Brevet FR2759758A1 — publié le 19980821

L'invention concerne les valves qui sont utilisées dans les circuits hydrauliques et qui doivent permettre l'écoulement d'un flux contrôlé de fluide hydraulique, notamment lorsqu'il est recherché que l'on obtienne un débit de fluide propor- tionnel à une fonction déterminée. L'utilisation de valves à débit proportionnel est en elle-même connue mais il a été constaté que ces valves, qui sont constituées essentiellement par un tiroir déplaçable à l'intérieur d'un corps de valve présentent toujours des fuites qui nuisent à la précision d'un système hydraulique. Ces fuites sont dues évidemment aux différences de pression qui peuvent exister entre les circuits haute et basse pression et ces fuites demeurent bien que les tiroirs soient pratiquement, dans tous les cas, munis de joints d'étanché- ité, notamment de joints toriques. Les fuites sont particulièrement nuisibles lorsqu'un circuit haute pression doit être obturé et le demeurer. En effet, une fuite, même minime, peut progressivement provoquer le déplacement d'organes commandés par exemple des vérins, des pompes, etc... dont le déplacement risque d'introduire des inconvénients graves. L'invention remédie aux inconvénients ci-dessus en permettant de réaliser des valves parfaitement étanches, en particulier lorsqu'elles sont au repos et, en outre, de permettre un asservissement très précis de la valve. Conformément à l'invention, la valve à tiroir à débit contrôlé est caractérisée en ce que le tiroir est commandé par un moteur pas à pas et en ce que l'extrémité menant à un circuit de sortie basse pression comporte un clapet maintenu appliqué contre un siège en position de repos et est déplaçable axialement par rapport à ce siège d'une mesure correspondant à celle qui est imprimée au tiroir par le moteur pas à pas. Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, le moteur pas à pas est un moteur pas à pas rotatif. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexe. La fig. 1 est une élévation, partie en coupe, d'une électro- vanne, illustrée en positions ouverte et fermée, faisant application de l'invention. La fig. 2 est une coupe partielle de la valve d'une électro- vanne suivant une variante de la fig. 1 et également repré- sentée en positions ouverte et fermée. Le dessin illustre un corps de valve 1 délimitant une chambre interne 2 isolée par un joint 3 prenant appui contre une cartouche 4 assurant la liaison entre le corps de valve 1 et le stator 5 d'un moteur pas à pas rotatif 6. Le dessin montre que la cartouche 4 est fixée au stator 5 par un plateau 7 serré contre un épaulement 8 de la cartouche 4. Le stator 5 supporte des enroulements inducteurs 9 pour la commande d'un induit 10 en prise avec un barillet 11 porté par un palier 12. Le barillet 11 comporte un anneau taraudé 13 monté sur une vis 14 engagée dans un fourreau 15 pour y être guidé. La vis est guidée axialement dans un manchon 16 du stator de façon à pouvoir coulisser axialement sans pouvoir tourner. A cette fin, la vis présente, par exemple, une partie polygonale 14a de forme correspondant à l'alésage interne du manchon 16. L'extrémité de la vis est engagée dans un accouplement tubulaire 17 constitué par une douille qui prend appui contre un tiroir 18 pouvant coulisser dans le corps de valve 1. Le tiroir 18 est muni d'une butée 19 pour un fourreau 20 poussé par un ressort 21 prenant appui, par ailleurs, contre un épaulement 22 du corps de valve. L'accouplement tubulaire 17 est relié de façon étanche à la cartouche 4 par un joint torique 23 de manière que du fluide hydraulique qui est amené dans le corps de valve ne puisse pas pénétrer à l'intérieur de la cartouche 4. Le tiroir 18 présente un canal axial 24 communiquant avec la chambre interne 2 par des lumières radiales 25. Le canal 24 communique, par ailleurs, avec le circuit basse pression 26, par exemple une bâche réceptrice de fluide hydraulique. Le dessin montre que le tiroir 18 se trouve en regard de lumières 27, 27a communiquant avec un circuit haute pression d'une installation hydraulique quelconque. Pour empêcher ou limiter des fuites entre les lumières 27, 27a contenant du fluide sous haute pression et la chambre interne 2, le tiroir 18 est muni d'au moins un joint torique 28. Outre ce qui précède, le