Brevet FR2537693A1 — publié le 19840615

Soua de limitation de débit L'invention se rapporte à une soupape hydraulique de limitation de débit Une telle soupape sert en particulier, en cas d'utilisateurs soumis à, des forces extérieures d'un c 8 té, à garantir une vitesse indépendante de la charge sous l'effet de ces forces extérieures, tandis que, lorsque l'installation fonctionne à l'encontre de ces forces extérieures, le débit traversant la soupape n'est pratiquement pas influencé. L'invention a pour objet de résoudre le problème consistant à réaliser une telle soupape de limitation de débit suffisamment petite pour qu'elle puisse être utilisée en tant que mandrin de serrage à monter dans les conduites tubulaires et par conséquent pour que ces conduites -tubulaires puissent présenter un débit constant dans le sens de l'écoulement d'asservissement et un débit non étranglé par la soupape - dans le sens d'écoulement opposé. Par le brevet allemand 24 08 422, on connaît une soupape de limitation de débit dans laquelle la fonction de limitation de débit dans le sens d'écoulement opposé est supprimée et un débit non étranglé garanti par le fait que le diaphragme est mobile par rapport au piston et ne vient se coller sur ce dernier que dans le sens de l'écoulement d'asservissement en formant un point d'étranglement, tandis que dans le sens d'écoulement opposé, il se décolle du piston grâce à, sa mobilité et libère complètement le passage. L'invention permet de résoudre le problème posé au moyen d'une soupape de limitation de débit qui est caractérisée par le fait qu'elle comporte une valve anti-retour qui est réalisée sous la forme d'un anneau qui, monté extérieurement sur le piston et déplaçable dans le sens axial, est appuyé contre un siège par un ressort agissant à l'encontre du sens du courant opposé et, dans cette position, ferme les canaux de sortie radiaux du piston. Dans le mode de réalisation selon l'invention, le diaphragme est en outre solidaire du piston Le diaphragme engendre une différence de pression dans le sens du courant d'asservissement de même que dans le sens opposé Dans le sens de courant opposé, on utilise cette différence de pression pour ouvrir une ou plusieurs valves anti-retour placées dans une dérivation aboutissant au diaphragme. Un exemple de réalisation est décrit ci-après et, à ce propos, il y a lieu de souligner que la principale particularité de cet exemple de réalisation réside dans le fait que la valve anti-retour est raccordée au piston On peut toutefois également envisager des modes de réalisation dans lesquels les valves anti-retour sont disposées à poste fixe dans le mandrin de serrage et les canaux de dérivation se trouvent également dans ce mandrin de serrage. La soupape de-limitation de débit représentée sur la figure 1 peut être montée dans un tube parcouru par un courant dans les sens 7 et 12 Le sens du courant d'asservissement, dans lequel un débit sensiblement constant et indépendant de la charge est garanti, est indiqué par la flèche 7 Le débit dans le sens d'écoulement opposé 12 est à peu près indépendant de la soupape, ce qui est expliqué ci-après La soupape de limitation de courant comporte un mandrin de serrage 2 qui est vissé dans le tube 1 au moyen d'un filetage Un piston 4 est déplaçable axialement dans le cylindre intérieur 3 du mandrin de serrage 2 Ce piston est soutenu par un ressort 9 à l'encontre du sens 7 du courant d'asservissement Le piston présente un alésage axial Sa surface frontale 5 forme des arêtes de commande avec les orifices de sortie 6 du mandrin de serrage Sur le côté entrée de son canal central, le piston comporte un diaphragme 8 Dans le sens du courant d'asservis- sement, il se produit au niveau du diaphragme 8 une différence de pression qui pousse le piston dans le sens du courant d'asservissement à, l'encontre de la force du ressort 9 Comme la différence de pression dépend de la vitesse d'écoulements il s'établit dans le sens du courant d'asservissement 7 un débit sensiblement constant O Dans l'exemple représenté, la course du piston est lmitée par une goupille 10 qui est guidée dans une rainure 11. Dans lé sens d'écoulement opposé 12, le mandrin de serrage 2 et son cylindre intérieur 3, de même que le piston 4 sont également parcourus axialement par le courant Au niveau a 537693 du diaphragme 8 il s'établit une différence de pression dans le sens inverse, si bien que les orifices 6 sont complètement ouverts Il se produit malgré cela des pertes d'étranglement au niveau du diaphragme 8 Pour compenser ces pertes, le piston comporte les canaux de sortie radiaux 18 qui débouchent du canal central du piston radialement vers l'extérieur en amont