Brevet FR2519436A2 — publié le 19830708

FR 2519436 A2 19830708 FR 8217828 A 19821025 Valve de régulation de la pression d'un fluide. Les valves décrites dans le brevet français nO 80 16 040 et dans le premier certificat d'addition français nO 81 10 921 présentent les avantages de fonctionnenent décrits dans ces titres, mais présentent également l'inconvénient suivant : lorsque le tiroir de la valve est placé en configuration intermédiaire, le jet du fluide qui jaillit dans l'enceinte de retour émet un sifflement très bruyant et gênant pour l'opérateur Il convient donc, sans rien changer aux dispositions principales antérieurement prévues permettant l'obtention des avantages déjà décrits, de concevoir une disposition secondaire nouvelle, apte à entraîner la suppression ou à provoquer une atténuation suffisante du sifflement. L'invention a pour but de proposer un tel perfection= nement nouveau, en étant donc relative à une valve de régulation de la pression d'un fluide, fonctionnant par réduction de pres sion, constitué : - un corps de valve, - une enceinte d'admission d'un fluide sous pression, contenant un fluide avant régulation, - ure enceinte d'admission d'un fluide à la pression régulée inférieure z la pression régnant dans l'enceinte d'admis- sion, - une enceinte de retour de fluide, généralement à un réservoir sans pression, contenant un fluide à une pression au plus égale, et généralement inférieure à celle de l'enceinte d'échappement, - ur. tiroir de régulation qui est monté mobile à l'intérieur d'un alésage dont est muni le corps de la valve, et est susceptible.etoccuper l'une des trois positions suivantes une ?première position, dans laquelle ce tiroir, dlune 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'seb.annement 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 ccrps de la valve, et une position intermédiaire, dans laquelle, aux fuites près s'écoulant, notamment, entre lui-même et le corps de la valve, le tiroir isole l'enceinte d'échappement de l'encein- te d'admission, tout en ne réalisant pas la communication directe correspondant à sa deuxième position, - un organe de réglage de la position du tiroir comportant un poussoir, - un organe élastique disposé entre lesdits poussoir et tiroir, - une chambre . qui est ménagée dans le corps, . dans laquelle évolue une partie du tiroir à section transversale active non nulle, et, qui est en communication permanente avec l'enceinte d'échappement, l'effet résultant de la pression du fluide sur ladite section active non nulle du tiroir tendant à déplacer ce tiroir dans le sens allant de ladite position intermédiaire vers ladite deuxième position, et, - un moyen de mise en communication, dans la position intermédiaire du tiroir, de ladite chambre avec l'enceinte de retour, qui constitue une restriction calibrée dont les dimensions sont choisies de manière que le débit de fluide la traversant soit au moins égal à 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. Dans la position intermédiaire du tiroir, le moyen de mise en communication de la chambre avec l'enceinte de retour débouche dans nette enceinte de retour par un orifice, dit orifice de sortie, cependant qu'un massue, faisant fonction de brise-jet, est disposé, dans l'enceinte de retour, en regard et ù proximité de l'orifice de sortie, de.manière, en brisant le jet éventuel du fluide susceptible de jaillir par ledit orifice de sortie, à atténuer le bruit dudit jet. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées - ledit moyen de mise en communication de la chambre avec l'enceinte de retour est constitué par un conduit ménagé dans le tiroir, comprenant un tronçon radial qui, dans la position intermédiaire du tiroir, débouche dans l'enceinte de retour par ledit orifice de sortie, cependant que le mnsque est constitué par une bague sensiblement coaxiale au tiroir, qui entoure ce tiroir, et en regard de laquelle, dans la position intermédiaire du tiroir, est disposé l'orifice de sortie, une distance déterminée étant maintenue entre lesdits orifice de sortie et bague - l'enceinte de retour comporte une gorge ménagée dans le corps de valve, cependant que la bague est distincte de cette gorge, y est contenue, et prend appui sur la paroi cylindrique de la gorge, de manière à réaliser le maintien de ladite distance déterminé - l'enceinte de retour comporte une gorge, qui est ménagée dans le corps de valve et dont la paroi cylindrique s'étend au moins partiellement en regard de l'orifice de sortie, dans ladite position intermédiaire du tiroir, et constitue elle même ledit masque. