Brevet FR2492941A1 — publié le 19820430

Dispositif limiteur de pression différentielle à clapets. L'invention concerne un dispositif limiteur de pression différentielle à clapets1 disposé entre deux canalisations de fluide. De tels dispositifs limitent la différence de pression qui règne entre les orifices d'entrée et de sortie d'un récepteur hydraulique (vérin linéaire ou rotatif, moteur) et limitent par voie de conséquence l'effort ou le couple fourni. Ils protègent donc les récepteurs et les circuits hydrauliques de contrôle des surpressions excessives et évitent les accroissements de couple préjudiciables à la durée de vie des organes mécaniques mus par le récepteur. Les limiteurs de pression sont donc particulièrement utiles dans les installations de commande de robots industriels ou de dispositifs de transfert de pièces. Une disposition classique d'un tel dispositif de limitation de pression différentielle consiste à utiliser deux limiteurs de pression branchés en parallèle sur les deux canalisations entre lesquelles la différence de pression doit être limitée. Chacun de ces limiteurs de pression limite la différence de pression (positive ou négative). Il y a donc deux lignes d'usinages entre les canalisations Lorsque l'on utilise des limiteurs de pression à étage pilote, on peut disposer les deux limiteurs de pression sur une même ligne d'usinage. Ces limiteurs de pression à étage pilote présentent néanmoins des temps de réponse plus longs que les limiteurs à action directe et entrainent des surpressions importantes en cas d'arrêt brutal (arrêt d'urgence par exemple) d'un récepteur entrainant une charge fortement inertielle. L'invention a pour but la réalisation d'un dispositif limiteur de pression différentielle au moyen de clapets à commande directe à faible temps de réponse, implantés sur une même ligne d'usinage et dont l'agencement à faible colt et d'encombrement réduit permet également la sélection de la plus forte des pressions qui règne dans les deux canalisations entre lesquelles se trouve le dispositif. Selon l'invention le premier et le deuxième clapet sont tournés vers deux sièges situés de part et d'autre d'un obturateur et sont respectivement munis d'un perçage dont une extrémité peut être fermée par ledit obturateur. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif ressortiront de la description d'exemples de réalisation non limitatifs de celui-ci en référence au dessin dans lequel - les figures li 2, 3 représentent une coupe longitudinale de 3 variantes de réalisation du dispositif - la figure 4 illustre l'implantation du dispositif dans un moteur hydraulique. Selon la figure 1, le dispositif limiteur de pression différentielle est monté entre deux canalisations A et B d'alimentation d'un récepteur hydraulique, dans lesquelles règnent respectivement les pressions PA et PB. Ce dispositif se compose d'un obturateur, tel qu'une bille 103 qui se déplace dans un fourreau 104, lui-même logé dans un alésage 105 qui réunit les canalisations A, B. Le fourreau lOi est rendu solidaire en translation et en rotation du corps lOG contenant les canalisations A, B et l'alésage 105.La bille 103 peut se déplacer selon l'axe de l'alésage 105 entre deux clapets 107, 107' appliqués contre les arêtes 108, 108' formant siègeBdu fourreau io4, par l'intermédiaire des deux ressorts 109, 109' qui sont en appui sur des rondelles 110, 110' et des anneaux élastiques intérieurs 111, lll'. Les clapets 107, 107' tournés vers leurs sièges respectifs 108, 108' et situés de part et d'autre de la bille 103, portent des perçages 112, 112' de diamètre inférieur à celui de la bille 103, mais suffisant pour laisser s'écouler le débit d'une canalisation vers l'autre, en cas d'ouverture de l'un des clapets 107, 107'.Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant - si la différence de pression (PA.