Brevet FR2556071A1 — publié le 19850607

i - 2556071 L'invention concerne un distributeur à 2 voies pouvant être commandé, pour la régulation de pression et de débit d'un courant de liquide, comportant un raccordement d'entrée et un-raccordement de sortie du liquide., un tiroir à étranglement différentiel soumis à un ressort de rappel et qui forme, pour commander le courant principal du liquide entre le raccordement d'entrée et le raccordement de sortie, - une ouverture variable d'étranglement de courant principal, et un circuit de courant de réglage contenant un étrangleur de réglage de débit pour la régulation de l'ouverture d'étranglement de courant principal. De tels distributeurs à 2 voies sont utilisés comme distributeurs enfichables dans la technique des systèmes hydrauliques pour la commande numérique ou analo- gique de courants de liquide. Les distributeurs à 2 voies connus de cette espèce sont constitués sous la forme d'éléments à base cylindrique commandés par pression diffé- rentielle, mais qui ne peuvent être stabilisés, pour des tâches de réglage analogiques, qu'au moyen d'étrangleurs fixes d'amortissement. Dans ce cas, il est pratiquement impossible d'effectuer au choix, avec un seul élément, une régulation de pression ou une régulation de débit, d'autant plus que dans les distributeurs connus, un étran- gleur de réglage de débit placé dans le courant principal de liquide entrave l'écoulement du liquide dans le cas de régulation de pression et dans la commande de circulation. Par le brevet DE 1 927 883, on connaît un amplificateur hydrostatique qui, à vrai dire, ne présente pas ces incon- vénients5mais qui, comme toutes les solutions décrites ci-dessus, a pour défaut qu'on ne peut pas prévoir de fonctions statiques dépendant de la-course du tiroir d'é- tranglement comme des non-linéarités ou des paliers. L'invention vise à éliminer, dans un distributeur à 2 voies de l'espèce indiquée au début pour toutes les nécessités de régulation, les amortissements fixes et les étrangleurs situés dans le courant principaI et à lui donner des propriétés dépendant de la course sans devoir renoncer à des avantages de fabrication tels que la dispo- sition de fentes d'étranglement dans un- plan. 2 255607'1 Pour résoudre ce problème, le distributeur est caractérisé en ce qu'une cavité d'entrée reliée au raccor- dement d'entrée est reliée, par l'intermédiaire d'au moins une fente d'étranglement présentant une ouverture de commande variable et servant à engendrer le courant de réglage, à une chambre de ressort contenant le ressort de rappel et munie d'un raccordement de courant de réglage pour un groupe extérieur de distributeur de commande, et en ce que l'ouverture de commande de la fente d'étrangle- ment dépend de la position du tiroir d'étranglement. Ainsi, dans le distributeur à 2 voies selon l'invention, la corrélation entre le courant de réglage et le courant principal de liquide peut être librement choisie par une forme appropriée donnée à l'ouverture de commande de la fente d'étranglement, à savoir depuis une proportionnalité rigide pour la formation d'un système amplificateur de courant jusqu'à un caractère de paliers pour la formation d'un système à seuil. A propos d'un exemple d'exécution représenté sur les dessins, on explique plus précisément ci-après l'objet de l'invention: la figure 1 est une vue en coupe schématique par l'axe longitudinal d'un distributeur à 2 voies selon l'invention, suivant la ligne I-I de la figure 2, montrant aussi un groupe typique de distributeur de commande, et - la figure 2 est une vue en coupe schématique transversale- ment à l'axe longitudinal du distributeur à 2 voies, suivant la ligne II-II de la figure 1. Un corps 6 du distributeur à 2 voies présente une perforation filetée 4 pour le raccordement de l'entrée A et une perforation filetée 5 pour le raccordement de la sortie B du courant principal de liquide à régler. Une douille de logement 2 fixée dans le corps de distributeur 6 présente une perforation longitudinale dans laquelle est disposé, de manière à pouvoir coulisser axialement, un tiroir d'étranglement 1 conçu sous forme de douille qui constitue un-piston différentiel.