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'une première réalisation d'une valve conforme à l'invention, dans la position intermédiaire de son tiroir ; et, - la figure 2 est une coupe axiale d'une deuxième réalisation d'une valve conforme à l'invention. Le dispositif hydraulique représenté sur la figure 1 comprend - une valve de régulation 1, - un réservoir de fluide sans pression 2, - une pompe 3, qui est reliée, par son conduit d'aspiration 4. au réservoir 2, et, par son conduit de refoulement 6 ss un raccord d'admission 5, dont est munie la valve 1, - un clapet de décharge taré 7, qui est disposé sur un conduit 8 reliant le conduit de refoulement 6 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 résevoir 2, - un circuit d'utilisation 10, qu'un conduit 11 relie à un raccord d'échappement 12 du fluide à pression après régulation. La valve de régulation 1 comprend - un corps de valve 14, - un alésage 15 ménagé à l'intérieur du corps 14, - deux chambres 16 et 17, disposées, chacune, à une extrémité de l'alésage 15, - trois gorges 22, 18, 20, qui sont ménagées dans le corps 14, débouchent, chacune, dans l'alésage 15, et sont disposées successivement de la chambre 16 jusqu'S la chambre 17 dans l'ordre suivant . la gorge d'évacuation 22, qu'un conduit 23 interne au corps 14, relie en permanence au raccord d'évacuation 13, . la gorge d'admission 18, qu'un conduit 19 interne au corps 14 relie en permanence au raccord d'admission 5, et, la gorge d'échappement 20, qu'un conduit 21 interne au corps 14 relie en permanence au raccord d'échappement 12, - un tiroir 26, qui est monté coulissant dans l'alésa- ge 15, et qui est entièrement cylindrique, - par contre, ce tiroir 26 comporte un conduit axial central 43 débouchant, par des orifices 44, à la périphérie du tiroir, et, par d'autres orifices 45, dans la gorge d'échappement 20, - les orifices 44, obturés par l'alésage 15 dans la configuration intermédiaire de la figure 1, communiquent, soit avec la gorge d'admission 18 dans une première autre configuration, soit avec la gorge d'évacuation 22 dans une deuxième autre configuration, faisant naturellement communiquer le circuit d'utilisation 10 avec, soit l'alimentation en fluide sous pression, soit le réservoir 2, - un poussoir 29, qui est monté coulissant dans le corps 14, coaxial à l'alésage 15 et qui comporte une face de poussée 30, - un premier ressort 31, qui est disposé à 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 à l'intérieur de la chambre 17, entre l'autre extrémité du tiroir 26 et le corps 14, et, - un conduit interne au tiroir 36, radial, reliant le conduit axial 43 à la.gorge 22, dans la position intermédiaire représentée du tiroir, une restriction calibrée 37 étant disposée sur le conduit radial 36, - la gorge d'évacuation 22 communique en permanence directement avec la chambre 16, dans laquelle elle débouche, - de manière analogue, la gorge d'échappement 20 communique directement et en permanence avec la chambre 17, dans laquelle elle débouche. I1 convient de noter que le ressort 31 tend à pousser le tiroir 26 vers la chambre 17, alors que le ressort 34 tend, au contraire, à pousser le tiroir 26 vers la chambre 16. Ce tiroir est, dans la configuration de la figure 1, en équilibre sous les effets de ces deux ressorts et de celui de la pression du fluide contenu dans la chambre 17. Dans cette configuration, le tiroir 26 isole 1-' une de l'autre, aux fuites près entre lui m & e et l'alésage 15, les enceintes successives suivantes - la chambre 16 et la gorge d'évacuation 22, de la gorge d'admission 18, - - la gorge d'admission 18 de la gorge d'échappement 20. Les pressions dans les trois gorges 18, 20, 22 ont des valeurs décroissantes égales, par exemple, à 50 bars, 10 bars et 2 bars. On sait que l'étanchéité réalisée entre enceintes à des pressions différentes par un tiroir est médiocre. Des fuites se produisent donc entre l'alésage 15 et le tiroir ; et un débit de fuite s'établit de la gorge d'admission 18 vers la gorge d'échappement 20. Il a été constaté qu'un excédent de fluide pénétrait dans la gorge d'échappement 20 et