Brevet FR2731088A3 — publié le 19960830

FR 2731088 A3 19960830 FR 9515048 A 19951219 REGULATEUR HYDRAULIQUE DE DEBIT La présente invention concerne un regulateur hydraulique de débit, utilisable en particulier, mais pas exclusivement, à L'entrée d'une vanne magnétique d'alimentation hydraulique, pour des appareils éLectroménagers. Le but de L'invention est de réaliser un régulateur hydraulique de débit de fabrication simple et économique, ayant en particulier un bruit de fonctionnement bas. Ce but ainsi que d'autres sont atteints, selon L'invention, par un régulateur hydraulique de débit, destiné à être monté dans un conduit entre une source de fluide hydraulique sous pression et un dispositif utilisateur, et comprenant une structure dans laquelle est défini au moins un passage pour le fluide, et dans laquelLe est monté un organe régulateur susceptible de se déformer élastiquement sous L'action du fluide, de manière à modifier, de façon prêdéf i nie, le débit du fLuide à travers ladite struc;;ure, en fonction de la différence de pression entre Les régions en amont et en aval dudit organe régulateur caractérisé en ce que ledit passage comprend une pluralité d'orifices calibrés rétrécis réalisés dans ladite structure de telle sorte que lesdits orifices soient parallèles pour L'écouLement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître à la lecture de la description détaillée qui suit, effectuée à pur titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un régulateur hydraulique de débit selon L'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II II de la figure 1, la figure 3 est un diagramme qui montre, du point de vue qualitatif, la caractéristique de régulation du régulateur hydraulique seLon L'invention, et les figures 4 à 6 sont des vues en coupe de variantes de réalisation. En se reportant aux figures 1 et 2, un réguLateur hydraulique de débit 1 seLon L'invention comporte un élément annulaire extérieur 2, destiné à etre monté transversalement dans un conduit hydraulique (indiqué par La référence 3 et illustré en pointillés à la figure 2), entre une source de fluide hydrauLique sous pression et un dispositif utilisateur (non représentés). L'élément annulaire 2 est relié à un élément axial tubulaire 4, par L'intermédiaire d'une série de rayons 5, entre lesquels est définie une pluralité de passages 6 pour le fluide. L'élément tubulaire central 4 présente une extension axiale plus grande que L'épaisseur de L'anneau 2. Du côté qui est orienté, lors de l'utilisation, vers La source de fluide sous pression, l'élément tubulaire 4 forme un épaulement radial extérieur 7 qui se raccorde avec un prolongement tubulaire coaxial 4a L'extrémité de L'éLément tubulaire 4 qui est tournée, lors de l'utilisation, du côté opposé à la source de fluide sous pression, est fermée par une cloison transversale 8, dans laquelle est pratiquée une pluralité de trous passants calibrés 9 (figure 2). Sur la surface de L'anneau 2 tournée, lors de l'utilisation, vers la source de fluide est réalisée une pluralité de saillies 10 (essentiellement cylindriques), ayant des hauteurs respectives prédéterminées, généralement différentes les unes des autres. Autour de la partie saillante 4a de l'élément tubulaire interne 4 est monté un organe annulaire de régulation il, en matériau apte à subir une déformation élastique, tel qu'un matériau élastomère. Cet élément est enfilé à force sur la portion 4a de L'éLément tubulaire 4, et est placé en butée contre l'épaulement radial 7 (figure 2). L'extension radiale de L'organe de régulation 11 est telle que sa portion périphérique est au moins partiellement en face des surfaces terminales des saillies 10. L'organe de régulation 1, . au repos, se trouve à distance des sommets desdites saillies 10. Lors de l'utilisation, cet organe est d'ailleurs susceptible de se déformer élastiquement vers ces saillies 10 par l'effet et en fonction de la difference de pression existant entre les régions en amont et en aval de sa propre position. De manière appréciable, L'anneau 2, Les rayons 5 et l'élément tubulaire interne 4 sont réalisés en un seuil morceau de matière plastique estampée. Le régulateur de débit décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Dans La condition d'utilisation, montrée à La figure 2, le régulateur de débit 1 est investi par un flux de fluide sous pression, provenant d'une source selon la direction indiquée par les flèches F dans cette figure. Une partie du fluide circulant pénètre dans Le canal constitué par l'élément tubulaire 4 et s'écoule en aval du régulateur de déFtt, à travers les orifices calibrés 9. Une autre partie du courant fluide investit L'organe régulateur 11, qui se déforme en direction des saillies 10 de L'anneau 2. PLus a différence de pression est élevée entre la région en amont et La région en aval de cet organe régulateur, plus