-tiroir 3 décèle la pression régnant en amont de l'étranglement 2 et en aval de la valve d'inversion 4, d'une manière qu'on exposera en détail. La figure 2 représente à titre d'exemple une unité constituée par la valve-tiroir 3, l'étranglement réglable 2 et la valve d'inversion 4. Cette dernière, de structure connue en soi, comprend un obturateur 45 monté dans une enveloppe 45 et qui coopère avec deux sièges de valve 46, 47 de manière à établir une communication soit entre les orifices 41 et 42, soit entre les orifices 42 et 43. Un ressort de compression 48 tend à maintenir l'obturateur 45 repoussé vers la droite comme représenté mais, lorsqu'une pression de commande s'applique à partir de la valve 5 (figure 1) à un orifice de commande 49, l'obturateur prend une position inverse de décalage vers la gauche non représentée, établissent une communication entre les orifices 41 et 42. La partie basse de l'unité représentée sur la figure 2 comprend une enveloppe 34 qui contient, d'une part, l'étranglement réglable 2 reliant un orifice d'entrée 30 à un orifice de sortie 31, en communication directe avec l'orifice d'entrée 41 de la valve d'inversion 4 et, d'autre part, un tiroir 35 mobile entre deux positions extremes et dont les extrémités forment deux pistons 36, 37, respectivement exposés en sens opposés aux pressions d'air régnant dans l'orifice d'entrée 30 et dans l'orifice de sortie 42 de la valve d'inversion (à travers un canal 9 indiqué en traits interrompus sur la figure 2). En outre, le tiroir 35 présente une partie médiane 38 légèrement épanouie en contact étanche avec un alésage 39 ménagé entre l'orifice de sortie 31 et le canal qui relie la sortie d'échappement 43 de la vanne d'inversion 4 au conduit de sortie 7. Le mode de fonctionnement du dispositif représenté est le suivant. A l'état initial (où le réseau pneumatique n'est pas sous pression), l'obturateur 45 et le tiroir 35 occupent les positions représentées sur la figure 2, ce qui fait comnuniquer le réseau pneumatique avec la sortie d'échappement à travers les conduits 6 et 7. Lors de la mise de la valve 5 dans la position représentée sur la figure 1, l'obturateur 45 est manoeuvré à travers l'orifice de commande 49 et prend sa position inverse gauche non représentée pour établir une communication entre l'orifice d'entrée 41 et l'orifice de sortie 42 relié (par le conduit 6) au réseau pneumatique.L' air comprime s'écoule à un débit limité partir de la source d'air comprimé 1 à travers l'étranglement 2, de sorte que le réseau pneumatique se remplit lentement d'air, ce qui fait monter la pression d'air. En conséquence, il apparaît dans les orifices 31 et 42 et dans le canal 9 une pression accrue qui agit sur les faces de piston 36b, 38a et 37b, tandis que la pression d'alimentation s'exerce sur la face de piston 36a. Etant donné que l'aire efficace des faces de piston 37b + 36b - 38a est supérieure à celle de la face de piston 36a, le tiroir 35 passe, lorsqu'un certain rapport de pression se trouve atteint, dans sa position inverse gauche indiquée en traits mixtes, ce qui provoque le franchissement en dérivation de 1' étranglement 2, puisque l'orifice d'entrée 30 communique directement avec l'orifice de sortie 31. Dans l'exemple choisi, l'invertion de position apparaît quand la pression régnant dans le réseau desservi atteint approximativement 75 à 80% de la pression d'alimentation. Il est essentiel que la pression d'inversion de position représente une proportion relativement forte, à savoir d'environ 50% et, mieux, de 60 à 90%, de la pression d'alimentation.En effet, on a ainsi la certitude que les dispositifs incorporés au réseau pneumatique occupent des positions initiales correctes, même sous charge ou à 1' encontre de forces étrangères. Après inversion de la position du tiroir 35, le réseau pneumatique se remplit d'air comprimé arrivant à un débit sensiblement accru, ce qui assure l'établissement de la pression opératoire souhaitée. Par action sur la valve 5, on peut assurer une mise à l'arrêt en cas d'urgence en ramenant l'obturateur 45 à la valve d'inversion 4 dans la position représente tee, ce qui met le réseau pneun#tique en communication avec la sortie d'échappement à travers les conduits 6 et 7. En principe, le dispositif selon l'invention est aussi utilisable dans des réseaux hydrauliques. De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif régulateur d'alimentation, à relier à une source de fluide sous pression pour qu'il assure l'envoi con trôlé de ce fluide dans un réseau de fluide sous pression et une montée de pression dans ce réseau, comportant un étranglement interposé entre la source de fluide sous pression et le réseau de fluide sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte une valve (3, 35) qui, lors de l'arrivée de fluide sous pression à partir de ladite source (1), agit pour déceler les pressions régnant en amont (en 30) et en aval (en 31, 41) de l'étranglement (2) et pour assurer le franchissement en dérivation de cet étranglement quand la pression régnant en aval de ce dernier atteint une proportion préfixée de la pression régnant en amont de ltetranglement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valve comprend un tiroir (35) qui présente une première face de piston (36a) située en amont de l'étrangle- ment et une seconde face de piston (37b + 36b - 38a) située en aval de l'étranglement, ces première et seconde faces de piston étant dirigées à l'opposé et leurs aires efficaces étant ajustées conformément à ladite proportion. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une valve d'inversion (4) est montée entre ledit étranglement (2) et ladite seconde face de piston (37b). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valve d'inversion (4) est une valve à deux positions qui relie, dans l'une de ses positions, le réseau de fluide sous pression ( à travers un canal 6) à une sortie (à travers un canal 7) et, dans son autre position, l'étranglement (2) au réseau de fluide sous pression (à travers un canal 6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valve d'inversion (4) est placée sous la commande d'un dispositif marche-arrêt (5) qui peut servir aussi, de préférence, à assurer une mise à l'arrêt d'urgence.