Brevet FR2514853A1 — publié le 19830422

La présente invention se rapporte à un dispositif hydraulique à pilotage électrique proportionnel, du type comprenant une servovalve hydraulique comprenant elle-même une chambre de pilotage et une valve hydraulique pilote destinée à moduler la pression dans la chambre de pilota- ge de la servovalve hydraulique. L'invention concerne en particulier un disposi- tif hydraulique du type spécifié ci-dessus dans lequel la valve pilote comprend: un corps présentant un conduit qui communique avec la chambre de pilotage et est relié à une source de fluide sous pression à travers un orifice calibré, une ouverture de décharge destinée à être reliée à une bâ- che et un passage destiné à mettre le conduit en communi- cation avec ladite ouverture de décharge; un obturateur qui coopére avec un siège formé dans le corps au niveau dudit passage; et un électroaimant destiné à commander la force qui tend à appliquer l'obturateur sur son siège dans une mesure proportionnelle à l'intensité du courant d'alimentation de l'électro-aimant. Un dispositif hydraulique du type décrit ci-des- sus constitue l'objet de la demande de brevet italienne no 67 914-A/81 du 1/7/1981 de la même demanderesse. Dans le dispositif proposé antérieurement, le noyau mobile de l'électro-aimant est en contact avec l'ob- turateur et tend à appliquer ce dernier sur son siège avec une force qui croît proportionnellement à l'intensité du courant amené à l'enroulement de l'électro-aimant. Avec une telle solution, il n'est pas possible de garantir le maintien de la pression désirée dans la chambre de pilotage de la servovalve hydraulique en cas de panne de la partie électrique du dispositif. Pour résoudre ce problème, la présente inven- tion a pour objet un dispositif hydraulique du type spéci- fié au début du présent mémoire et dont la caractéristique principale réside dans le fait que la valve pilote est en outre munie de moyens élastiques qui tendent à appliquer l'obturateur sur son siège et dans le fait que l'électro- aimant est disposé de manière à agir en antagonisme pàr rapport à l'action de ces moyens élastiques lorsqu'il est excité. Grâce à cette caractéristique, si l'enroulement de l'électro-aimant se désexcite à la suite d'une panne, l'obturateur est pressé contre son siège par lesdits moyens élastiques et garantit ainsi le maintien de la pression désirée dans la chambre de pilotage de la servovalve hy- draulique. Suivant une caractéristique préférée, le noyau mobile de l'électro-aimant est interposé entre lesdits moyens élastiques et l'obturateur, ce dernier se déplaçant vers les moyens élastiques lorsque l'enroulement de l'élec- tro-aimant est excité. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion-qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé qui est une vue partielle et en coupe d'un dispositif hydraulique suivant l'invention. Sur le dessin, la référence 1 désigne le corps d'une servovalve hydraulique, qui présente un logement cylindrique 2 à l'intérieur duquel est montée une partie du corps 3 d'une valve pilote Le corps 3 présente la forme d'un élément cylindrique et il est réalisé en une matière non ferro-magnétique La valve pilote comprend en outre un électro-aimant 4 ayant un enroulement 5 supporté par une bobine tubulaire 6 La bobine 6, qui est faite d'une matière non ferro-magnétique, est disposée à l'intérieur d'une armature 7 en matière ferro-magnétique comprenant un élément 8 en forme de cloche qui comprend lui-même une paroi de fond 8 a et est muni au niveau de son ouverture d'une plaque 9 percée d'un trou central Des plaques an- nulaires 10 sont interposées, d'une part, entre une extré- mité de la bobine 6 et le fond 8 a, et d'autre part, entre l'autre extrémité de la bobine et la plaque 9 L'élément 14853 8 en forme de cloche aussi bien que les plaques 9 et 10 sont faits d'une matière ferro-magnétique. Un noyau ou plongeur 