Brevet FR2506966A2 — publié le 19821203

FR 2506966 A2 19821203 FR 8110921 A 19810602 Valve de régulation de la pression d'un fluide. La valve de régulation décrite dans le brevet principal doit, dans une application particulière dans laquelle elle est adoptée, être adaptée spécialement cette application pour permettre la constitution d'un circuit de commande å la fois efficace et d'un prix de revient peu élevé. L'application particulière qui a suscité cette adaptation est celle d'une pelle hydraulique. Dans une telle pelle, un moteur principal, généralement du type "Oiesel", entraîne les pompes hydrauliques qui, a leur tour, refoulent le fluide sous pression vers les récepteurs. Lorsque le conducteur de la pelle arrête le moteur principal, l'engin se trouve dépourvu de source de fluide sous pression, ce qui est genant, car, par exemple, pour que la flèche puisse, sous l'effet de son propre poids, redescendre pour reposer sur le sol, il faut déplacer le distributeur de fluide de commande de son vérin d'orientation et le disposer dans la position dans laquelle ce vérin est relie a un réservoir sans pression.Or, le réglage de la position dudit distributeur est généralement realisé au moyen de petits vérins de réglage attelés au distributeur qui ne fonctionnent qu'alimentes en un fluide sous pression. L'absence de source de fluide sous pression après l'arrêt du moteur principal ne permet donc plus la commande de descente de la flèche. Pour rendre de nouveau possible la commande du dis tri- buteur, il faut donc equiper la pelle d'une pompe auxiliaire a main, qui, après l'arrêt du moteur principaL, devra pouvoir refouler du fluide sous une pression suffisante pour déplacer le distributeur de commande du vérin de flèche. Dans un circuit utilisant une valve analogue a celle du brevet principal, cette pompe refoule le fluide sous pression dans la valve qui devrait diriger ce fluide vers le vérin de réglage de position du distributeur. I1 se trouve par ailleurs que la communication entre ce vérin de réglage et le réservoir sans pression est réalisée en permanence par la restriction calibrée que comporte la valve. La permanence de cette communication rend impossible l'alimentation efficace du vérin de réglage de la position du distributeur. Il est possible de résoudre ce problème en prévoyant un accumulateur spécial de fluide sous pression de volume suffisant pour que, après avoir été chargé en fluide sous pression par la pompe auxiliaire main, alors reliée uniquement audit accumulateur de fluidc, la mise en communication de cet accumulateur de fluide avec le vérin de réglage de la position du distributeur provoque le déplacement de ce distributeur, malgré la fuite de fluide & travers la restriction calibrée de la valve. Cette methode efficace est coûteuse car elle exige d'avoir recours a un accumulateur spécial de fluide sous pression. Une autre méthode, tout aussi efficace, mais moins coûteuse, consiste, conformément a l'invention, a concevoir la valve de régulation de pression pour supprimer complètement la commu- nication du vérin de réglage de la position du distributeur avec le réservoir a travers ladite restriction calibrée, dans la position du tiroir de la valve dans laquelle la source de fluide sous pression est mise en communication avec ledit vérin de réglage de position. Ainsi, meme avec une pompe auxiliaire de faible débit, on parvient placer le distributeur de fluide ceci sans avoir recours un accumulateur de fluide sous pression. L'invention est donc relative 9 une valve de régulation de pression telle que définie dans le brevet principal, constituée notamment par - un corps de valve, - une enceinte d'admission d'un fluide sous pression, contenant un fluide avant régulation, - une enceinte d'échappement d'un fluide a la pression régulée inférieure a la pression régnant dans l'enceinte d'admission, - une enceinte de retour de fluide, généralement a un réservoir sans pression, contenant un fluide å une pression au plus égale, et généralement inférieure a celle de l'enceinte d'échappement, - un tiroir de régulation qui est monté mobile a l'intérieur d'un alésage dont est muni le corps de la valve et est susceptible