du diaphragme 8, vu dans le sens du courant opposé 12. Les canaux 18 sont fermés par une valve anti-retour 13 Dans l'exemple de réalisation représenté, la valve anti-retour 13 est réalisée sous la forme d'un anneau fermé 14, qui est déplaçable axialement sur l'extrémité du piston et est soutenu par un ressort 15 qui agit à l'encontre du sens du courant opposé 12 La surface frontale i 6 de l'anneau est chanfreinée. Sa pointe avant forme avec le collet 19 du piston un siège étanche Par conséquent, la face frontale chanfreinée 16, qui forme avec la surface latérale externe un espace annulaire relié à l'intérieur du piston, est soumise a l'action de la pression régnant à l'intérieur de ce dernier La face frontale opposée 17 de l'anneau 14 est naturellement soumise ' l'action de la pression du tube Comme dans le sens de courant opposé 12, il règne à l'intérieur du piston, c'est-à-dire en amont du diaphragme 8, une pression plus forte que dans le tube derrière le diaphragme 8, l'anneau 14 est déplacé à l'encontre de la force seulement faible du ressort 15, si bien que les canaux de sortie 18 sont ouverts De cette façon, les pertes d'étran- glement sont compensées au niveau du diaphragme de mesure. L'exemple de réalisation de la figure 2 présente lui aussi le tube 1 avec le mandrin de serrage 2 vissé à l'intérieur et le piston 4 commandé par la force du ressort 9 d'un côté et par la différence de pression de l'autre côté, et qui ouvre et ferme les orifices de sortie 6 Dans sa zone supérieure, le piston comporte des ouvertures radiales, qui servent de dia- phragme Dans le piston 4 se trouve en outre le corps 20, qui sert devalve anti-retour et qui est appuyé par le ressort 21 sur le siège 22 En cas d'écoulement dans le sens du courant d'asservissement 7, la valve antiretour est fermée Lorsque le courant traverse le tube 1 dans le sens opposé 12, la valve anti-retour est ouverte à l'encontre de la force du ressort i 1 De ce fait, un courant d'huile supplémentaire peut se produire par les canaux radiaux 18 en contournant les ouvertures 8 du diaphragme La référence 23 désigne une vis permettant de régler la force du ressort 9. REVENDICATIONS 1 Soupape de limitation de débit pour un écoulement réglé dans le sens du courant d'asservissement ( 7) et un écou- lement libre dans le sens du courant opposé ( 12), comportant un mandrin de serrage ( 2) pouvant être monté dans un tube ( 1) et pourvu, côté sortie, vu dans le sens du courant d'asservis- sement, dtorifices ( 6) qui communiquent avec le tube, et un piston ( 4) qui, guidé dans le mandrin de serrage et parcouru axialement par le courant, renferme un diaphragme ( 8) et est soutenu par un ressort ( 9) à l'encontre du sens du courant d'asservissement ( 7), ce piston formant avec les orifices ( 6) du mandrin de serrage ( 2) une arête de commande, côté sortie vue dans le sens du courant d'asservissement et étant muni de canaux de sortie radiaux disposés devant le diaphragme du piston, caractérisée par le fait qu'elle comporte une valve anti-retour ( 13) qui est réalisée sous la forme d'un anneau ( 14) qui, monté extérieurement sur le piston et déplaçable dans le sens axial, est appuyé contre un siège ( 19) par un ressort ( 15) agissant à l'encontre du sens du courant opposé ( 12) et, dans cette position, ferme les canaux de sortie radiaux du piston. 2 Soupape de limitation de débit selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'anneau ( 14) servant de valve anti-retour est chanfreiné dans la zone des canaux de sortie radiaux ( 8) de façon à former un canal annulaire continu sur la périphérie externe du piston. 3 Soupape de limitation de débit pour un écoulement réglé dans le sens du courant d'asservissement ( 7) et un écoulement libre dans le sens du courant opposé ( 12), com- portant un mandrin de serrage ( 2) pouvant être monté dans un tube ( 1) et pourvu, côté sortie, vu dans le sens du courant d'asservissement, d'orifices ( 6) qui communiquent avec le tube, et un piston ( 4) qui, guidé dans le mandrin de serrage et parcouru axialement par le courant, renferme un diaphragme ( 8) et est soutenu par un ressort ( 9) à l'encontre du sens de courant d'asservissement ( 7), ce piston formant avec les orifices ( 6) du mandrin de serrage ( 2) une arête de commande, côté sortie, vue dans le sens du courant d'asservissement, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le piston comporte des ouvertures radiales servant de diaphragme ( 8) et qu'en amont de ces ouvertures radiales ( 8) dans le sens du courant d'asservissement ( 7), est installée une valve anti- retour qui ouvre des canaux supplémentaires ( 18) en cas d'écoulement dans le sens du courant opposé ( 12).