pouvait provoquer une élévation de la pression dans la chambre 17, élévation de pression indésirable, car ayant pour conséquence de déplacer le tiroir 26 et de provoquer des perturbations gênantes de la pression du fluide alimentant le circuit d'utilisation 10 (constitué par exemple par un vérin). Dans le cas de la valve représentée, ces perturbations ont été supprimées, car cet excédent de fluide s'échappe vers réservoir 2, par les conduits 43 et 36, à travers la restriction 37. La perte de charge globale de ces deux conduits et de cette restriction calibrée a précisément été calculée pour que puisse être évacué le débit de fuite maximal qui s'écoule de la gorge d'admission 18 vers la gorge d'échappement 20, débit calculable de manière classique. Ainsi, dans tous les cas, ce débit de fuite peut être évacué, ce qui permet d'éviter toute variation indésirable de la pression dans la gorge d'échappement 20. Tout ceci .est déjà connu par le brevet principal nO 80 16 040. Par contre, de manière nouvelle, une bague 46, munie d'un rebord 47 s'étendant radialement vers l'extérieur, est placée dans la gorge d'évacuation 22. Le rebord 47 a un diamètre extérieur sensiblement égal à celui de la gorge 22, de sorte que la bague 46 est maintenue en position dans la gorge 22, centrée sur l'axe 48 de l'alésage 15 et du tiroir 26. Par ailleurs, la hauteur H de cette bague est telle que, la bague 46 reposant par son rebord inférieur 47 sur le fond inférieur 49de la gorge 22, l'orifice de sortie 50 du conduit 36 est placé, dans la configuration de la figure 1, en regard de la bague 46.Enfin, le diamètre intérieur D46 de la bague est supérieur au diamètre D26 du tiroir 26, de sorte qu'un espace 51 est ménagé entre la bague et le tiroir, et communique librement à sa partie supérieure avec la chambre 16, et qu'une distance constante et déterminée est maintenue entre l'orifice 50 et la bague 46. La figure 2 représente une variante de la réalisation de la figure 1. Dans cette variante, la bague 46 est supprimée et remplacée par la paroi cylindrique de la gorge d'évacuation 22. Dans la réalisation de cette figure 2, on retrouve l'espace 51 qui communique avec la chambre 16. De même, l'orifice de sortie 50 du conduit 36 est placé en regard de ladite paroi cylindrique de la gorge 22. Le diamètre D22 de cette paroi étant supérieur au diamètre D26 du tiroir, l'espace 51 est ménagé et la distance entre l'orifice 50 et la paroi cylindrique de la gorge 22 est constante, et déterminée. La nouveauté qui vient d'être décrite apporte au fonctionnement de la valve antérieurement connue l'avantage suivant. Le fluide véhiculé par les conduits 43 - 36 débouchait, avant le perfectionnement proposé, librement dans la gorge 22 sans rencontrer aucun obstacle. Le jet de sortie produisait un sifflement très gênant pour l'opérateur. En adoptant le perfectionnement qui vient d'être décrit, on constate que le sifflement a pratiquement disparu, ou en tout cas, n'est plus gênant, son intensité ayant été réduite de 10 à 15 décibels. Sur le plan technique, l'explication réside dans le fait que le jet du fluide sortant du conduit 36 par l'orifice de sortie 50 est brisé par la paroi disposée en regard : paroi intérieure de la bague 46 de la figure 1, ou, paroi cylindrique de la gorge 22 elle-même, dans la réalisation de la figure 2. Bien entendu, il faut placer la paroi "brise-jet" à une distance déterminée en fonction de la pression dans le conduit 36 et des dimensions de l'orifice de sortie 50, pour que le jet soit effectivement brisé. Cette distance doit donc être inférieure à la longueur du jet libre, qui est elle-même aisément déterminable par les calculs classiques d'hydrodynamique. Il y a également lieu de noter que - le perfectionnement apporté ne change rien au fonctionnement principal de la valve 1, tel qu'il est notamment exposé dans le brevet principal - ce perfectionnement est de fait applicable, aussi bien à la valve représentée, qui est égaleent celle de la figure 4 du brevet principal, qu'à la valve des figures 1 à 3 de ce brevet principal - enfin, ce perfectionnement est également applicable, pour les mêmes motifs, aux valves définies dans le premier certificat d'addition français nO 81 10 921 au brevet principal précité, car, dans la position intermédiaire du tiroir de ce type de valve, le problème du bruit d'échappement du jet de fluide hors du conduit 36 étant identique à celui de la valve décrite ci-avant, la même solution est valable-pour résoudre ce problème. I1 est expressément fait référence aussi bien au brevet principal, qu'à son premier certificat d'addition précités, pour revendiquer l'application aux valves décrites dans ces titres, du perfectionnement présentement proposé. