Brevet FR2487936A1 — publié le 19820205

DISPOSITIF DE LAMINAGE La présente invention concerne les dispositifs de laminage, et plus particulièrement ceux qui peuvent être réglables, notamment en vue de leur application dans des systèmes comme les- amortisseurs oléopneumatiques ou fluidiques. Il existe déjà des dispositifs de laminage, mais ils sont d'une réalisation assez complexe pour donner de bons résultats, et surtout, ne permettent pas une intégration facile dans d'au- tres systèmes, et une bonne maintenance. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser un dispositif de laminage fluidique d'une conception simple, compact et facile à usiner, tout en donnant néanmoins de bons résultats, c'est-à-dire d'une part, laminant parfaitement un fluide et, d'au- tre part, pouvant évacuer les calories dues à un éventuel échauffement du fluide. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un dispositif de laminage caractéri- sé par le fait qu'il comprend - un corps - un logement en creux dans ledit corps - une chemise délimitant dans ledit logement au moins une première et deuxième chambres - des moyens pour amener du fluide dans ladite première chambre - un siège réalisé sur ladite chemise et compor- tant au moins un orifice pour mettre en communi- cation lesdites première et deuxième chambres - un clapet déplaçable à l'intérieur de ladite chemise pour coopérer avec ledit siège, celui- ci étant déplaçable entre deux positions dites ouverte et fermée de l'orifice - des moyens pour évacuer le fluide de ladite deuxième chambre des moyens pour exercer une force sur ledit clapet tendant à le maintenir dans la position fermée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description suivante, donnée en regard du des- sin amené à titre illustratif mais nullement limitatif dans lequel la figure unique représen- te vu en coupe un mode de réalisation d'un dispositif de laminage selon l'invention. Le dispositif de laminage illustré en coupe sur la figure comprend un corps 1 en un matériau ayant de préférence une bonne conductibilité thermique afin d'évacuer les calories du fluide à laminer ou laminé. Ce matériau peut être par exemple de la fonte ou de l'aluminium. Dans ce corps 1, est usiné en creux un logement 2 de forme cylindrique. Dans ce logement est glissée une chemise 3 dont la surface extérieure comporte un certain nombre de joints qui coo- pèrent avec la paroi 4 du logement 3 pour déli- miter un certain nombre de chambres qui seront définies ci-après. La chemise supporte, sur une première partie en saillie 5, un premier joint 6. Aussi, ce joint 6, la partie 7 de la paroi de la chemise 3 et le fond 8 du logement délimitent une pre- mière chambre 9 d'une seconde 10. Cette chambre comporte des moyens d'amenée d'un fluide repré- sentés par l'ouverture 1i percée dans le fond 8 du logement. Un deuxième joint 12 sur une surépaisseur 13 délimite une chambre annulaire 14 faisant partie intégrants de la deuxième chambre 10; cependant cette chambre communique avec l'intérieur 15 de la chemise 3 par un ou plusieurs orifices 16. Cette chambre annulaire 14 communique à l'exté- rieur du corps 1 par une traversée 17 consti- tuant des moyens pour évacuer le fluide de la deuxième chambre 10. La chemise 3 comporte à son extrémité 18 une paroi 19 qui, dans ce mode de réalisation, comporte une partie cylindrique, coaxiale au logement et portant un ou plusieurs orifices 20. Cette paroi 19 constitue un siège de forme"à cage avec lequel peut coopérer un clapet coulis- sant 21, pour former avec ce siège un moyen de commande du passage du fluide de la première chambre 9 à la seconde 10. Dans ce mode de réalisation, la paroi 19 com- porte un épaulement 22 permettant de bien solidariser l'ensemble de la chemise 3, c'est- à-dire la paroi 7 et la paroi 19, formant siège. L'espace annulaire 23 est en communication avec l'intérieur de la chemise et la chambre annulaire 14 par des orifices de communication 24. Dans ce mode de réalisation, le clapet 21 com- porte une collerette 25 coulissant dans la chemise 3 et un picot 26 opposé à la tête 27 du clapet 21, la collerette comportant des ori- fices continuant les orifices 24. La chemise 3 comporte une embase 28 permettant de fermer la deuxième chambre 10 et qui solida- rise avec l'aide de moyens de fixation (non représentés) celle-ci au corps 1-o Entre cette embase 28 et la collerette 25 du clapet 21 est disposé un ensemble de ressorts 29, 30, exerçant de ce fait une force-sur le clapet 21 tendant à le maintenir dams la posie Lion dite "fermeture" des orifices 20 et de ce fait de le ramener à cette position quand, comme il sera explicité ci-après, le clapet est dépla- cé vers une position dite ouvertures' des ori- fices 20. L'ensemble des éléments décrits constitue- Sn dis= positif de laminage qui fonctionne de la façon suivante. Le fluide a laminer est amené par le conduit 1l et pénètre dans la chambre 9. Il exerce sur la tête 27 du piston 21 une force qui tend à le pousser à l'encontre de l'ensemble des ressorts 29, 30. Le fluide passe à travers les orifices calibrés , puis à travers l'espace annulaire 23, les orifices 24 sur le siège et la collerette, l'espace 15 intérieur de la chemise 3, les ori- fices 16, la chambre 14, et s'écoule alors vers l'extérieur par le conduit 17. On conçoit que l'amortissement de l'écoulement du fluide est fonction, entre autre, de la force des ressorts de rappel 29, 30, et des orifices 20. Il est donc possible de choisir au préalable ces éléments et même réaliser les orifices en nombre, diamètre et forme de passage pour ob- tenir une loi donnée. Comme il a déjà été dit, les ressorts tendent à repousser le clapet dans la position dite ferme- ture pour obstruer les orifices et freiner de ce fait l'écoulement du fluide pour obtenir un amor- tissement qui peut même