d'occuper l'une des trois positions suivantes une première position dans laquelle ce tiroir, d'une part, met en communication l'enceinte d'échappement avec l'enceinte d'admission, un espace réglable étant ménagé entre ce tiroir et le corps de la valve, d'autre part, isole cette enceinte d'échappement de l'enceinte de retour, aux fuites près, s'écoulant, notamment, entre le tiroir et le corps de la valve, une deuxième position dans laquelle le tiroir met en communication l'enceinte d'échappement avec l'enceinte de retour, un espace réglable étant ménagé entre ce tiroir et le corps de la valve, et une position intermédiaire, dans laquelle, aux fuites près s 'écoulant, notamment, entre lui-meme et le corps de la valve, le tiroir isole l'enceinte d'échappement de l'enceinte d'admission, tout en ne réalisant pas la communication directe correspondant a sa deuxième position, - un organe de réglage de la position du tiroir comportant un poussoir, - un organe élastique disposé entre lesdits poussoir et tiroir, et - un moyen de mise en communication, dans la position intermédiaire du tiroir,de l'enceinte d'échappement avec l'enceinte de retour, qui constitue une restriction calibrée dont les dimensions sont choisies de maniere que le débit de fluide la traversant soit au moins égal la valeur maximale du débit de fuite s'écoulant de l'enceinte d'admission vers l'enceinte d'échappement alors que le tiroir est disposé dans sa position intermédiaire. Le moyen de mise en communication qui, dans ladite position intermédiaire du tiroir, établit la communication entre les enceintes d'échappement et de retour, supprime en outre cette communication dans ladite première position du tiroir. De manière préférée, ledit moyen de mise en communication est constitué par un conduit qui est ménagé dans le tiroir et qui comporte deux tronçons - un tronçon axial qui communique en permanence avec l'enceinte d'échappement, et - un tronçon radial qui, d'une part, communique en permanence avec le tronçon-axial, et dans la position intermédiaire du tiroir,avec l'enceinte de retour, et, d'autre part, dans la première position du tiroir, est obturé par l'alésage dans lequel est monté le tiroir. L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'a titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait reférence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est le schéma d'un circuit appliquant une valve conforme l'invention avec une coupe axiale de cette valve dans une première configuration du circuit - la figure 2 est une vue analogue i celle de la figure 1, du même circuit, mais dans une deuxième configuration de la valve et du circuit ; - la figure 3 est une coupe agrandie d'un détail de la valve des figures 1 et 2 ; et - les figures 4 et 5 sont des coupes de variantes de réalisation du tiroir de la valve des figures 1 et 2. Le dispositif hydraulique représenté sur la figure 1 comprend - une valve de régulation I, - un réservoir de fluide sans pression 2, - une pompe principale 3 qui est reliée, par son conduit d'aspiration 4,au réservoir 2, et, par son conduit de refoulement 6a, un distributeur de fluide 48 a deux positions, - un conduit 6b qui relie le distributeur 48 au raccord d'admission 5 dont est munie la valve 1, - un clapet de non-retour 53 qui, placé sur le conduit 6b, ne permet le passage du fluide que du distributeur 48 vers le raccord 5, - une pompe auxiliaire 49, å commande manuelle 50, qui est reliée par son conduit d'aspiration 51 au réservoir 2 et par son conduit de refoulement 52 la partie du conduit 6b, comprise entre le clapet de non-retour 53 et le raccord d'admission 5, - un clapet de non-retour 54 qui, placé sur le conduit 52, ne permet le passage du fluide que de la pompe auxiliaire 49 vers le raccord d'admission 5, - un conduit 67 qui relie le distributeur 48 au réservoir 2, - un clapet d décharge taré 7 qui est disposé sur un conduit 8 reliant le conduit de refoulement 6a au réservoir 2, - un conduit de retour de fluide 9 qui relie un raccord 13 d'évacuation du fluide, dont est munie la valve 1, au réservoir 2, - un vérin 10 de réglage de la position d'un distributeur de fluide à deux positions 55, vérin 10 qui