Brevet FR2573841A1 — publié le 19860530

Dispositif hydraulique La présente invention a trait à un composant hydraulique comportant un corps muni d'un alésage et un tiroir se déplaçant dans l'alé- sage du corps sous effet d'un organe de commande, ledit tiroir comportant une tige munie d'une tête, ladite tête coopérant avec un étranglement de l'alésage de diamètre très légèrement supérieur à celui de la tête pour séparer une chambre basse pression entourée par ltétranglement d'une chambre haute pression adjacente plus écartée de l'axe du tiroir que la chambre basse pression. Un tel dispositif est décrit dans le document FR-A-80 23218. Dans de tels dispositifs hydrauliques il faut un effort relativement important pour déplacer le tiroir pour mettre en communication les deux chambres. En effet, au moment ou la tête s'écarte de l'étranglement le fluide fuit à grande vitesse en convergent vers l'axe par l'espace libre entre tête et étranglement ce qui a pour effet une forte diminution de pression de fluide sur la face latérale de la tete en regard de la chambre basse pression. Cette diminution de pression sur un tiroir qui est en équilibre au repos génère une force s'opposant à la force développée par l'organe de commande comme il est décrit dans l'ouvrage en langue allemande "Olhydraulik in Theorie und Anwendung" de FINDEISEN Schweizer Verlaghaus, AG, Zurich, 2e ed, pages 157 à 160. Cette force parasite s'opposant au mouvement du tiroir est particulièrement génante lorsque la-commande est électromagnétique car il est alors nécessaire de surdimensionner les organes de commande. Le dispositif selon l'invention permettant de diminuer cette force parasite est caractérisé en ce que la tête comporte sur sa périphérie une rainure dont la section par un plan axial part de la périphérie de la tête se rapproche de l'axe puis s'en écarte en aboutissant sur une face latérale de la tête à une distance inférieure au rayon de la tête, ladite rainure recevant l'écoulement centripète du fluide de la chambre haute pression vers la chambre basse pression lorsque la tête se déplace pour mettre en communication les deux chambres. L'invention concerne également un composant hydraulique comportant un corps muni d'un alésage et un tiroir se déplaçant dans l'alésage du corps sous l'effet d'un organe de commande, ledit tiroir comportant une tige munie d'une tête, ladite tête coopérant avec un étranglement de l'alésage de diamètre très légèrement supérieur à celui de la tête pour séparer une chambre haute pression entourée par l'étranglement d'une chambre basse pression adjacente plus écartée de l'axe que la chambre haute pression. Pour diminuer la force parasite qui nait lorsqu'on manoeuvre le tiroir pour mettre les deux chambres en communication, l'étranglement de l'alésage comporte une rainure dont la section par un plan axial part de la surface interne de l'étranglement puis s'écarte de l'axe puis s'en rapproche en aboutissant sur la paroi de la chambre basse pression à une distance supérieure au rayon de l'étranglement, ladite rainure recevant l'écoulement centrifuge du fluide de la chambre haute pression vers la chambre basse pression lorsque la tête se déplace pour mettre en communication les deux chambres. La diminution de la force parasite est due à la détente intermédiaire du fluide dans la rainure. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à des modes de réalisation particuliers cités à titre d'exemples non limitatifs et représentés par des dessins annexés. La figure 1 représente un dispositif hydraulique selon l'inventison La figure 2 représente une vue détaillée du dispositif de la figure 1. La figure 3 représente un autre dispositif hydraulique selon l'invention. La figure 4 représente une vue détaillée de la figure 3. La figure 5 représente une valve de décélération selon l'invention. Le dispositif hydraulique représente à la figure 1 comporte un corps 1 muni