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en 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 réduction de pression, selon l'une quelconque des revendications du brevet principal nO 80 16 040, constituée par - un corps de valve (14), - une enceinte (18) d'admission d'un fluide sous pression, contenant un fluide avant régulation, - une enceinte (20) d'échappement d'un fluide à la pression régulée inférieure à la pression régnant dans l'enceinte d'admission, - une enceinte (22) de retour de fluide, généralement à un réservoir sans pression (2), contenant un fluide à une pression au plus égale, et généralement inférieure à celle de l'en- ceinte d'échappement, - un tiroir de régulation (26) qui est monté mobile à l'intérieur d'un alésage (15) dont est muni le corps de la valve, 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'échappement (20) avec l'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 (figure 3), dans laquelle le tiroir (26) met en communication l'enceinte d'échappement (20) avec l'enceinte de retour (22), un espace réglable étant 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-même 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 de réglage de la position du tiroir (26) comportant un poussoir (29), - un organe élastique (31) disposé entre lesdits poussoir (29) et tiroir (26), une chambre (17) qui qui est n'én'igCe dans le corps (14), dans laquelle évolue une partie (66) du tiroir à section transversale active non nulle, et, qui est en communication permanente avec l'enceinte d'échappement (20), l'effet résultant de la pression du fluide sur ladite section active non nulle du tiroir tendant à déplacer ce tiroir dans le sens allant de ladite position intermédiaire vers ladite deuxième position, et, - un moyen (43-36-37) de mise en communication, dans la position intermédiaire du tiroir, de ladite chambre (17) avec l'enceinte de retour (22), qui constitue une restriction calibrée dont les dimensions sont choisies de manière que le débit de fluide la traversant soit au moins égal à la valeur maximale du débit de fuite s'écoulant 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, dans la position intermédiaire du tiroir, le moyen de mise en communication de la chambre (17) avec l'en- ceinte de retour (22) débouche dans cette enceinte de retour (22)- par un orifice (50), dit, orifice de sortie, cependant qu'un masque (46), faisant fonction de brise-jet, est disposé, dans l'enceinte de retour (22), en regard et à proximité de l'orifice de sortie, de manière, en brisant le jet éventuel du fluide susceptible de jaillir par ledit orifice de sortie, à atténuer le bruit dudit jet. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen de mise en communication de la chambre (17) avec l'enceinte de retour (22) est constitué par un conduit (4336) ménagé dans le tiroir, comprenant un tronçon radial (36) qui, dans la position intermédiaire du tiroir, débouche dans l'enceinte de retour (22) par ledit orifice de sortie (50), cependant que le masque est constitué (figure 1) par une bague (46) sensiblement coaxiale (48) au tiroir, qui entoure ce tiroir, et en regard de laquelle, dans la position intermédiaire du tiroir, est disposé l'orifice de sortie (50), une distance déterminée étant maintenue entre lesdits orifice de sortie et bague. 3. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'enceinte de retour comporte une gorge (22) ménagée dans le corps de valve, cependant que la bague (46) est distincte de cette gorge, y est contenue, et prend appui (47) sur la paroi cylindrique de la gorge (22), de manière à réaliser le maintien de ladite distance déterminée. 4. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte de retour comporte une gorge (22), qui est ménagée dans le corps de valve et dont la paroi cylindriques'é- tend au moins partiellement en regard de l'orifice de sortie (50), dans ladite position intermédiaire du tiroir, et constitue elle-même ledit masque (figure 2).