Brevet FR2673687A1 — publié le 19920911

CIRCUIT HYDRAULIQUE A DOUBLE VEINE DE CIRCULATION D'UN FLUIDE La présente invention concerne un circuit hydraulique composé notamment d'une tuyauterie de raccordement entre un appareil émetteur et un appareil récepteur. Plus particulièrement, l'invention concerne un circuit destiné aux installations hydrauliques comportant des systèmes de précision dans lesquels il est impératif de réduire au minimum le niveau de pollution du fluide hydraulique. Pour atteindre ce résultat, il est connu de disposer d'appareils de dépollution tels que filtres, bacs etc... dans lesquels on fait transiter le fluide hydraulique. Or, il a été constaté dans certains cas d'utilisation que le fluide ne circule pas dans le circuit, notamment lorsqu'on utilise un vérin linéaire dont la cylindrée est inférieure à celle des tuyauteries de liaison. Dans ce cas, le fluide reste emprisonné dans le vérin et la tuyauterie et par conséquent ne passe jamais dans les appareils de dépollution précités. Il s'ensuit une destruction des caractéristiques mécaniques du vérin, se traduisant par des fuites, des phénomènes de broutement ainsi qu'une érosion des parties métalliques et des joints, laquelle érosion est elle-même un facteur important de pollution et est donc généralement génératrice de perturbations importantes sur le fonctionnement de l'ensemble de l'installation. Il a également été constaté que le phénomène augmentait de manière exponentielle. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un circuit hydraulique composé notamment d'une tuyauterie de raccordement entre un appareil émetteur et un appareil récepteur, caractérisé en ce que la tuyauterie comporte des moyens intégrés de circulation forcée du fluide hydraulique dans l'appareil récepteur. Ainsi le fluide hydraulique, n'étant plus statique, véhiculera au cours de sa circulation les impuretés en présence dans le récepteur ainsi que dans la tuyauterie, pour les entraîner vers l'appareil de dépollution choisi. De tels moyens intégrés dans la tuyauterie présentent également l'avantage de pouvoir se dispenser de pompe de circulation rapportée qui, bien entendu, serait de nature à résoudre le problème, mais au détriment du coût de l'installation qui en serait considérablement augmenté. Contrairement à cela, l'invention propose comme il ressortira ci-après, un système permettant au fluide une circulation naturelle, provoquée par les seules pressions des appareils en mouvement dans l'installation. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens intégrés de circulation forcée du fluide sont constitués par un élément concentrique rapporté à l'intérieur de la tuyauterie pour délimiter avec celle-ci un espace annulaire de volume inférieur à celui du récepteur. C'est là une condition essentielle pour une bonne circulation du fluide dans les tuyauteries. Selon une première étape de la démarche inventive, l'élément concentrique précité peut être plein, en un ou plusieurs tronçons, avec pour seul impératif d'être d'une longueur inférieure à la tuyauterie dans laquelle il est logé, de manière à permettre l'écoulement du fluide à proximité de ses extrémités. A ce stade, l'objectif consistant à rechercher la diminution de volume de fluide dans la tuyauterie est atteint. Selon un perfectionnement avantageux de l'invention l'élément concentrique rapporté dans la tuyauterie est également tubulaire pour définir avec celle-ci une double veine de circulation du fluide hydraulique, dont le sens commande automatiquement des moyens sélectifs de passage du fluide dans l'espace annulaire pour un sens de circulation déterminé ou dans l t élément tubulaire concentrique rapporté, dans l'autre sens. D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple et faite en regard des dessins annexés sur lesquels Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe longitudinale d'une tuyauterie comportant les moyens de circulation forcée selon l'invention, respectivement représentés selon un sens de circulation du fluide et dans un sens opposé au précédent. La figure 3 est un schéma de principe illustrant un exemple d'application de l'invention. Selon l'exemple d'application choisi, le circuit hydraulique comprend à titre d d'exemple un vérin 1 (figure 3) relié à une installation hydraulique à commander 2 par l'intermédiaire de tuyauteries 3, 3' constituant des organes de liaison et de raccordement. Le vérin 1, représenté schématiquement sur la figure 3, comporte un piston 4 susceptible de se déplacer dans une chambre de compression 5, d'une position basse de repos II, vers une position haute de travail I sous l'effet d'une pression introduite dans la chambre par un orifice d'admission 6 situé sous le piston 4 en position basse, un orifice d'échappement 7 étant disposé à la partie opposée de ladite chambre, au-dessus du piston 4 en position haute. De manière plus détaillée, selon les figures 1 et 2, la tuyauterie 3, 3' comporte à ses extrémités, de manière connue, des embouts de raccordement étanches 8 dont une partie 8A est apte à venir en liaison avec une partie complémentaire 8B solidaire de fourreaux d'extrémité rigide 9A, 9B, indispensables dans l'application aux tuyauteries flexibles afin de renforcer leurs extrémités libres à raccorder. Ces dispositifs de raccordement sont bien connus et ne seront pas décrits plus en détail ici. Selon l'invention, la tuyauterie 3 comporte des moyens intégrés de circulation forcée du fluide hydraulique 10-11. Pour une meilleure compréhension de la description ci-après, le repère 10 représente le fluide mobile quel que soit son sens de circulation F1 ou F2 alors que le repère 11 représente