d'un alésage 2 à l'intérieur duquel se déplace par translation un tiroir 3. Le tiroir 3 est guidé en translation et comporte une tige 4 muni d'une tête cylindrique 5. L'alésage 2 comporte une partie plus évidée définissant une première chambre 6 qui est réunie à la haute pression et un étranglement 7 dont la surface interne a un diamètre très légèrement supérieur au diamètre de la périphérie de la tête 5 pour qu'elle puisse y coulisser. Au repos la périphérie de la tête 5 est disposée au moins en partie en regard de la surface interne de l'étranglement 7 séparant ainsi la première chambre 6 d'une seconde chambre 8 limitée par la surface interne de l'étranglement 7 et reliée à la basse pression. La tête 5 comporte à sa périphérie une rainure 9 (voir figure 2) dont la section par un plan axial part de la périphérie de la tête en étant tangente au plan perpendiculaire à l'axe du tiroir, se rapproche de l'axe puis s'en écartè en suivant une droite faisant un angle de 300 à 600 avec l'axe (de préférence 450) pour aboutir à son extrémité 10 après un trajet court parallèle à l'axe sur la face latérale 11 de la tête 5 située dans la chambre basse pression 8. La largeur 1 de la rainure est voisine de 0,15 fois le rayon r de la tête, sa profondeur p est de 0,125 fois le rayon de la tête et l'extrémité 10 de la rainure est située à une distance d 0,025 fois le rayon de la tête plus près de l'axe que la périphérie de la tête. Pour mettre en communication les deux chambres 6 et 8 on déplace le tiroir 3 dans le sesnde la flèche F en appliquant une force dans le sens de la flèche sur le tiroir par exemple avec un dispositif électromagnétique. Il se produit un écoulement centripète du fluide au moment où la rainure 9 vient en face de l'extrémité de l'étranglement 7 (voir figure 1). Le fluide subit une détente intermédiaire dans la rainure 9 qui diminue la force parasite tendant à s'opposer à la force de commande. Le dispositif représenté à la figure 3 est semblable à celui de la figure 1 et les mêmes éléments sont repris par les mêmes références. La première chambre 6 est reliée à la basse pression tandis que la seconde chambre 8 entourée par l'étranglement 7 est reliée à la haute pression. La rainure 91 ne se trouve plus sur la tête 5 mais dans la surface interne de l'étranglement 7 adjacente à la chambre 6. La section de la rainure 9' (voir figure 4) par un plan axial part de la surface interne de l'étranglement tangentiellement à un plan perpendiculaire à l'axe puis se rapproche de l'axe suivant une droite faisant un angle de 300 à 600 (de préférence 450) pour aboutir à son extrémité 10' après un court trajet parallèle à l'axe sur la face latérale 11' de la chambre 6 adjacente à l'étranglement 7. La largeur 1' de la rainure 9' est voisine de 0,15 fois le rayon r' de l'étranglement. Sa profondeur P' est de 0,125 fois le rayon r' et l'extrémité 10' de la rainure est située à d' = 0,025 x n' plus loin de l'axe que la surface interne de l'étranglement 7. Pour mettre en communication les deux chambres 6 et 8 on déplace le tiroir 3 dans le sens de la flèche F. Lorsque la face avant de la tête vient en regard de la rainure 9' il se produit un écoulement centrifuge du fluide. Le fluide subit une détente intermédiaire dans la rainure 9' qui diminue la force parasite tendant à s'opposez à la force de commande. Le dispositif selon l'invention peut être notamment une soupape de distribution du type décrit dans le document FR-A-80 23218 ou une vanne de décélération. Une telle vanne est représentée sur la figure 5. Elle comporte un tiroir 3 se déplaçant dans l'alésage 2 d'un corps 1. Le tiroir 3 comporte une tige 4 munie d'une tête 5. Le tiroir est creux et comporte un ressort 12 tendant à maintenir la tête en position haute. La tête 5 est munie d'un doigt 13 disposé selon l'axe qui dépasse du corps 1. Un levier 14 sert à appuyer sur le doigt 13 pour mettre le tiroir 3 en position