être complet quand le clapet reprend sa position de fermeture comme re- présenté sur la figure. Cependant, dans certaines applications, il peut être nécessaire de limiter les orifices de pas- sage pour augmenter par exemple le temps d'amor- tissement et/ou faire varier cette amortissement en cours de fonctionnement, en faisant varier la force de rappel du clapet dans la position de fer- meture. Pour cela, l'embase 28 comporte un alésage cylin- drique 41 dans lequel peut se mouvoir un piston 42 comportant une tige émergeante 43 dans l'axe de déplacement du clapet 21 et plus particulière- ment du picot 26. Cette tige émerge à travers un passage 44 qui peut être étanche au moyen du joint 45. Le piston 42 partage le volume cylindrique 41 en deux espaces, à la manière d'un vérin 46, 47. Ces deux espaces 46, 47 sont alimentés à leurs extrémités opposées par, respectivement, deux conduits 48 et 49 pouvant amener et évacuer un fluide de commande qui sera défini ci-après. Les dimensions notamment du cylindre et la lon- gueur de la tige 43 sont définies pour que, lors- que le piston 42 est le plus près du clapet 21, cette tige soit juste au contact du picot 26 et que, dans cette position, le clapet soit dans la position fermeture des orifices 20. Les deux conduits 48 et 49 comportent respecti- vement des percées 50, 51, dans le corps 1, des chambres annulaires 52, 53, autour de la chemise 3, délimitées par des joints 54, 55, et des tra- versées 56, 57 de l'embase 28 qui débouche res- pectivement aux deux extrémités du volume cylin- drique. Ce dispositif de laminage comportant les moyens décrits ci-dessus fonctionne de la façon suivan- te. Si l'on veut par exemple limiter la section de passage possible des orifices pour augmenter le temps d'amortissement, il est possible de con- necter les deux conduites 48, 49, à une source de fluide incompressible comme de l'huile et positionner le piston 42 pour que le déplacement du clapet soit limité par le picot 26 venu buter contre la tige 43 et que, alors dans cette posi- tion, le clapet 21 ne découvre que le nombre d'orifices 20 correspondant à la section de pas- sage voulue pour le fluide à laminer. Par contre, dans certains cas, il peut être né- cessaire de faire varier la force exercée sur le clapet dans le même temps qu'il commande le lami- nage. Pour cela, la conduite 48 est laissée libre (elle pourrait même être reliée à l'intérieur de la deuxième chambre 10 mentionnée précé- demment) et la conduite 49 est connectée à une source de fluide compressible commandable notam- ment en position, pour constituer dans l'espace 46 en-dessous du piston 42 un moyen élastique équivalent à un ressort à raideur variable et commendable. Il est à noter que les ressorts 29,30 peuvent être éventuellement supprimés ou alors exercer leur force en s'additionnant à celle du fluide com- pressible qui permet alors de soumettre le cla- pet à une force même quand celle donnée par le fluide compressible est nulle. Bien entendu, comme dit précédemment, le fluide laminé est souvent chaud, pour cela le corps 1 comporte des moyens pour évacuer les calories et faciliter le refroidissement du fluide. Il est réalisé de préférence en un matériau bon conduc- teur de la chaleur et même aussi comporte des ailettes de refroidissement 60. REVENDICATI 0 NS 1/ Dispositif de]aminage, caractérisé par le fait qu'il comprend: - un corps(1) - un logement en creux(.)dans ledit corps (1) - une chemise (3) délimitant dans ledit logement (2) au moins une première (9) et deuxième (10) chambres - des moyens (11) pour amener du fluide dans la- dite première chambre (9) - un siège (18,19) réalisé sur ladite chemise (3) et comportant au moins un orifice (20) pour met- tre en communication lesdites première (9) et deuxième (10) chambres - un clapet déplaçable (21) à l'intérieur de ladite chemise (3) pour coopérer avec ledit siège (18,19) ledit clapet étant déplaçable entre deux positions diotes ouvo:rte et fermée do l'orifice (20) - des moyens pour évacuer (14,15,16,17) le fluide de ladite deuxième chambre (10), et, - des moyens (20,30, 41,42) pour exercer une force sur ledit clapet (21) tendant à le maintenir dans la position fermée. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il comporte des moyens pour limiter le déplacement dudit clapet (43,42). 3/ Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé par le fait que lesdits moyens pour limiter le déplacement dudit clapet sont commandables. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé par le fait que lesdits moyens commandables pour limiter le déplacement dudit clapet compor- tent une butée (43) solidaire d'un piston (42) de vérin apte à être alimenté (48,49) par une source de fluide incompressible, ladite butée (43) se situant sur le trajet de déplacement dudit clapet (26,21). / Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour exercer une force sur ledit clapet sont commandables. 6/ Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé par le fait que lesdits moyens comportent une butée (43) ladite butée étant apte à coopé- rer avec ledit clapet (26,21), un piston (42) lié à ladite butée (43) coulissant dans un cy- lindre (41) et des moyens (48,49) pour alimenter ledit cylindre (41) en fluide. 7/ Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé par le fait que ledit fluide est compres- sible. 8/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour exercer une force sur ledit clapet comportent en plus au moins un ressort (29,30) prenant appui sur une de ses extrémités sur ledit clapet (25,21) l'autre extrémité étant reliée à un point de référence (28). 9/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit orifice est constitué d'un ensemble d'orifices élémentaires dont le nombre, la section et la répartition sont déterminés en fonction d'une loi donnée.