tiroir 18 comporte ou délimite, à son extrémité se trouvant dans le circuit basse pression 26 un clapet 29 correspondant à un siège 30 que forme l'extrémité du corps de valve 1. La moitié inférieure du dessin montre le clapet 29 en position ouverte, ce qui permet au fluide du circuit haute pression de s'écouler suivant la flèche f en passant par les lumières 27, 27a à la périphérie du tiroir 18 pour atteindre le circuit basse pression 26. Le débit du fluide peut être réglé suivant une fonction quelconque en déplaçant plus ou moins le tiroir 18 au moyen du moteur pas à pas 6. En effet, comme l'illustre le dessin, lorsque les inducteurs 9 sont alimentés, cela a pour effet d'entraîner en rotation l'induit 10 qui entraîne, en conséquence, l'anneau taraudé 13 autour de la vis 14. La vis 14 est, par conséquent, déplacée axialement puisqu'elle est empêchée de tourner par la partie polygonale 14a. Le mouvement axial de la vis 14 est transmis à l'accouplement tubulaire 17 contre lequel le tiroir 18 est maintenu appliqué par le ressort 21. Lorsque le circuit haute pression doit être isolé du circuit basse pression, le moteur pas à pas est entraîné dans le sens opposé de façon que la vis 14 soit amenée à sa position de retrait maximum. Le mouvement de la vis et de l'accouplement 17 est suivi par le tiroir 18 qui est constamment poussé par le ressort 21 jusqu'au moment o le clapet 29 est appliqué sur son siège 30. Une étanchéité absolue est ainsi obtenue puisqu'ainsi que l'illustre le dessin il est possible que l'accouplement 17 soit séparé du tiroir 18 lors de la course de retour du moteur pas à pas. En outre, la commande par un moteur pas à pas rotatif du genre de celui décrit permet d'assurer un réglage très précis du déplacement du tiroir 18 et, par conséquent, un réglage également très précis de la quantité de fluide devant s'écouler depuis les lumières 27, 27a vers le circuit basse pression 26. La fig. 2 illustre une légère variante suivant laquelle le tiroir 18 présente, entre la lumière 27 et le joint 28, une rainure 31 dans laquelle est engagé un doigt 32. Dans cette réalisation, le tiroir est guidé axialement par le doigt 32 qui forme également une butée limitant sa course dans le sens correspondant à la pleine ouverture du clapet 29. Cette réalisation permet de simplifier la construction de la vis 14 et de la partie polygonale 14a qui peut être supprimée, le guidage axial étant simplement assuré par le doigt 32. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVFNDTCATTONS 1 _ Valve à tiroir à débit contrôlé, caractérisée en ce que le tiroir est commandé par un moteur pas à pas et en ce que l'extrémité menant à un circuit de sortie basse pression (26) comporte un clapet (29) maintenu appliqué contre un siège (30) en position de repos et est déplaçable axialement par rapport à ce siège d'une mesure correspondant à celle qui est imprimé au tiroir par le moteur pas à pas. 2 - Valve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur pas à pas est un moteur pas à pas rotatif. 3 - Valve suivant l'une des revendications 1 et 2, caracté- risée en ce que le tiroir est relié directement à la partie menée du moteur pas à pas. 4 - Valve suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le tiroir est maintenu en appui contre la partie mené du moteur pas à pas par un ressort (21). - Valve suivant l'une des revendications 1 à 4, caracté- risée en ce que le moteur pas à pas comporte un rotor pour l'entrainement, dans un sens ou dans l'autre, d'une vis (14) agissant directement contre le tiroir (18). 6 - Valve suivant l'une des revendications 1 à 5, caracté- risée en ce que le tiroir est guidé axialement par une partie polygonale (14a). 7 - Valve suivant l'une des revendications 1 à 4, caracté- risée en ce que le tiroir est guidé axialement par un doigt (37). 8 - Valve suivant l'une des revendications 1 à 7, caracté- risée en ce que le tiroir est déplaçable dans un corps de valve (1) fixée au moteur pas à pas (6) dont la vis (14) est isolée d'une chambre interne de valve (2) par un joint d'étanchéité (23). 9 - Valve suivant l'une des revendications 1 à 8, caracté- risée en ce que la chambre interne (2) de la valve est en communication avec le circuit basse pression (26) par un canal axial (20) communiquant avec des lumières radiales (27).