basse. L'alésage 2 du corps 1 dans lequel se déplace le tiroir 3 comporte une première chambre 6 adjacente à un étranglement 7 entourant une seconde chambre 8. La tête 5 est munie d'une rainure 9 sur sa face 10 opposée au doigt 13 et l'étranglement 7 est muni d'une rainure 9' adjacente à la chambre 6. Les rainures 9 et 9' ont les caractéristiques des rainures 9 et 9' des figures 1 à 4. La chambre 6 est reliée à une conduite de fluide 15 et la cham bre 8 est également reliée à une conduite de fluide 16. Lorsque le doigt 13 est enfoncé la tête 5 esten position basse et interrompt toute communication de fluide entre les deux chambres 6 et 8. En relevant le levier 14 on met en communication les deux chambres 6 et 8 dont l'une est reliée à la haute pression et l'autre à la basse pression. Lorsque la conduite de fluide 16 est reliée à la haute pression et la conduite 15 à la basse pression, c'est la rainure 9' de l'étranglement 7 qui va travailler car l'écoulement du fluide est centrifuge au moment où on relève le levier 14 et que la face 10 de la tête 5 opposée au doigt 13 passe en face de la rainure 9'. Au contraire si la conduite de fluide 16 est reliée à la basse pression et la conduite 15 à la haute pression l'écoulement du fluide sera centripète au moment où la rainure 9 passe en regard de l'extré- mité de l'étranglement 7 muni de la rainure9' et c'est la rainure 9 qui va travailler. Avec une telle valve on peut changer le sens des alimentations des conduites 15 et 16 en diminuant toujours à l'ouverture les forces parasites en raison de la présence d'une rainure 9 sur la tête 5 et d'une autre rainure 9 sur l'étranglement 7. On pourrait bien entendu ne prévoir qu'une seule des deux rainures 9, 9' si le sens d'alimentation était toujours le même. REVENDICATIONS 1/ Composant hydraulique comportant un corps (1) muni d'un alésage (2) et un tiroir (3) se déplaçant dans l'alésage (1) du corps (1) sous l'effet d'un organe de commande (14), ledit tiroir (3) comportant une tige (4) munie d'une tête (5), ladite tete (5) coopérant avec un étranglement (7) de l'alésage (2) de diamètre très légèrement superieur à celui de la tête (15) pour séparer une chambre basse pression (8) entourée par l'étranglement (7) d'une chambre haute pression (6) adjacente plus écartée de l'axe du tiroir (3) que la chambre basse pression (8), caractérisé en ce que la tête (5) comporte sur sa périphérie une rainure (9) dont la section par un plan axial part de la périphérie de la tête se rapproche de l'axe puis s'en écarte en aboutissant sur une face latérale (11) de la tete à une distance inférieure au rayon de la tête, ladite rainure (9) recevant l'écoulement centripète du fluide de la chambre haute pression (6) vers la chambre basse pression (8) lorsque la tête (5) se déplace pour mettre en communication les deux chambres (6, 8). 2/ Composant hydraulique comportant un corps (1) muni d'un alésage (2) et un tiroir (3) se déplaçant dans l'alésage (2) du corps (1) sous l'effet d'un organe de commande, ledit tiroir (3) comportant une tige (4) munie d'une tête (5), ladite tête (5) coopérant avec un étranglement (7) de l'alésage (2) de diamètre très légèrement supérieur à celui de la tête (5) pour séparer une chambre haute pression (8) entourée par l'étranglement (7) d'une chambre basse pression (6) adjacente plus écartée de l'axe que la chambre haute pression (8), caractérisé en ce que l'étranglement (7) de l'alésage (2) comporte une rainure (9') dont la section par un plan axial part de la surface interne de l'étranglement (7) puis s'écarte de l'axe puis s'en rapproche en aboutissant sur la paroi de la chambre basse pression (6) à une distance supérieure au rayon de l'étranglement (7), ladite rainure (9') recevant l'écoulement centrifuge du fluide de la chambre haute pression (6) vers la chambre basse pression (8) lorsque la tête (5) se déplace pour mettre en communication les deux chambres (6, 8).