12 en matière ferro-magné- tique est monté coulissant à l'intérieur de la bobine tu- bulaire 6 qui supporte l'enroulement avec interposition d'un manchon 11 en matière non ferro-magnétique. L'extrémité du corps 3 de la valve pilote qui est à l'opposé de celle engagée dans le logement 2 du corps 1 de la servovalve est montée à l'intérieur d'une extré- mité du manchon 11 qui fait saillie au-delà de la plaque 9. Le corps 3 de la valve pilote est traversé axi- alement d'un conduit 18 qui communique à une extrémité avec une chambre de pilotage 14 dont la pression est destinée à être modulée par l'intermédiaire de la valve pilote. La référence 40 désigne un élément sol aire de l'organe mobile de la servovalve L'élément 40 est sou- mis à la pression qui règne dans la chambre 14 de sorte qu'en faisant varier la pression de cette chambre, on dé- termine une variation de la position de cet élément 40. La référence 43 désigne l'ouverture d'entrée de la servo- valve qui communique avec une ouverture de sortie (non représentée) à travers un passage commandé par ledit or- gane mobile de la servovalve. Le conduit 18 communique avec l'ouverture d'en- trée 43 par un orifice calibré 42 ménagé dans l'élément 40. Le corps 3 présente en outre une ouverture de décharge 15 qui est en communication, par une chambre annu- laire 16 définie à l'intérieur du logement 2 par une gorge périphérique du corps 3, avec une ouverture 17 du corps 1 de la servovalve qui est reliée à une bâche. Le corps 3 comprend en outre un passage destiné à raccorder le conduit 18 à l'ouverture de décharge 15. Ce passage comprend une chambre principale 19 (définie à l'intérieur du manchon 11 par les deux extrémités du corps 3 et du noyau mobile 12 qui sont opposées face à face) à l'intérieur de laquelle débouche l'extrémité du conduit 18 qui est à l'opposé de la chambre de pilotage 14, et au moins un conduit auxiliaire 20 reliant la chambre prin- cipale 19 à l'ouverture de sortie 15. Le corps 3 est monté à l'intérieur du logement 2 avec interposition d'une série de garnitures d'étanché- ité annulaires 24, elles-mêmes montées dans autant de gor- ges périphériques ménagées dans le corps 3 Ce dernier présente en outre une gorge périphérique 25 située à l'ex- térieur du corps 1 et dans laquelle est engagée une bride 26 qui est fixée au corps 1 par des vis 27 et est desti- née à bloquer le corps de la valve pilote sur le corps de la servovalve A l'extrémité du conduit 18 qui débouche dans la chambre principale 19 est montée une bague d'étanché- ité 28 qui définit par son bord intérieur qui fait face à la chambre 19 un siège destiné à coopèrer avec un obtu- rateur 29 constitué par un corps en matière élastomère porté par l'extrémité du noyau mobile 12 qui est dirigée vers la chambre 19. Un bouchon 30 est monté à serrage à l'extrémité du manchon 11 qui est à l'opposé du corps 3 Sur ce bouchon est montée une bague de retenue 31 quiest en contact avec une rondelle d'épaisseur 32. Le bouchon 30 délimite, en combinaison avec l'extrémité du noyau mobile 12 qui lui fait face, une cham- bre auxiliaire 33 située à l'intérieur du manchon 11 La chambre auxiliaire 33 communique avec la chambre princi- pale par une série de rainures axiales 34 ménagées dans le noyau mobile 12 Ce dernier présente en outre une partie intermédiaire de diamètre réduit qui délimite une chambre annulaire 35 Grâce à la structure décrite plus haut, pen- dant le fonctionnement, il se forme dans la chambre 33 une pellicule de fluide qui joue le rôle de coussinet, ce qui facilite le coulissement du noyau 12 à l'intérieur du manchon 11. Entre les extrémités du bouchon 30 (qui est en matière ferro-magnétique) et du noyau mobile 12 qui se font face est interposé un ressort hélicoïdal 38 destiné à ap- pliquer l'obturateur 29 sur son siège par l'intermédiaire du noyau mobile 12 Ce dernier est disposé de telle mani- ère que, lorsque l'enroulement 5 est