La déformation est marquée. La déformation de cet organe détermine un rétrécissement de la section de passage du fluide vers les passages 6 définis dans l'anneau 2. Il en découle une action régulatrice sur le débit du fluide qui parvient en aval du régulateur 1. Par le calibrage des hauteurs des saillies 10 de L'anneau 2, il est possible de faire en sorte que le régulateur 1 présente, dans son ensemble, une caractéristique de fonctionnement du type montré dans la figure 3. Dans cette figure est montrée l'évolution du débit 0 (en ordonnée) en fonction de la pression du fluide P (en abscisse). La caractéristique prévoit une portion initiale (A) dans laquelle le débit û augmente à mesure que la pression P augmente, et une portion intermédiaire et terminale (B) dans laquelle Le débit 0 se stabilise à une valeur Oo essentiellement constante lorsque la pression P varie. Les orifices calibrés 9 de la cloison terminale de La portion tubulaire 4 du régulateur favorisent une répartition du fluide qui circule à travers cet élément tubulaire en une pluralité de filets, avec, en conséquence, un abaissement du nombre de Reynolds, et un bruit de fonctionnement très bas. Dans la figure 4 est illustrée une première variante de réalisation. Dans cette figure, Les pièces et éléments déjà décrits pour la figure 2, se sont vu attribuer Les memes références alphanumériques. Dans la variante de réalisation de la figure 4, les passages 6 définis entre les rayons 5 présentent des cloisons transversales 8' respectives, dans lesquelles sont préalablement -positionnés des orifices passants calibrés 6'. Ces orifices 6' répartissent Les fluides qui traversent Les passages 6 en une pluralité de filets, avec, en conséquence, une réduction supplémentaire du bruit de fonctionnement. Dans la variante illustrée à La figure 5, L'élément axial 4 est épais et présente une pluralité d'orifices passants longitudinaux 9, de section calibrée. Dans la variante de la figure 5 aussi, Les passages 6 définis entre les rayons 5 peuvent entre dotés de cloisons transversales percées, comme montre à La figure 4. La figure 6 montre une autre variante, dans Laquelle L'éLément axi al 4 est épais et ne fait of fi ce que de support pour L'organe flexible de régulation 11. L'anneau 2 présente une extension radiale plus grande, et dans sa portion périphérique, il présente une série de passages 9 dans sa partie extérieure à La portion à laquelle fait face L'organe flexible de régulation 11 IL est préférable que ces passages soient constitués par des orifices calibres, afin de réduire le bruit de fonctionnement. Il convient d'ailleurs de noter que des orifices ou passages dans La partie extérieure de l'élément annulaire 2 peuvent cependant être prévus également dans les variantes dont il est question aux figures 2, 4 et 5. L'invention s'étend naturellement à toutes les réalisations aboutissant aux mémes utilisations, du fait des mémes concepts novateurs. Dans Les modes d'exécution décrits ci-dessus à titre d'exemple, Le flux du fluide se produit en partie à travers des passages (9) dans lesquels le débit n'est pas affecté par L'action de L'organe régulateur (11) , et en partie à travers des passages (6, 5') dans lesquels Le débit est affecté par l'intervention de cet organe. D'ailleurs, l'invention recouvre également des exécutions où le flux du fluide ne s'écoule qu'à travers des passages dans lesquels le débit est affecté par l'intervention de L 'organe régulateur Une version de ce type correspond, par exemple, à la version montrée à La figure 4 , dans laquelle le moyeu L est épais et ne comporte pas de trou de passage 9 pour le liquide. L'invention s'applique enfin à des régulateurs de débit dotés d'un organe régulateur en matériau non éLastomère, ou en généraL de forme non annulaire ou circulaire, travaiLLant conjointement, en termes généraux, avec des surfaces n'étant pas nécessairement dotées des saillies 10, dont il est fait mention dans la présente description. Avantageusement, les orifices calibrés (6' ou 9) présentent une section transversale ayant une surface intérieure ou égaie à 9,2 mm et ce oréérence intérieure ou égale à 0,07 mm. REVENDICATIONS 1 Régulateur hydraulique de débit (1) destiné à etre monté dans un conduit (3) entre une source de fLuide hydraulique sous pression et un dispositif utilisateur, et comprenant une structure (2, 4, 5) dans laqueLle est défini au moins un passage (6, 9; 6') pour Le fluide, et dans laquelle est monté un organe réguLateur (11) susceptibLe de se déformer élastiquement sous L'action du fluide, de manière à modifier, de façon prédéfini e, Le débit du fluide à travers ladite structure (2, 4, 5), en fonction de La différence de pression entre les régions en amont et en aval dudit organe régulateur (11), caractérisé en ce que ledit passage (6, 9: 6') comprend une pLuralité d'orifices calibrées rétrécis (9, 6') réaLisés dans Ladite structure (2, 4, 5), de teLLe sorte que lesdits orifices soient parallèles pour L'écouLement 2. Régulateur hydraulique de débit (1) selon La revendication 1, dans lequel ledit organe régulateur (11) est monté dans ladit-e structure (2, 4 , 5) en série avec ledit passage (6, 6') de manière à modifier une section de flux du fluide en fonction de la variation de ladite différence de pression. 