constitue un circuit d'utilisation et qu'uu conduit lI relie a un raccord d'dchappement 12 du fluide a pression après régulation, - le distributeur 55 auquel un ressort 56 d'effet antagoniste de celui du fluide dans le vérin de réglage de position 10 est attelé, l'effet du ressort 56 étant de placer le distributeur dans sa deuxième position lorsqu'il est prepondérant, - un vérin de puissance 57 constituant par exemple le vérin de réglage de l'orientation de la flèche d'une pelle hydraulique dont le cylindre 58 est attelé 9 une structure fixe (telle que le chassies de la pelle de l'exemple cité), un piston 59, auquel est attelée une tige de piston 60, étant monté coulissant dans le cylindre 58 et définissant avec le cylindre une chambre de travail 61 du fluide, - une masse 62 qui est attelée a la tige de piston 60 et dont l'effet tend å chasser le fluide susceptible d'être contenu dans la chambre de travail 61 hors de cette chambre (cette masse 62 étant dans l'exemple cité constituée notamment par la flèche de la pelle), - un conduit 63 qui relie la chambre de travail 61 au distributeur 55, - un conduit 64 qui relie le distributeur 55 au réservoir 2. La valve de régulation 1 comprend - un corps de valve 14, - un alésage 15 ménagé l'intérieur du corps 14, - deux chambres 16 et 17, disposées, chacune, a une extrémité de l'alésage 15, - trois gorges qui sont ménagées dans le corps 14, débouchent chacune dans l'alésage 15 et sont disposées successivement de la chambre 16 jusqu'a la chambre 17 dans l'ordre suivant une gorge d'admission 18 qu'un conduit 19, interne au corps 14, relie en permanence au raccord d'admission 5, une gorge d'échappement 20 qu'un conduit 21, interne au corps 14, relie en permanence au raccord d'échappement 12, et une gorge d'évacuation 22 qu'un conduit 23, interne au corps 14, relie en permanence au raccord d'évacuation 13, - un conduit 24, interne au corps 14, qui relie en permanence la chambre 16 au conduit 23, - un conduit 25, interne au corps 14, qui relie en permanence le conduit 21 a la chambre 17, - un tiroir 26 qui est monté coulissant dans l'alésage 15 et qui comporte deux gorges 27 et 28 qui communiquent, dans la position occupée par le tiroir dans la figure 1, dite position intermédiaire, respectivement, la gorge 27 du tiroir avec la gorge d'admission 18 du corps et la gorge 28 du tiroir avec la gorge d'évacuation 22 du corps, - un poussoir 29 qui est monté coulissant dans le corps 14, coaxial 9 l'alésage 15, et qui comporte une face de poussée 30, - un premier ressort 31 qui est disposé l'intérieur de la chambre 16, entre deux coupelles 32, 33, respectivement montées aux extrémités du poussoir 29 et du tiroir 26, - un deuxième ressort 34 qui est disposé i l'intérieur de la chambre 17 entre l'autre extrémité 66 du tiroir 26 et le corps 14, et - un conduit interne au tiroir qui comprend un tronçon axial 35 communiquant avec la chambre 17, . un tronçon radial 36 reliant le tronçon axial 35 la périphérie de la partie 65 du tiroir 26 qui coulisse avec étanchéité dans l'alésage 15 et sépare la gorge 28 de l'extrémité 66 du tiroir disposée b l'intérieur de la chambre 17, et une restriction calibrée 37, disposee sur le conduit radial 36. Les deux positions du distributeur 48 correspondent - la première position a la mise en communication de la partie du conduit 6b située entre le clapet de non-retour 53 et le distributeur 48) du conduit 6a et du conduit 67, et - la deuxième position à la mise en communication des conduits 6a et 6b et a l'obturation du conduit 67. Les deux positions du distributeur 55 correspondent - la première position (figure 2) la mise en communication des conduits 63 et 64 et a la prépondérance de l'effet du ressort 56, et - la deuxième position (figure 1) a l'obturation des conduits 63 et 64 et a la prépondérance de l'effet du fluide sous pression dans le vérin de réglage 10. Revenant a la constitution de la valve 1, il convient de noter que cette constitution reprend entièrement celle de la valve de la figure 1 du brevet principal sauf la nouveauté que constitue la position de l'orifice 68 du tronçon radial 36, par lequel celui-ci débouche, non plus dans la gorge 28 mais