excité, il tende à se déplacer vers le ressort hélicoïdal, de manière à atté- nuer la charge agissant sur l'obturateur 29. De cette façon, la pression qui applique l'ob- turateur 29 sur son siège diminue proportionnellement avec l'accroissement de l'intensité du courant envoyé à l'en- roulement 5 de l'électro-aimant. Le fonctionnement du dispositif hydraulique décrit ci-dessus est le suivant: La position de l'élément 40 solidaire de l'or- gane mobile de la servovalve est fonction de la pression qui règne dans la chambre de pilotage 14 Cette pression est transmise à la chambre 14 à travers l'ouverture 43 formée dans le corps 1 de la servovalve et l'orifice ca- libré 42 ménagé dans l'élément 40 de la servovalve Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'obturateur 29 est pressé contre son siège avec une force qui décroît proportion- nellement à l'accroissement de l'intensité du courant de l'alimentation de l'électro-aimant. Si la pression régnant dans le conduit 18 est suffisante pour surmonter la force exercée sur l'obtura- teur 29, ce dernier se déplace vers le haut (vu sur le dessin) en même temps que le noyau mobile 12 et met le conduit 18 en communication avec l'ouverture 15 qui est reliée à la bâche par l'intermédiaire de la chambre princi- pale 19 et du conduit auxiliaire 20. La pression régnant dans le conduit 18 (et par conséquent dans la chambre 14) est donc fonction de la va- leur de la force exercée sur l'obturateur 29. En conséquence, la modulation de la pression règne dans la chambre 14 (qui détermine une variation de la position de l'organe mobile de la servovalve) peut être obtenue de façon proportionnelle par une modification de l'intensité du courant envoyé à l'enroulement 5. Si, à la suite d'une panne, l'enroulement 5 de l'électro-aimant est désexcité, le ressort hélicoïdal 38 applique l'obturateur 29 sur son siège par l'intermédiaire du noyau mobile 12 en assurant en conséquence le maintien de la pression désirée dans la chambre de pilotage 14. Naturellement, le ressort hélicoïdal 38 doit avoir un tara- ge suffisant pour assurer le niveau désiré de pression dans la chambre de pilotage. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du domaine de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dipositif hydraulique à pilotage électri- que proportionnel, comprenant une servovalve hydraulique qui comprend une chambre de pilotage ( 14) et une valve hy- draulique pilote destinée à moduler la pression dans la chambre de pilotage de la servovalve hydraulique, dispositif dans lequel la valve pilote comprend: un corps ( 3) présen- tant un conduit ( 18) qui communique avec la chambre de pi- lotage ( 14) et est relié à une source de fluide sous pres- sion à travers un orifice calibré ( 42), une ouverture de décharge ( 15) destinée à être reliée à une bâche et un pas- sage ( 19, 20) destiné à mettre le conduit ( 18) en communi- cation avec ladite ouverture de décharge ( 15); un obtura- teur ( 29) qui coopère avec un siège formé dans le corps ( 3) au niveau dudit passage ( 19, 20); et un-électro-aimant ( 4) destiné à commanderla force qui tend à appliquer l'ob- turateur ( 29) sur son siège dans une mesure proportionnel- le à l'intensité du courant d'alimentation de l'électro- aimant, caractérisé en ce que la valve pilote est en ou- tre munie de moyens élastiques ( 38) qui tendent à appliquer l'obturateur sur son siège et en ce que l'électro-aimant ( 4) est disposé de manière à agir en antagonisme par rap- port à l'action de ces moyens élastiques ( 38) lorsqu'il est excité. 2 Dispositif hydraulique suviant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le noyau mobile ( 12) de l'électro-aimant ( 4) est interposé entre lesdits moyens élastiques ( 38) et l'obturateur ( 29) et en ce que ce noyau mobile ( 12) peut se déplacer vers lesdits moyens élasti- ques ( 38) lorsque l'enroulement ( 5) de l'électro-aimant ( 4) est excité.