- La grande surface du tiroir d'étranglement.l est limitée par la perforation de la douille de logement 2. La petite surface du tiroir d'étranglement 1 est, en outre, limitée par un piston compensateur 3 qui est-vissé dans la perforation filetée d'entrée 4. Par une perforation 7 débouchant dans la perforation filetée de sortie 5, la surface intérieure du tiroir d'étranglement 1 est désaérée à la pression de sortie. Par des perforations 18 de la partie de pied du piston compensateur 3, fixée dans la perforation filetée d'entrée 4, celle-ci communique avec une cavité d'entrée 10 de sorte que la petite surface du tiroir d'étranglement 1 est directement exposée à la plus haute pression. La position axiale momentanée du tiroir d'étranglement 1 est déterminée par une ouverture d'étranglement de courant principal 12, entre la cavité d'entrée 10 et la perforation filetée de sortie 5. La grande surface du tiroir d'étranglement 1 est exposée à la pression d'un ressort de rappel 13 disposé dans une chambre de ressort 11il de la douille de logement 2. La chambre de ressort 11 est reliée à une autre perforation filetée 19, destinée au raccordement d'un courant de réglage C du liquide qui est amené à un groupe de distri- buteurs de commande-9 représenté schématiquement. Le groupe de distributeurs de commande 9 contient, par exemple, un régulateur de débit 14, une valve de circulation 15 et un limiteur de pression 16. Du côté de la sortie, le groupe de distributeurs de commande 9 est relié à la sortie B. Le coeur de ce distributeur à 2 voies à commande progressi- ve est un demi-pont à compensation automatique pour le réglage de la position du tiroir d'étranglement 1. A ce demi-pont à'compensation automatique appartiennent, d'une part, la structure mentionnée du tiroir d'étranglement i en tant que piston différentiel et, d'autre part, une servo-résistance, c'est-à-dire une résistance adjointe au courant de réglage et dont la grandeur suit les variations de position du tiroir d'étranglement. Cette servo-résistance est représentée par une fente d'étranglement 8 formée dans la douille de logement 2 et qui, selon la position du tiroir d'étranglement 1, est plus ou moins couverte vis-à-vis de la cavité d'entrée 10 par la même arête 20 du tiroir - 4 P2556071 d'étranglement qui détermine aussi le courant principal, la fente étant reliée, par l'intermédiaire d'une perfora- tion longitudinale 17, à la chambre de ressort 11. Ainsi, la fente d'étranglement 8 commande le courant de réglage C du liquide entre la cavité d'entrée et la chambre de ressort 11. Le tiroir d'étranglement 1 doit, de façon correspondante, se mouvoir jusqu'à-ce que l'ouverture de commande de la fente d'étranglement 8, qui le suit, libère le courant de liquide qui, pour des raisons de continuité, correspond à la fois au passage du groupe de distributeurs de commande 9 et qui assure, par suite de la répartition de pression dans la chambre de ressort 11l qui s'effectue en proportion des surfaces de pression, l'équilibre de forces sur le tiroir d'étrangle- ment 1. Ainsi, la position du tiroir d'étranglement 1 est déterminée par la valeur d'étranglement du groupe de dis- tributeurs de commande 9. Etant donné qu'en même temps la position du tiroir d'étranglement 1, avec l'arête de commande 20, détermine l'ouverture d'étranglement 12 du courant principal, il en résulte une corrélation nette entre le courant de réglage C et le courant principal B. Si maintenant les caractéristiques d'ouverture de la fente d'étranglement 8 et de l'ouverture d'étrangle- ment 12 du courant principal obéissent à la même loi, le courant principal B augmente et diminue proportionnellement au courant de réglage C. Par suite, le distributeur à 2 voies à commande progressive se comporte comme un ampli- ficateur de courant dont le gain correspond au rapport de parties de circonférence entre l'ouverture d'étrangle- ment 12 du courant principal et l'ouverture de la fente d'étranglement 8, ce qui est seulement perturbé par l'action, le plus souvent négligeable, du ressort de rappel 13. Avec un tel appareil, par suite, on peut opérer le réglage désiré de la pression et du débit, au choix, parce que dans le courant principal,-entre les perforations filetées 4 et 5, il n'y a pas de diaphragme de mesure gênant, comme c'est le cas dans les distributeurs connus, et parce que tout le traitement du signal s'effectue du côté de régula- tion dans le groupe de distributeur de commande 9. La 2556071 pression établie dans le groupe de distributeurs de comman- de 9 est reproduite fidèlement du côté du courant principal, par l'intermédiaire du rapport de surfaces différentielles entre le tiroir d'étranglement 1 et le courant de réglage réglé, compte tenu du gain mentionné de l'amplificateur de courant. Si les caractéristiques d'ouverture de la fente d'étranglement 8 et de l'ouverture d'étranglement 12 obéissent à des lois différentes, on peut engendrer des fonctions quelconques à croissance monotone jusqu'à des corrélations quasi discontinues entre le courant principal B et le courant de réglage C, en donnant une forme corres- pondante, par exemple à la fente d'étranglement 8. Il est aussi possible (de façon non représentée), de constituer plusieurs fentes d'étranglement correspondant à la fente 8 et de faire appel à celles-ci, d'une façon qui peut être sélectionnée de l'extérieur, pour régler la position du tiroir d'étranglement 1. Par suite, la