la périphérie de la partie 65 du tiroir. De ce fait, les caractéristiques du fonctionnement exposé dans le brevet principal sont-conservées et il est fait un renvoi expres au brevet principal concernant ces caractéristiques en notant que les présentes figures 1 et 2 correspondent aux figures 1 et 2 du brevet principal respectivement. Par contre, doit être précisée, la partie de ce fonctionnement en rapport avec la nouveauté de la présente valve 1 : la position particulière de l'orifice 68. La figure 1 représente l'ensemble du dispositif avec le distributeur 48 placé dans sa première position, le distributeur 55 placé dans sa deuxième position, la pompe principale 3 refoulant dans le réservoir 2 et la pompe auxiliaire 49 n'étant pas en fonctionnement. De plus, le tiroir 26 de la valve 1 est placé dans sa position intermédiaire de non-communication directe de la gorge 20 avec la gorge 18 et avec la gorge 22. La figure 2 représente le dispositif avec les dis tri- buteurs 48 et 55 placés tous deux dans leur première position respective, la pompe principale 3 ne refoulant aucun fluide dans le conduit 6b, du fait qu'elle ne fonctionne plus, son moteur thermique d'entraine- ment ayant été arrêté. La pompe auxiliaire 49 est, par contre, entraînée (50) et refoule du fluide sous pression dans le conduit 19 & travers le raccord d'admission 5. La figure 3 représente, en trait continu, la position du tiroir 26 par rapport å la gorge 22, dans la configuration de la figure 1, une distance L1 séparant l'arrête supérieure de l'orifice 68 de l'arête inférieure 69 délimitant le fond de la gorge 22. Sur cette figure 3, on note également, représentée en trait interrompu, la position occupée par le tiroir dans la configuration de la figure 2, après un déplacement rendu possible par la définition même de la valve 1 d'amplitude L2 supérieure 9 la distance L1. Dans cette dernière configuration, le conduit 36 du tiroir 26 est obture, car l'orifice 68 est lui-même obturé par l'alésage 15 du corps de valve 14. Ainsi dans la configuration de la figure 2, le tiroir 26 met en communication (flèche G) les conduits 19 et 21 par l'inter- médiaire des gorges 18, 27 et 20 ; donc le refoulement de la pompe auxiliaire 49 avec le vérin de réglage 10. La gorge 20 est isole de la gorge 22 par la partie du tiroir interposée entre ces deux gorges et, de plus, la fuite de fluide qui s'échappait de cette gorge 22 a travers les conduits 35 et 36, dans la configuration de la figure 1, est supprimée par l'obturation de l'orifice 68 par l'alésage 15.Le fluide refoulé par la pompe auxiliaire 49 est donc dirigé en totalité vers le vérin de réglage 10 et, quel que soit le débit de cette pompe auxiliaire, parvient a placer le distributeur 55 dans sa première position. I1 est constaté que, malgré l'arrêt de la pompe principale 3, la chambre de travail 61 du vérin 57 a pu être mise en communication avec le réservoir 2, par les conduits 63, 64 et le distributeur 55, et que la masse 62, sous l'effet de son propre poids, a pu redescendre, ce qui était recherché. Naturellement on comprend également bien que la suppression de la fuite de fluide dans la configuration de la figure 2, indispensable pour l'obtention du résultat désiré dans l'application particulière proposée de la valve 1, est en outre avantageuse même lorsqu'en fonctionnement normal la pompe principale3 est en service (entraln8e, le distributeur 48 étant placé dans sa deuxième position). En effet, la suppression de cette fuite de fluide permet, d'une part, de consommer une énergie hydraulique inférieure par suppression de la perte d'énergie travers la restriction calibrée 37, d'autre part, de véhiculer la totalité du débit de fluide refoulé par la pompe 3 vers le vérin de réglage 10, ce qui diminue le temps de réponse du distributeur 55 a une commande de son déplacement etaccroîtcorréla- tivement la manoeuvrabilité du dispositif commandé par ce distributeur. Sur le plan réalisation, le tiroir 26 de la valve 1 peut être conforme au type représenté sur les figures 1 3, ou en variante au type de la figure 4 ou a celui de la figure 5. Dans la réalisation de la figure 4, le conduit radial a été dédoublé en deux tronçons 