3. Régulateur hydraulique de débit t) selon La revendication 2, où, dans Ladite structure (2, 4, 5), sont définis un premier et un second passages (6, 9) en parallèle l'un à L'autre pour ce qui est de l'écoulement, et où L'organe de régulation (11) est monté dans ladite structure (2, 4 , 5 ), de manière à modifier une section de flux du fluide en fonction de la variation de ladite différence de pression, en série avec L'un desdits premier et second passages (6, 9), caractérisé par le fait qu'au moins l'un desdits premier et second passages (6, 9) comprend une p L ur a L i t e d'ori fi ces cali brés rétréci s (6; 9) en parallèle les uns aux autres. 4. Régulateur hydraulique de débit (1) selon L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que Lesdits orifices calibrés (6'; 9) présentent une section transversale ayant une surface inférieure ou égale à 0,2 mm et de préférence inférieure ou égale à 0,07 mm. 5. Régulateur hydraulique de débit (1) selon La revendication t ou 3, dans lequel ladite structure (2, 4, 5) inclut un élément transversal (2) essentielLement en forme d'anneau, et un élément axial (4) relié audit élément en anneau (2) et dépassant par rapport à ceLui-ci du cot faisant face à la source lors du fonctionnement; entre l'élément annulaire (2) et l'élément axial (L) étant défini au moins un passage (6) pour le fLuide hydrauLique; une pluralité de saillies (10) ayant respectivement des hauteurs prédéterminées étant disposée sur la surface de L'éLément en forme d'anneau (2) orienté vers la source lors de l'utilisation;L'organe de régulation (11) étant monté autour de la portion en saillie (4a) de L'éLément axial (4) et ayant une extension radiale telle que et élément est au moins partiellement en face desdites saillies (10); L'organe de régulation (11) étant disposé de telle manière qu'au repos, il est à distancie des sommets desdites saillies (10) et il est susceptibLe, lors de l'utilisation, ' ti Li sati on, de se déformer élastiquement vers lesdites saillies (10) par L'effet et en fonction de la différence de pression entre les régions en amont et en aval de sa propre position. 6. Régulateur hydraulique de débit (i) selon la revendication 5, caractérise par le fait que l'élément axial (4) est tubulaire et présente une cloison transversale interne (8) dans laquelle est réalisée une pluralité d'orifices passants calibrés (9). 7. Régulateur hydraulique de débit (1) selon La revendication 5, caractérisé par le fait que la cloison transversale (S) est réalisée aans L'extrémité de L'éLément tubuLaire (4) qui, Lors de l'utilisation, est orientée du côté opposé à La source. 8. RéguLateur hydraulique de débit (1) selon la revendication S, caractérisé par Le fait que L ' éLément axiaL (4) est massif présente une pluralité d'orifices Longitudinaux passants (9), de section calibrée. 9. RéguLateur hydrauLique de débit selon L'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par Le fait que L'éLément en forme d'anneau (2) présente une pLuraLité d'orifices passants calibrés (9) dans sa portion radiaLe extérieure à la portion à laquelle fait face L'organe fLexibLe de réguLation (11). 10. Régulateur hydraulique de débit (1) selon L'une queLconque des revendications 5 à 9, caractérisé par Le fait qu'entre l'élément annulaire extérieur (2) et L'éLément axiaL (4) est définie une pluraLité de passages (6) pour Le fLuide. 11. Régulateur hydraulique de débit (1) selon L'une queLconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait qu' entre l'élément annulai re pXtéri eur (2) et L'éLément axial (4) est défi nie une pluralité de passages constitués par des orifices passants calibrés (6'). 12. Régulateur hydraul1que de débit (1) selon L'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par Le fait que l'élément annulaire extérieur (2) est relié à L'élément axial (4) par l'intermédiaire d'une pluralité de rayons (5), entre lesquels est définie, en correspondance, une pluralité de passages (6) 13. Régulateur hydraulique de débit (1) selon La revendication 12, caractérisé par le fait que Les passages (6) définis entre lesdits rayons (5) présentent des cloisons transversales (8') respectives, dans lesquelles sont réalisés des orifices passants calibrés (6') 1 4 . Régulateur hydraulique de débit (1) selon l'une queLconque des revendications précédentes, caractérisé par Le fait que ladite structure (2, L, 5) est réalisée en un seul morceau de matière plastique estampée.