carac- téristique du présent distributeur à 2 voies peut être commandée de l'extérieur. Le cas limite est atteint par fermeture de toute liaison entre la cavité d'entrée 10 et la chambre de ressort 11, c'est-à-dire par un blocage de la perforation de liaison 17, provoqué de l'extérieur. Par suite, une circulation sans pression est imposée par l'entrée A et la sortie B, puisque le tiroir d'étrangle- ment 1 prend, quand la perforation de liaison 17 est fermée, la position extrême supérieure, indiquée dans la partie gauche de la figure 1. La circulation s'effectue sans être entravée par-des chutes de pression comme celles qui peuvent se produire, par exemple, dans le groupe de distributeurs de commande 9. Dans le distributeur à 2 voies décrit, il est possible de façon simple de modifier la corrélation entre le courant de réglage C et le courant principal B en modi- fiant la forme de la fente d'étranglement 8 et au besoin, du tiroir d'étranglement 1 qui la recouvre de façon variable. 6 2556071 -REVENDICATIONS- -R E V E N D I C A T I O N S- 1. Distributeur à 2 voies pouvant être commandé, pour la régulation de pression et de débit d'un courant de liquide, comportant un raccordement d'entrée et un raccorde- ment de sortie du liquide, un tiroir à étranglement diffé- rentiel soumis à un ressort de rappel et qui forme, pour commander le courant principal du liquide entre le raccor- dement d'entrée et le raccordement de sortie, une ouverture variable d'étranglement de courant principal, et un circuit de courant de réglage contenant un étrangleur de réglage de débit pour la régulation de l'ouverture d'étranglement de courant principal,-distributeur caractérisé en ce qu'une cavité d'entrée (10) reliée au raccordement d'entrée (4) est reliée, par l'intermédiaire d'au moins une fente d'étranglement (8) présentant une ouverture de commande variable et servant à engendrer le courant de réglage (C), à une chambre de ressort (11) contenant le ressort de rappel (13) et munie d'un raccordement de courant de réglage (19) pour un groupe extérieur de distributeurs de commande (9), et en ce que l'ouverture de commande de la fente d'étranglement (8) dépend de la position du tiroir d'étranglement (1). 2. Distributeur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que-l'arête (20) du tiroir d'étranglement (1) recouvre à la fois la fente d'étranglement (8) et l'ouver- ture d'étranglement de courant principal (12). 3. Distributeur selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le tiroir d'étranglement (1) est disposé de manière à pouvoir coulisser dans la perforation d'une douille de logement (2) insérée, par exemple vissée, dans un corps de distributeur (6) et que la fente d'étranglement (8) du courant de réglage (C) est formée dans une surface de paroi de la perforation de la douille de logement (2). 4. Distributeur selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la chambre de ressort (11) est formée dans la douille de logement (2) et est reliée, par une perforation (17), à la fente d'étranglement (8) du courant de réglage (C). 5. Distributeur selon l'une quelconque des 7 2556071 revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le tiroir d'étranglement (1) a la forme d'une douille, dont le fond est tourné vers la chambre de ressort (11) et le côté ouvert vers la cavité d'entrée (10), pour former avec des arêtes d'étranglement l'ouverture d'étranglement (12) du courant principal, et en ce qu'à l'intérieur de la douille est disposé un piston compensateur fixe (3), pour assurer un rapport déterminée des surfaces terminales du tiroir d'étranglement (1), exposées à la pression du liquide. 6. Distributeur selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la surface intérieure du tiroir d'étran- glement (1) communique par une perforation (7) avec le raccordement de sortie (5) pour désaérer cette surface intérieure à la pression de sortie du liquide. 7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que par une forme appropriée, les caractéristiques d'ouverture de la fente d'étranglement (8) du courant de réglage (C) et de l'ouver- ture d'étranglement (12) du courant principal sont harmo- nisées entre elles de telle sorte que le courant principal (B) est toujours un multiple du courant de réglage (C). 8. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que par une forme appropriée, la caractéristique d'ouverture de la fente d'étranglement (8) du courant de réglage (C) est au moins approximativement discontinue. 9. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que plusieurs fentes d'étranglement sont prévues pour le courant de réglage et conçues de telle sorte que leurs ouvertures de commande sont ou bien simultanées ou bien peuvent être choisies de l'extérieur en fonction de la position du tiroir -d'étranglement.