36a et 36b diamétralement opposés qui débouchent par leurs orifices respectifs 68a et 68b å la peri périe de la partie 65 du tiroir 26. L'équilibre du tiroir 26 dans l'alésage 15 est particulièrement satisfaisant dans ce type de réalisation, compte tenu des reactions diamétralement opposees des effets de la pression sur le tiroir. Dans la réalisation de la figure 5, l'orifice 68d du conduit unique 36 débouche dans une gorge circulaire 68c ménagée dans la périphérie de la partie 65 du tiroir 26. La également, l'équilibre du tiroir å l'intérieur de l'alésage 15 est satisfaisant. La nouvelle conception qui vient d'être decrite est également applicable 9 une valve telle que celle représentée sur la figure 4 du brevet principal. Au reste, l'invention n'est pas limitée aux réalisations représentées, maisen couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Valve de régulation de la pression d'un fluide fonctionnant par reduction de pression, selon l'une quelconque des revendications 1 4 du brevet français principal nO 80 16 040, et notamment constituee par - un corps de valve (14), - une enceinte (18) d'admission d'un fluide sous pression, contenant un fluide avant regulation, - une enceinte (20) d'échappement d'un fluide à la pression regulee inferieure à la pression regnant dans l'enceinte d'admission, - une enceinte (22) de retour de fluide, gen ralesent à un réservoir sans pression (2), contenant un fluide & une pression au plus égale, et généralement inferieure, à celle de l'enceinte d'echappement, - un tiroir de régulation (26), qui est monte mobile a l'intérieur d'un alesage (15), dont est muni le corps de la vulve, et est susceptible d'occuper l'une des trois positions suivantes :: une première position (figure 2), dans laquelle ce tiroir (26), d'une part, met en communication l'enceinte d'bchappement (20) avec enceinte d'admission (18), un espace réglable étant ménagé entre ce tiroir et le corps de la valve, d'autre part, isole cette enceinte d'échappement (20) de l'enceinte de retour (22), aux fuites près, s'écoulant, notamment, entre le tiroir (26) et le corps (14) de la valve, une deuxième position dans laquelle le tiroir (26) met en communication l'enceinte d'échappement (20) avec l'enceinte de retour (22), un espace reglable etant ménagé entre ce tiroir (26) et le corps (14) de la valve, et une position intermédiaire (figure 1) dans laquelle, aux fuites près s'écoulant, notamment, entre lui-meme et le corps de la valve, le tiroir (26) isole l'enceinte d'échappement (20) de l'enceinte d'admission (18), tout en ne réalisant pas la communication directe correspondant à sa deuxième position, - un organe (29) de réglage de la position du tiroir (26) comportant un poussoir (29), - un organe elastique (31) disposé entre lesdits poussoir (29) et tiroir (26), et - un moyen (35-36-37) de mise en communication, dans la position intermédiaire du tiroir (figure 1), de l'enceinte d'échappement (20) avec l'enceinte de retour (22), qui constitue une restriction calibree dont les dimensions sont choisies de manière que le débit de fluide la traversant soit au moins égal a la valeur maximale du débit de fuite s'ecoulant de l'enceinte d'admission (18) vers l'enceinte d'échappement (20), alors que le tiroir (26) est disposé dans sa position intermédiaire caractérisée en ce que ledit moyen de mise en communication qui, dans ladite position intermédiaire du tiroir (figure 1), établit la communication entre les enceintes d'échappement (20) et de retour (22)) supprime (68-15) cette communication dans ladite première position du tiroir (figure 2). 2. Valve selon la revendication 1, caracterisee en ce que ledit moyen de mise en communication est constitue par un conduit, qui est ménagé dans le tiroir (26) et qui comporte deux tronçons : - un tronçon axial (35) qui communique en permanence avec l'enceinte d'échappement (20), et - un tronçon radial (36) qui, d'une part, communique . en permanence avec le tronçon axial et, . dans la position intermédiaire (L1) du tiroir, avec l'enceinte de retour (22), et, d'autre part, dans la première position (L2) du tiroir (26), est obturé par l'alésage (15) dans lequel est monté le tiroir (26).