le fluide immobile, selon les cas de figures. Ces moyens intégrés de circulation forcée du fluide sont constitués par un élément concentrique 12, engagé par ses extrémités 12A, 12B dans des fourreaux correspondants 13A, 13B solidaires des fourreaux 9A, 9B de la tuyauterie 3. L'élément concentrique 12 étant enfermé dans une enceinte sous pression, n'est donc pas soumis à des contraintes dues à une pression externe ou interne et peut donc être d'épaisseur réduite. Ainsi disposé concentriquement dans la tuyauterie 3, l'élément 12, en l'occurrence un tube cylindrique creux, délimite avec la surface interne 3A de la tuyauterie 3, un espace annulaire 13, de volume réduit, inférieur à celui du récepteur, selon l'un des buts recherchés par l'invention. De cette manière, on comprend aisément que l'on a créé une double veine de circulation du fluide hydraulique, l'une dans l'espace annulaire 13 pour un sens de circulation F1 du fluide, et l'autre dans le volume interne 14 de l'élément concentrique même 12, pour un sens de circulation F2 du fluide 10. Egalement, selon l'invention, le sens de circulation Fl ou F2 du fluide 10, commande automatiquement des moyens sélectifs de passage du fluide dans l'espace 13 ou dans l'espace 14. Ces moyens sélectifs sont constitués par un clapet mobile 15, disposé concentriquement également, à une extrémité 12B de l'élément concentrique 12 qui est fixe par rapport à la tuyauterie 3. L'entraînement en translation dudit clapet 15 s'effectue dans un sens F1 ou dans l'autre F2, sous l'action du fluide 10 ou 11 selon le sens de déplacement de celui-ci. Le clapet 15 comprend un manchon 16, monté coulissant à l'extrémité 12B de l'élément concentrique 12, qui délimite avec la paroi interne 9C du fourreau 9B de la tuyauterie 3, une section de passage également annulaire 17 en communication avec l'espace annulaire 13 précité, lorsque le clapet 15 est dans la position telle que représentée à la figure 2. On voit bien sur cette figure précisément, que le fluide 10 circule selon le sens des flèches F1 de la gauche vers la droite, le fluide 11 se trouvant alors dans l'élément concentrique 12 est immobile. A l'inverse, selon le sens de circulation F2 du fluide 10, comme représenté à la figure 1, le clapet 15 est repoussé vers la gauche et l'extrémité du manchon 16 obture le passage annulaire 17, le fluide 10 s'y trouvant s'immobilise et devient 11, alors que le fluide immobile 11 se trouvant dans l'élément concentrique 12 précédemment, devient mobile 10 en traversant un ajutage 18 ménagé dans un noyau central 19. L'ajutage 18 est en communication avec le volume interne 14 de l'élément concentrique 12, dans une position décalée du noyau central 19 par rapport à l'extrémité dudit élément 12. Comme on peut le constater par comparaison des figures 1 et 2, le clapet 15 est susceptible de parcourir entre ses deux positions extrêmes une course "d" de translation, limitée dans un sens F2 par un étranglement interne 20 de la tuyauterie 3 d'un diamètre inférieur à celui du clapet 15, et dans l'autre sens Fl, par l'extrémité 12B de l'élément tubulaire concentrique 12 sur laquelle est monté coulissant ledit clapet 15. REVENDICATIONS 1. Circuit hydraulique composé notamment d'une tuyauterie de raccordement (3) entre un appareil émetteur (1) et un appareil récepteur (2), caractérisé en ce que la tuyauterie (3) comporte des moyens intégrés de circulation forcée du fluide hydraulique (10) dans l'appareil récepteur (2). 2. Circuit selon la revendication (1) caractérisé en ce que les moyens intégrés de circulation forcée du fluide (10) sont constitués par un élément concentrique (12) rapporté à l'intérieur de la tuyauterie (3) pour délimiter avec celle-ci un espace annulaire (13) de volume inférieur à celui du récepteur (2). 3. Circuit selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément concentrique (12) rapporté dans la tuyauterie (3) est également tubulaire pour définir avec celle-ci une double veine de circulation du fluide hydraulique (10), dont le sens (F1, F2) commande automatiquement des moyens sélectifs de passage du fluide dans l'espace annulaire (13) pour un sens de circulation déterminé (F1) ou dans l'élément tubulaire concentrique rapporté (12), dans l'autre sens (F2). 4. Circuit selon la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens sélectifs du sens de passage du fluide (10) sont constitués par un clapet mobile (15) disposé concentriquement à l'une des extrémités (12B) de l'élément concentrique rapporté (12) fixe par rapport à la tuyauterie (3), l'entraînement en translation dudit clapet (15), s'effectuant dans un sens (F1) ou dans l'autre (F2) sous l'action du fluide même (10) en circulation. 5. Circuit selon la revendication 4 caractérisé en ce que le clapet (15) comprend un manchon (16), monté coulissant à l'extrémité (12B) de l'élément tubulaire concentrique (12), délimitant d'une part avec la paroi interne (9C) de la tuyauterie (3), une section de passage (17) en communication avec l'espace annulaire (13) pour un sens de circulation déterminé (F1) du fluide (10), et d'autre part avec un noyau central (19) dudit clapet (15), un ajutage (18) en communication avec l'élément concentrique tubulaire rapporté (12), pour d'autre sens de circulation F2 du fluide (10). 6. Circuit selon la revendication 5 caractérisé en ce que la course (d) de translation du clapet (15) est limitée dans un sens (F2) par un étranglement interne (20) de la tuyauterie (3), d'un diamètre inférieur à celui du clapet (15), et dans l'autre sens (F1) par l'extrémité (12B) de l'élément tubulaire concentrique rapporté (12) sur laquelle est monté coulissant ledit clapet (15).