- PB) reste inférieure à la pression de tarage des ressorts 109, 109', les clapets 107, 107' restent appliqués sur leurs sièges 108, 108' et aucun débit ne passe entre les conduits A et B. La bille 103 est appliquée contre l'orifice du perçage 112 du clapet 107 si PB PA ou contre l'orifice du perçage 112' du clapet 107' si PA > PB. - si la différence de pression (PA - PB) atteint la valeur de tarage des ressorts 109, 109' l'un des clapets 107, 107' se soulève de son siège. Par exemple, si PA > PB, la pression PA repousse la bille 103 contre le clapet 107' et écarte ce clapet de son siège 108'. Un débit s'écoule donc du conduit A au conduit B aux travers du perçage 112 ménagé dans le clapet 107, de l'espace entre la bille 103 et l'alésage du fourreau 104, au niveau du jeu entre le siège 108' et le clapet 107' et du jeu entre le clapet 107' et l'alésage 105. Un fonctionnement symétrique est obtenu pour PB > PA. On peut également, grâce à ce dispositif, sélectionner la plus élevée des pressions PA et PB. A cet effet, un perçage radial 114, dans le fourreau 104 ou dans la cavité située entre les clapets 107, 107' communique avec un canal 115 ménagé dans le corps 106. Cette fonction de sélection peut être utile pour alimenter des circuits annexes à partir de la pression, PA ou PB, la plus forte. Une variante du dispositif est proposée à la figure 2 où la bille 103 est remplacée par un piston 203 muni de deux extrémités 203 A, 203 B formant clapets. Le piston 203 se déplace axialement dans l'alésage 205 reliant les canalisations A et B. Le piston 203 est muni de rainures longitudinales, telles que 201, permettant le passage du fluide d'une canalisation à l'autre. Dans cette version, les clapets 207, 207' portent sur des sièges 208, 208' solidaires du corps 206. La section de passage offerte au fluide entre les sièges 208, 208r peut être plus importante que dans la variante précitée. Une troisième variante est représentée à la figure 3 où la bille 303 est logée à l'intérieur de la cavité 300 délimitée par les clapets 307 et 307'. Lorsqu'un de ces deux clapets s'ouvre (exemple 307), un débit s'écoule de la canalisation B à la canalisation A au travers du per çage 312' percé dans l'axe du clapet 30;'. du jeu entre les parois de la cavité 301' ménagée dans le clapet 307' et la ville 303 et du jeu entre le clapet 30/ et son siège 308. A titre d'exemple, la figure 4 montre l'implantation du dispositif. représenté à la figure 1. dans un moteur hydraulique dlassers-is-ement. Le dispositif précédemment décrit est situé entre les canalisations 401, 402, 403 d'une part et 401', 402'. i03' autre part qui relient entre elles les orifices Ci, C2 d'un organe de comnande, tel qu'une servovalve et les lumières de distribution 404, 405 du noteur r.ydrau- lique. Le dispositif autorise donc. lorsque la différence de pression PA - PB excède la valeur préréslée par le tarage des ressorts 109, 109' une communication entre les lumières de distribution 404 et 405 La limitation de la différence de pression PA - PB entraine celle du couple fourni par le moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif limiteur de pression différentielle à clapets (107, 107 - 207, 207' - 307, 307') qui possède un premier siège (108, 208, 308) contre lequel un premier clapet (107, 207, 307) faisant face au siège est poussé par la force d'un ressort, un deuxième siège (108', 208', 308') contre lequel un deuxième clapet (107', 207', 307') faisant face au siège est poussé par la force d'un ressort, carabtérisé par le fait que le premier et le deuxième clapet (107, 107' - 207, 207' - 307, 307') sont tournés vers leurs sièges respectifs situés de part et d'autre d'un obturateur (103 - 203 - 303) et sont respectivement munis d'un perçage (112, 112' - 212, 212' - 312, 312') dont une extrémité peut être fermée par ledit obturateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'obturateur est une bille (103). 3. Dispositif. selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'obturateur est un piston (203) dont les extrémités sont conformées en un clapet (203 A, 203 B) et dont le corps porte des rainures (205) de passage de fluide. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les deux clapets (107, 5 107' - 207, 207' - 307, 3071) sont séparés par une cavité dans laquelle débouche au moins un canal (115, 215, 315) de liaison du dispositif aux composants annexes.